本期分享双远心镜头设计。
双远心镜头应用较为广泛，特别是应用在精密测量和半导体等领域，双远心镜头包含物方远心和像方远心。
前几期有介绍过像方远心，本期在像方远心的基础上增加物方远心，组成双远心镜头系统。
即需要同时控制约束物方主光线角和像方主光线角，这个要求对所有视场的主光线角均要约束。
本期的双远心镜头设计参数如下：
1）物高：30mm
2）物方NA：0.06
3）远心度：0.5°
4）放大倍率：0.6X
5）畸变：＜0.05%
6）RMS：＜衍射极限
7）MTF：＞0.15@210lp/mm
8）参考波长及权重如下：
本期的主要内容包含如下：
1、镜头架构二维图
2、镜头的设计结果
3、镜头优化思路
4、结论
以下内容将从这几部分进行讲解：
1、镜头架构二维图
远心镜头的设计结果—光学架构如图1所示，包含前组和后组，一共8片透镜，其中前组4片透镜，后组4片透镜，光学架构前后对称，有利于像差优化。前组透镜组透镜1和透镜2背靠背分布，有利于矫正球差，后组也是相同的分布。
透镜4和透镜5的均凹向光阑，中间部分为双高斯镜头架构，两侧外加一个透镜，形成6+2架构。
图1 双远心镜头光学架构
2、镜头的设计结果
双远心镜头的设计结果主要包含镜头二维图，MTF曲线，畸变曲线，点列图，垂轴色差等等，接下来逐步进行讲解：
图2 镜头架构二维图
图3为双远心镜头MTF曲线，从图中可知MTF满足大于0.15@210lp/mm要求。
图3 镜头MTF曲线
图4为畸变曲线
图4 镜头畸变曲线
图5为镜头点列图，从图中可知弥散斑小于衍射极限，满足镜头指标要求。
图5 镜头点列图
3、镜头优化思路
镜头优化思路主要从光学架构、初始结构和评价函数方面考虑。
光学架构选择需要兼容考虑物高、F数、NA、视场、波长、放大倍率等，若是单一波段可选择单透镜或胶合透镜架构，多波段则需选择胶合透镜或库克三片镜，较大视场则选择4片透镜或双高斯透镜。
初始结构选择可从专利或者文献中获得类似的模型作为初始结构，再根据实际焦距进行缩放处理，也可从平行平板进行优化，简单镜头可以选择该方法，复杂镜头如手机镜头等最好从专利等初始结构进行优化。
评价函数需要针对放大倍率等进行约束，该镜头放大倍率可用PMAG操作数进行约束，采用MNCA和MNEA对AIR进行约束，采用MNCG和MNEG对玻璃透镜进行约束，同时需要约束畸变和主光线角等等，根据不同的应用场景选择使用DISG或DISC，同时需要考虑可加工性，玻璃中心或边缘不能太薄，弯月透镜的两个曲率半径不能太接近等等。
同时需要注意，优化过程中的光线走势是否顺畅，尽量避免出现大折弯曲线，很容易让光学系统陷入优化停滞状态。
结论
1、双高斯镜头根据放大倍率不同调整光阑位置
2、双远心镜头的物方和像方均需要约束远心度