課程設計---照相物鏡設計

1、<p>　　課程設計（學年論文）</p><p><b>　　說明書</b></p><p>　　課題名稱： 照相機物鏡的設計 </p><p>　　專業(yè)班級： </p><p>　　學生學號：

2、 </p><p>　　學生姓名： </p><p>　　學生成績： </p><p>　　指導教師： </p><p>　　課題工作時間： 201

3、1年6月20日 至 2011年7月1日 </p><p><b>　　XXX大學教務處 </b></p><p><b>　　一.前言</b></p><p><b>　　背景知識</b></p><p>　　相機鏡頭是相機中最重要的部件，因為它的好壞直接影響到拍攝成像的質量

4、。同時鏡頭也是劃分相機種類和檔次的一個最為重要的標準。一般來說，根據(jù)鏡頭，可以把相機劃分為專業(yè)相機，準專業(yè)相機和普通相機三個檔次，無論是傳統(tǒng)的膠片相機還是數(shù)碼相機，都可以適用于這個劃分。鏡頭能分為變焦和定焦兩大類。變焦鏡頭我們剛才已經試用了，就是焦距可變，也就是可以推拉的鏡頭。除此之外還有定焦鏡頭，就是焦距不能變只有一個焦段，或者說只有一個視角。 在鏡頭外觀上二者存在明顯的差異，定焦鏡頭只有對焦環(huán)（就是控制清晰度的，稍后介紹），而變焦鏡

5、頭擁有兩個環(huán)，一個對焦環(huán)（控制清晰度）和變焦環(huán)（控制視角，即推拉）。</p><p>　　定焦鏡頭因為其焦距固定，因此比較好分類：廣角鏡頭：一般低于35mm的鏡頭為廣角鏡頭，低于28mm的為超廣角鏡頭。廣角鏡頭視角廣，縱深感強，景物會有變形，比較適合拍攝較大場景的照片，如建筑、集會等。 </p><p>　　中焦鏡頭：一般在36mm到134mm的鏡頭為中焦鏡頭。中焦鏡頭比較接近人正常的視角

6、和透視感，景物變形小，適合拍攝人像、風景、旅游紀念照等。 </p><p>　　長焦鏡頭：一般高于135mm以上的鏡頭為長焦鏡頭，也被稱為遠攝鏡頭。其中，大于300mm以上的為超長焦鏡頭。長焦鏡頭視角小，透視感弱，景物變形小，適合拍攝無法接近的事物，如野生動物、舞臺等，也可以利用長焦鏡頭虛化背景的作用，拍攝人像。 </p><p>　　變焦鏡頭因其焦段變化，不好一概而論。假設其焦段在廣角、

7、中焦、長焦的一段或者兩段間變化，也可以稱為廣角變焦鏡頭、中長變焦鏡頭等。</p><p><b>　　二．課程設計題目</b></p><p><b>　　設計一個照相物鏡</b></p><p>　?。?）光學特性要求：f’=100mm；2=30，D/f’=1:3.5.</p><p>　?。?）

8、成像質量要求：彌散斑直徑小于0.05mm；倍率色差最好不超過0.01mm；畸變小于3%。</p><p><b>　　.</b></p><p><b>　　三、設計課題過程</b></p><p>　　通過查找資料，在鏡頭數(shù)據(jù)編輯頁面輸入物鏡的初始值如下：</p><p>　　這是一個焦距為76m

9、m、2ω為55.5、相對孔徑為1:3.5d的Tessa物鏡。</p><p>　　改變相關參數(shù)，使數(shù)據(jù)符合需要設計的照相物鏡</p><p>　　將焦距改為100mm，入瞳直徑改為28.571429。.</p><p><b>　　改變視場。</b></p><p>　　將參數(shù)改變后的物鏡進行優(yōu)化：</p>

10、<p>　　對物鏡進行多次優(yōu)化，直到設計出符合要求的物鏡。</p><p>　　優(yōu)化后的數(shù)據(jù)如上圖。</p><p>　　觀察各項數(shù)據(jù)和圖像。</p><p>　　此即為Tessar物鏡。</p><p><b>　　像質的評價：</b></p><p>　　Stop Diagrams

11、(幾何點列圖)</p><p>　　垂軸色差（Lateral Color）如圖：</p><p>　　說明：由圖橫軸可知垂軸色差數(shù)值即倍率色差小于0.01mm符合設計要求</p><p>　　其它像差曲線圖如下：</p><p><b>　　四. 設計總結</b></p><p>　　通過這次課程

12、設計，我發(fā)現(xiàn)我動手能力還是很差的，一方面我們沒有學這個zemax軟件，另一方面我看了書后覺得懂了，但是一到了機房仍然不會做，還是要看書，開始幾天把那幾個例子做了一下，感覺對軟件熟悉不少，這也為后來設計照相物鏡打下了基礎。</p><p>　　我覺得通過開始幾次摸索，已經能熟悉基礎了，一定要動手試試，慢慢的就會熟悉，雖然沒學過，但是看看書，然后自己摸索，就會慢慢的熟悉軟件，雖然還有很多地方不知道，但這并不影響設計物

13、鏡。開始我拿著數(shù)據(jù)，依然不知道如何下手，看著《學設計教程》，我一步步的按照書上的步驟做，慢慢的就將步驟記住了，熟悉了。同時，看著Lay圖像，要是透鏡移位或光線不正確，就改變透鏡之間的距離，慢慢的調節(jié)，就會調好，要是焦距不是所要求的，就通過縮放焦距來調節(jié)，當然這是同學告訴我的，不懂就要向老師和同學們請教。調節(jié)數(shù)據(jù)和優(yōu)化的時候，要一步步來，不能嫌麻煩，最好每做幾步就保存，我記得我有一次就快優(yōu)化好了，結果沒保存，數(shù)據(jù)都丟了，我不得不從做。&l