Pwc法投影系統(tǒng)投影鏡頭的設(shè)計(jì)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種PWC法投影系統(tǒng)投影鏡頭的設(shè)計(jì)方法。其特征在于：a、收集要設(shè)計(jì)的投影鏡頭的外部條件；b、電子表格讀取建立初級相差平衡方程組需要的外部數(shù)據(jù)，將PWC法創(chuàng)建相差平衡方程組的公式集用MAX的最小二乘法解多元非線性聯(lián)立方程祖得到滿足各種要求的各透鏡PWC來，然后將各鏡的結(jié)構(gòu)與PWC的關(guān)系算式組移植進(jìn)ZEMAX中，再以約束條件的方式用ZEMAX解多元非線性聯(lián)立方程組的功能，解出各鏡的初始結(jié)構(gòu)來；c、可將PWC法以模塊方式進(jìn)行整理，例如，六單鏡實(shí)體化模塊、六雙膠鏡實(shí)體化模塊、六非球面鏡實(shí)體化模塊，并結(jié)合指針技術(shù)進(jìn)行基本模塊的創(chuàng)建，可以適用于任何復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)。
【專利說明】PWC法投影系統(tǒng)投影鏡頭的設(shè)計(jì)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光學(xué)元件的設(shè)計(jì)方法，尤其涉及一種PWC法投影系統(tǒng)投影鏡頭的設(shè)計(jì)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)技術(shù)人員做投影鏡頭設(shè)計(jì)時，急需要一種快捷的設(shè)計(jì)方法，但是現(xiàn)有的光學(xué)設(shè)計(jì)軟件不具備此功能，現(xiàn)場模擬的時候照明系統(tǒng)尺寸比投影鏡頭朝前較多，另外口徑空間也剩余很少，要尋找一款適合于現(xiàn)場要求的投影鏡頭的樣例是很困難的，必須從初始結(jié)構(gòu)開始設(shè)計(jì)，最常用的方法就是PWC法，但是此方法計(jì)算量大，公式很復(fù)雜，不能實(shí)用化，PffC法的教材很多，但是切合實(shí)際的很少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種快捷、實(shí)用的PWC法投影系統(tǒng)投影鏡頭的設(shè)計(jì)方法。其具體方法為:
a、收集要設(shè)計(jì)的投影鏡頭的外部條件，包括視場、口徑、尺寸、光學(xué)性能的約束要求；
b、電子表格讀取建立初級相差平衡方程組需要的外部數(shù)據(jù)，將PWC法創(chuàng)建相差平衡方程組的公式集用MAX的最小二乘法解多元非線性聯(lián)立方程祖(即相差平衡方程組)得到滿足各種要求的各透鏡PWC來，然后將各鏡的結(jié)構(gòu)與PWC的關(guān)系算式組移植進(jìn)ZEMAX中，再以約束條件的方式用ZEMAX解多元非線性聯(lián)立方程組的功能，解出各鏡的初始結(jié)構(gòu)來，另外還可把工藝上的約束條件移植進(jìn)ZEMAX中，對初始結(jié)構(gòu)的解進(jìn)行篩選，這個過程是在手動與自動過程進(jìn)行的，因此效率很高，使PWC法的效率提高十倍以上，這個方法最大的特點(diǎn)可以動態(tài)調(diào)整結(jié)構(gòu)，即邊調(diào)整邊解方程，基本是半自動的形式來進(jìn)行PWC設(shè)計(jì)的；
C、為了使計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)化，可將PWC法以模塊方式進(jìn)行整理，例如，六單鏡實(shí)體化模塊、六雙膠鏡實(shí)體化模塊、六非球面鏡實(shí)體化模塊，并結(jié)合指針技術(shù)進(jìn)行基本模塊的創(chuàng)建，可以適用于任何復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)；
d、鏡頭的初始結(jié)構(gòu)是在平衡了各種矛盾的情況下解方程得到的，因此有很大的校正潛力，由這個初解出法通過優(yōu)化得到滿足所有約束條件的很好的光學(xué)鏡頭來。
[0004]從本發(fā)明的技術(shù)方案可以看出，用PWC法得到的架構(gòu)外形長度和口徑都滿足了要求，光學(xué)性能由約束條件得到保證，該方法設(shè)計(jì)了很好的顯微鏡頭、照相鏡頭、投影鏡頭、變焦鏡頭，詳見“光行天下網(wǎng)站”專家欄。因此此方法是可行的。
[0005]圖1是本發(fā)明在投影系統(tǒng)設(shè)計(jì)中PWC法投影系統(tǒng)投影鏡頭的搭建合理架構(gòu)的示意圖；
圖2是本發(fā)明在投影系統(tǒng)設(shè)計(jì)中PWC法投影系統(tǒng)投影鏡頭的由原有樣例的示意圖；
圖3是本發(fā)明在投影系統(tǒng)設(shè)計(jì)中PWC法投影系統(tǒng)投影鏡頭的抽取原鏡頭架構(gòu)的示意
圖；
圖4是本發(fā)明在投影系統(tǒng)設(shè)計(jì)中PWC法投影系統(tǒng)投影鏡頭的原鏡頭的光路示意圖； 圖5是本發(fā)明在投影系統(tǒng)設(shè)計(jì)中PWC法投影系統(tǒng)投影鏡頭的原系統(tǒng)各元件分布說明示意圖；
圖6是本發(fā)明在投影系統(tǒng)設(shè)計(jì)中PWC法投影系統(tǒng)投影鏡頭的由原架構(gòu)優(yōu)化成新架構(gòu)操作集說明示意圖；
圖7是本發(fā)明在投影系統(tǒng)設(shè)計(jì)中PWC法投影系統(tǒng)投影鏡頭的用ZEMAX軟件查出的架構(gòu)相差平衡的目標(biāo)值的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0006]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述:
實(shí)施例1，參見圖1至圖7，PWC法投影系統(tǒng)投影鏡頭的設(shè)計(jì)方法。其具體方法為:
a、收集要設(shè)計(jì)的投影鏡頭的外部條件，包括視場、口徑、尺寸、光學(xué)性能的約束要求；
b、電子表格讀取建立初級相差平衡方程組需要的外部數(shù)據(jù)，將PWC法創(chuàng)建相差平衡方程組的公式集用MAX的最小二乘法解多元非線性聯(lián)立方程祖(即相差平衡方程組)得到滿足各種要求的各透鏡PWC來，然后將各鏡的結(jié)構(gòu)與PWC的關(guān)系算式組移植進(jìn)ZEMAX中，再以約束條件的方式用ZEMAX解多元非線性聯(lián)立方程組的功能，解出各鏡的初始結(jié)構(gòu)來，另外還可把工藝上的約束條件移植進(jìn)ZEMAX中，對初始結(jié)構(gòu)的解進(jìn)行篩選，這個過程是在手動與自動過程進(jìn)行的，因此效率很高，使PWC法的效率提高十倍以上，這個方法最大的特點(diǎn)可以動態(tài)調(diào)整結(jié)構(gòu)，即邊調(diào)整邊解方程，基本是半自動的形式來進(jìn)行PWC設(shè)計(jì)的；
C、為了使計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)化，可將PWC法以模塊方式進(jìn)行整理，例如，六單鏡實(shí)體化模塊、六雙膠鏡實(shí)體化模塊、六非球面鏡實(shí)體化模塊，并結(jié)合指針技術(shù)進(jìn)行基本模塊的創(chuàng)建，可以適用于任何復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)；
d、鏡頭的初始結(jié)構(gòu)是在平衡了各種矛盾的情況下解方程得到的，因此有很大的校正潛力，由這個初解出法通過優(yōu)化得到滿足所有約束條件的很好的光學(xué)鏡頭來。
【權(quán)利要求】
1.一種P W C法投影系統(tǒng)投影鏡頭的設(shè)計(jì)方法，其特征在于:具體方法為 a、收集要設(shè)計(jì)的投影鏡頭的外部條件，包括視場、口徑、尺寸、光學(xué)性能的約束要求； b、電子表格讀取建立初級相差平衡方程組需要的外部數(shù)據(jù)，將PWC法創(chuàng)建相差平衡方程組的公式集用MAX的最小二乘法解多元非線性聯(lián)立方程組，得到滿足各種要求的各透鏡PWC來，然后將各鏡的結(jié)構(gòu)與PWC的關(guān)系算式組移植進(jìn)ZEMAX中，再以約束條件的方式用ZEMAX解多元非線性聯(lián)立方程組的功能，解出各鏡的初始結(jié)構(gòu)來，另外還可把工藝上的約束條件移植進(jìn)ZEMAX中，對初始結(jié)構(gòu)的解進(jìn)行篩選，這個過程是在手動與自動過程進(jìn)行的，因此效率很高，使PWC法的效率提高十倍以上，這個方法最大的特點(diǎn)可以動態(tài)調(diào)整結(jié)構(gòu)，即邊調(diào)整邊解方程，基本是半自動的形式來進(jìn)行PWC設(shè)計(jì)的； C、為了使計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)化，可將PWC法以模塊方式進(jìn)行整理，例如，六單鏡實(shí)體化模塊、六雙膠鏡實(shí)體化模塊、六非球面鏡實(shí)體化模塊，并結(jié)合指針技術(shù)進(jìn)行基本模塊的創(chuàng)建，可以適用于任何復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)； d、鏡頭的初始結(jié)構(gòu)是在平衡了各種矛盾的情況下解方程得到的，因此有很大的校正潛力，由這個初解出法通過優(yōu)化得到滿足所有約束條件的很好的光學(xué)鏡頭來。
【文檔編號】G02B27/00GK103744181SQ201310585445
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月21日
【發(fā)明者】高國欣, 劉靜, 鄭瑜華, 綦斌, 代擁民 申請人:四川星爍光電科技有限公司