连续变焦光学系统的像差自动设计

作     者：马迎军 张葆 洪永丰 Ma Yingjun;Zhang Bao;Hong Yongfeng

作者机构：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所中国科学院航空光学成像与测量重点实验室吉林长春130033 中国科学院大学北京100049 

出 版 物：《光学学报》 (Acta Optica Sinica)

年 卷 期：2015年第35卷第8期

页      面：262-268页

核心收录：

学科分类：08[工学] 082504[工学-人机与环境工程] 0803[工学-光学工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：长春光机所重大创新资助项目(Y3CX1SS14C) 中科院航空光学成像与测量重点实验室开放基金资助项目(Y3HC1SR141) 

主　　题：光学设计 连续变焦 差值线性方程组 像差自动设计 可见光谱 

摘      要：为了避免连续变焦光学系统中,各组元像差自动设计对设计者经验要求高、计算复杂且计算量大的难点,提出了一种利用差值线性方程组进行像差自动设计的方法,并用此方法设计了一套可见光波段连续变焦光学系统。利用高斯光学计算理想近轴系统的结构参数;利用差值线性方程组进行系统像差自动设计,使系统的初级像差系数SI、SII与SIII在各焦距位置处近似相等;基于像差自动设计结果计算光学系统的初始结构参数;利用Zemax自动设计软件进行像差校正平衡。优化结果表明：系统可实现20~300 mm的连续变焦,且在截止频率50 lp/mm处,各焦距位置各视场的传递函数（MTF）均大于0.4。因此,应用差值线性方程组法进行像差自动设计,可以简化计算,减少对设计者经验的依赖,并且能够取得良好的像质。