1、七、CODEV設計優(yōu)化實例與ZEMAX使用同樣的實例進行優(yōu)化，并與其進行對比。1、設計的要求1物距l(xiāng)=-K2全視場23=40；3入瞳直徑巾=16mm；4焦距f、=160mm；5鏡片厚度為d2=5.39mm,d4=6mm；6全視場內彌散圓直徑小于0.02mm(20um)。3優(yōu)化設計過程與結果1將原始數據輸入到CODEV追跡使用NewLensWizard新建鏡頭向導。使用空白鏡頭dowanllu陽tIee?CjCODEVS.amp(eLensCPatenlLen&廣MiFavorites輸入入瞳直徑16mm輸入工作波長10.6pm輸入視場全視場20,0.7視場14,0視場0LensDb怙Manaa

2、srSurface#SurfaceNameSurfaceYRadiusThickneESGlassRefractModeDtjectSphereInfinityInfinityRefradElopSphereInfinity2-.0：0：Refrad2Sphere31.2110z.3：0：3.28OO:ED.ORefrad3Sphere3：.0：0：1.5：0：Rsfrad1Sphere-157.S：0：3.2800:EO.0RefradESphere141447DSScale改變焦距：輸入目標焦距160。|5tdtepiEdnliniDdkL名u止mE*da廣W訶eQ、tlLefiffh廣r

3、dli4応BciikElhriiviiFeedLviMi廣匕蟲Eilecfi注FZLeiiM吃陽gri廣EciifaEiIieIyhFeedLirihMarian廣伽:SuleR#F|fL|Skp三To：liraai*三IS-J4Viate|:亠：*!|結果MLwOttti&jrfspsQSufrfi.friwYRMbjsThicknpaiPGIsiseTOC o 1-5 h zIrfiilrbifefilji冏iIrAiity3B.37111Reriiostn?JD12ajsanffio樹454EI94B4Ri204.971377豳S323如60Rei”3?如1BaZ2ffi=jilDOOO

4、RabEndiMDsksUser-DeFinedandDefaultsEFL;160,0000EPD;16.0000可以看出焦距為160mm但它并沒有像ZEMAX樣改變了入瞳仍是16mm,由于縮放兩鏡片厚度也發(fā)生了變化所以將厚度改為5.39mm,6mm。但這時焦距又發(fā)生了變化，所以要通過改變鏡片的曲率半徑來改變焦距，這就要使用到CODEV的優(yōu)化3優(yōu)化CODEV的優(yōu)化，與ZEMAX近似CODEV使用誤差函數(CODEVerrorfunction)對鏡頭進行數值化評價，優(yōu)化過程如下由以上設置完成了A：初始設計設置，B：由于只要改變焦距設置一個面的曲率半徑為變量即可，C：為了控制焦距所以添加Cons

5、traintheeffectivefocallength(EFL)為160mm，D優(yōu)化。結果如下EFL:160.0000EPD:16.0000Use以Pic觀察像差曲線TANGENTIALSAGITTALNewlensfromCVMACRO:cvnewlens.seqRAYABERRATIONS(MILLIMETERS)17-Apr-06可知系統存在較大的彗差所以下一步要對彗差進行優(yōu)化4彗差的優(yōu)化在SpecificConstraints加入彗差優(yōu)化項目(保持EFL優(yōu)化選項不變),使用最小值權重選100,目標值為0。優(yōu)化結果如下TANGENTIALSAGITTALNewlensfromCVMAC

6、RO:cvnewlens.seqRAYABERRATIONS(MILLIMETERS)18-Apr-06由于焦平面的位置選取對成像效果有很大影響，使用離焦觀察點列圖使像差及彌散斑最小得到如下哄界:TlffMTANGENTIALSAGITTAL4”、NewlensfromCVMACRO:cvnewlens.seqRAYABERRATIONS(MILLIMETERS)18-Apr-06RMS直徑分別為0.13842E-01MM、0.12310E-01MM、0.17120E-01MM由此可知三個視場的RMS半徑都小于0.01mm,并可看出幾何彌散斑半徑基本在0.02mm內只是三視場的彌散斑較大，由兩

7、圖可看出彌散斑過大的主要原因是二、三視場的像散。所以下一步要添加像散優(yōu)化函數。5像散的優(yōu)化像散是子午光線和弧矢光束焦點的差。從Analysis-ThirdOrderAberration中可以觀察到。如下Neylens:frnmCVWACRO:匚vneitJ.皀2-耳rqPositinn1avelength1D60D.0TfHSiTCOTiSSA.3PTBDSTX7LXTPTZ3TOfl.DOODOOD.ODOODflO.OODOOD.DflODOOD.DOODOOD.ODaODOO-OODOODa.DOODOQ.ODOODO20.1021*74D.5D58422.15125D1.5947351

8、.3164782.631733O-OODOODa.DOODOQ0.0155203-0.D737S6-0,393656-1.052019-1.109396-1.107594-2.413659o.aoDOOd0.000000-0,01007電-0.0000620,0021920.1571170.1792730,190351-2,390775LiBOi：inii：iD：ia.doooooD.002245S-0.D5570O-0.12665-05700-t-0.395969-0,36.5011-D.299B0LiBOi：inii：iD：ia.dooooo-D.00305SUM-0.D27-t240,0

9、00012-O.QO2936-0.091396-Da05777-3.4976B7LiBOi：inii：iD：ia.dooooo-OJJOOSiJ從TAS(-0.002336)與SAS(-0.031296)之間相差較大，而通過觀察場曲圖，如下ASTIGMATICFIELDCURVES)f-06T比S更接近于理想狀態(tài)，所以在AutomaticDesign-SpecificConstraints中加入ThirdOrderSagittalAstigmaticBlur(后面簡稱SAS)設目標值為-0.003權重為1，優(yōu)化得由圖可以看出優(yōu)化SAS影響到了TAS,觀察三級像差發(fā)現TAS為0.024763SA

10、S-0.022402,所以添加ThirdOrderTangentialAstigmaticBlur（后面簡稱TAS）優(yōu)化，選擇目標值為-0.02，權重為1,優(yōu)化得由圖可知SAS的效果仍不理想，改變目標值為-0.02，優(yōu)化，通過不斷的改變TAS與SAS的目標值與權值，使ST曲線接近使三視場的橫向與ICTJO.OD,.1.DOJ.PLU.a-LJ.LUJua.DDD.fi9u.Dij。L4.Cu”a.OO,D.DO0.QDODGOODODDEICiCXJSING由左邊的點列圖可以看出一、二視場的彌散斑半徑均小于0.02mm，三視場的彌散斑半徑也小于0.02mm但由于像散使彌散斑略超出要求的半徑，并

11、且由于畸變使光線中心發(fā)生偏移。RMS直徑分別為0.13269E-01MM0.86821E-02MM0.85855E-02MM由此看出光線是很集中的都在0.014mm內。NevletisfromRisc&i?Lens.seq6畸變的優(yōu)化添加畸變優(yōu)化操作數進行優(yōu)化，但效果使彌散斑變大，所以保持上一步為最終優(yōu)化結果。7與ZEMAX的優(yōu)化結果比較從圖中可知CODEV優(yōu)化出的結果與ZEMAX近似但RMS半徑要小得多近ZEMAX的一半尤其是全視場的光線更加集中。用.7宀用.?_.J片uzrLil!TAna.DIz,qi.WEgb+TPEHGMWWflITTKt：J.W也皿鳥2氣士LJLQIFTG4JPflni*-r1OF1.PSPMTH.WEQLEiXi-J?作iDLUtnEP.a由MTF圖可以看出兩種結果在9lp/mm時衰減為0，這與OSLO給出的結果一樣但我認為這樣是不對的，彌散斑在0.02mm內則MTF圖應在25pl/mm時mtf0.5。但在這里9lp/mm時就已經為0了。再看PSF點擴散函數圖，如下LM-WNewlensfromCVMACRO:cvnewlens.seq可見點光源的衍射半徑非常大，這使光能變得非常不集中，從包圍圓能量圖也可以看出在0.01mm半徑范圍內的能量非常小。PPTC3M=*l+TK*lEWCOfZlfD曰峠