SYNOPSYS 光学设计软件课程五十二：远摄物镜的设计

在光学系统中，总长显然和焦距并不一定相等，它们的比（总长/焦距）称为“远摄比”。一般情况下，远摄比会大于1，但在一些应用领域中，例如航拍，会要求所用的物镜的焦距长，同时其结构也要紧凑，相当于要求远摄比要小于1，需要进行远摄型物镜设计来满足对应领域的需求。远摄物镜一般由正的前组和负的后组构成，前后组具有一定的间隔。下面我们通过一个五片式远摄物镜的设计来进行联系。

远摄物镜的设计要求：

1.镜头F数：3.0

2.波长：可见光；

3.半视场角：1.1°；

4.焦距：250mm；

5.镜头组总长：121.3mm；

6.后截距：53.7mm；

7.物距：无限远；

8.像高：5mm；

9.畸变<0.5%;

10.球差-色差<±0.5mm；

11.全视场光斑半径<0.01mm;

我们根据设计要求中的基本参数（F数、波长、视场角等）设置 DSEARCH 宏进行初始结构的搜索。

在命令窗口中输入 SPEC 查看此初始结构的一阶参数

可以看到系统的焦距、F数、以及像高与设计要求不符，并且可以看到此时系统的元件有点太厚了，我们接下来在优化宏中添加对焦距、F数、像高和元件厚度的指令，给予一定的权重，再次运行优化宏并进行退火

请扫描文章底部二维码联系工作人员获取代码

再次在命令窗口中输入 SPEC 查看此初始结构的一阶参数

可以看到系统的一阶参数已经达到设计要求，打开畸变图、全视场光斑尺寸图以及球差-色差图

可以看到此时系统的一阶参数以及像差要求达到了我们设计的要求，随后我们开始给系统添加光阑，观察到主光线汇集的位置，点击 PAD 窗口上方快捷键打开 WS 工作表，选择将光阑置于表面5上并更新工作表。

请扫描文章底部二维码联系工作人员获取代码

随后在命令窗口中输入 MRG ，选择替换为成都光明的真实玻璃

替换玻璃后，在优化宏注释掉优化玻璃模型的命令行，运行优化宏，退火

请扫描文章底部二维码联系工作人员获取代码

最终经过优化后得到如下结构

再次打开对应的像差图进行查看

最终设计出的远摄物镜像差已经满足设计要求，设计完成。

很高兴您选择 SYNOPSYS 来设计您的镜头，它可以快速的做出非常好的设计。