像方远心的消色差变焦物镜设计

摘要

针对掩膜板式成像光谱仪前置变焦物镜展开研究,深入研究其像方远心物镜系统的消色差设计.采用最小偏向角法求解消色差方程,并以编程的方式简化了筛选玻璃组合的过程,分别对变焦系统的前固定组、变倍组、补偿组和后固定组进行筛选玻璃组合,大大的提高了初始结构选取的效率.设计完成的消色差变焦物镜焦距为49.3～148 mm,工作波长为400～1000 nm,F数为4.3,在加入分光棱镜的情况下,二级光谱均小于0.045 mm,其中长焦下共像点的二级光谱可以达到0.006 mm,并且实现像方远心,在66 lp/mm处的调制传递函数值均大于0.5,接近衍射极限,像质良好,畸变小于1％.满足了成像光谱仪前置物镜的宽光谱消色差、像方远心、变焦等要求.