关于双筒棱镜望远镜设计
望远镜设计计算指导和双胶合物镜设计
589.32
n 'sin 2 um
=0.0377；
小于 0.02 即可。
修改 r1 、 r2 、 r3 达到以上要求！ 请看范例 物镜.zmx
（可以选取别的玻璃对作为双胶合物镜，有的容易校正像 差，有的则稍微困难，即使玻璃对选取相同，最后调整的结 果也不相同，所以不要抄袭!）
d1 6 , d2 3 d,3 5 9 d4 . 8 ,
5
d5 3 3 d. 5 ,同 6，
时 2 ,有
3 3 . 5
n1 1 , n2 K 9 ,3n
F54 , n
1n,
。 K6 9n , 7 1 n ,
K
9
输入 zemax 运行计算： 1）焦距 119.5～120.5mm 为合格； 2）像差容限 i)球差：1H 孔径小于 1 倍焦深，1 倍焦深= 0.707H 带球差小于 6 倍焦深=0.226。 ii)色差：全孔径范围都小于 0.1 即可 iii) 慧 差 ： 我 们 用 慧 差 代 替 正 弦 差 ， 即 弧 矢 慧 差
2、初始结构参数（三个透镜，五个面）
目镜是一个放大的光学系统，根据设计经验，我们采取 “倒追”的方法，进行反向追迹！ 首先要确定的是接眼镜的结构，因为场镜只是为了衔接 光瞳的，对像差的要求在接眼镜上。 组合焦距
f e ' 20mm
，接眼镜
f眼 ' 20mm
，一般取
f眼 ' 1.2 fe ' 24mm （经验公式！ ）
至此，物镜设计完毕，可以保存数据，图表，整理设计 报告。
基于两孔径旋转双棱镜的视场扩大系统及方法与流程
基于两孔径旋转双棱镜的视场扩大系统及方法与流程视场是指在一个观测系统中能够被观察到的范围。
通常情况下，视场会受到物理限制而变得狭窄，这会导致观测对象的一部分无法被完整地观察到。
为了解决这个问题，可以采用视场扩大系统来增加观测系统的视场范围。
基于两孔径旋转双棱镜的视场扩大系统是一种常见的视场扩大器。
该系统由两个旋转的双棱镜组成，每个双棱镜上都有一个圆形或椭圆形的孔径。
这些孔径可以通过旋转调节其在视场中的位置和大小，从而实现视场的扩大。
具体来说，该系统的工作原理是利用双棱镜的折射和反射作用将视场中的光线进行反向折射和反射，从而将光线聚焦在观察者的眼睛中。
通过旋转调节孔径的位置和大小，可以使得视场中的光线经过不同的路径进入观察者的眼睛，从而实现视场的扩大。
基于两孔径旋转双棱镜的视场扩大系统的制作方法和流程包括以下
几个步骤：
1. 设计系统结构：根据实际需求和应用场景，设计系统的结构和参数，包括双棱镜的尺寸、孔径的大小和位置等。
2. 制备材料：选用高质量的光学材料制备双棱镜和孔径，确保系统具有良好的光学性能和稳定性。
3. 制造双棱镜：采用先进的加工技术和设备，制造出高精度的双棱镜，包括抛光、切割、涂膜等工艺。
4. 制造孔径：采用激光加工、电子束加工等技术，制造出精密的圆形或椭圆形孔径，确保其大小和位置达到设计要求。
5. 组装系统：将制造好的双棱镜和孔径组装在一起，调试系统的光学性能和稳定性。
基于两孔径旋转双棱镜的视场扩大系统具有视场扩大范围大、分辨率高、操作简便等优点，广泛应用于天文观测、航空航天、医学影像等领域。
双筒望远镜是如何制造的？
双筒望远镜是如何制造的？有趣的是，双筒望远镜这种经典的大口径望远镜不仅历史悠久，而且有着独特的制作工艺。
下面就来具体介绍一下双筒望远镜是如何制造的。
一、选材加强望远镜透镜结构和性能是望远镜制造过程中最重要的一步，双筒望远镜制造过程中，光学工程师首先要采购适合望远镜制造的透镜组件。
一般来说，多为球形透镜，以及双玻片透镜的设计和制造一枚刚合一的折射透镜系统。
这些透镜的原料，多为玻璃和陶瓷材料，其中用于制作不同曲率的透镜的玻璃原料特别严格，特别是非球面形状的透镜，其材料更加严格，必须具备等效径、表面光洁度、表面波动度等特性，在采购时，需要精心筛选。
二、制造在选料完成以后，开始进行双筒望远镜制造。
从浇注透镜开始，对玻璃原料应进行高温熔融，并用塑性变形成型，将透镜生产成球体状。
然后开始抛光，将表面抛光后变得光滑。
抛光这一步骤可以有效提高表面光洁度，把原来比较粗糙的外宽光洁度由百分之几提高到百分之九十以上，使得球面看上去变得极光滑，然后是抛光膜的处理，将此膜盖在表面，处理后表面散射变小，更进一步反映出透镜本身的质量。
接下来是装订这一步，主要就是将透镜组件进行拼接，组装成一个最佳光学性能完整的双筒望远镜。
三、检测最后一步就是检测，主要是要检测双筒望远镜制造过程中是否有瑕疵以及防止人造缺陷对图像质量的影响。
一般情况下，会使用测量仪器检测裂痕、缺口等，以及反射率，衍射率，像差符合要求，等等。
只有通过检测，才能确保双筒望远镜的最终产品达到技术指标要求，满足观测需求。
总之，双筒望远镜制造工艺非常复杂，不仅选料要求严格，而且每一步技术都极度苛刻。
在制造过程中，光学工程师必须仔细控制技术参数，进行多次检测，确保最终产品达到观测性能要求。
双目望远镜
军用双目望远镜以开普勒望远光学系统为基础，加入转像系统(一般用棱镜转像)而构成。在镜筒内可以装有 能侦察具有红外源目标的光敏元件。一般目距调整范围为54mm一74mm，手持式的视放大率为6x一15x，架装式的 为20x一40x。双目望远镜的光学性能往往以两组数字 ×D表示。
科学建议
天文景观战神傍月亮，双筒望远镜观测会更佳。
双目望远镜
天文学望远镜
01 使用介绍
03 工作原理
目录
02 结构性能 04 效果
基本信息
双目望远镜（Binoculars），又称“双筒望远镜”。由两个单筒望远镜并列组成的望远镜。两目镜间的距离 可以调节，以便两眼同时观察，从而获得立体感。如果所用的是两个伽利略望远镜，则称“观剧镜”。它的镜筒 较短，视野和放大倍数较小。如果所用的是两个开普勒望远镜，则镜简较长，携带不便；故往往各在物镜和目镜 间加装一对全反射棱镜，使入射光线在镜筒中经过多次全反射，以减短筒的长度，同时可以将物镜所成的倒像再 倒转过来而成为正像。这种装置称为“棱镜双目望远镜”或简称“棱镜望远镜”，它的视野较大，常用于航海、 军事窥测和野外观察等。
使用介绍
使用介绍
又称双筒望远镜。由两个性能相同的望远镜组成的、符合于人们双眼观察要求的观察仪器。是军用基本观察 仪器，用于观察地形，侦察敌情，概略测量目标距离方向角、高低角、弹着点偏差。非军事用途也较广泛。两镜 筒一般由作为基准的铰链轴联结而成，镜筒绕铰链轴转动以改变两目镜的距离使与观察者两眼瞳孔间隔相适应。 目镜可以调整“光度(视度)，备有滤光镜附件。
结构ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ能
结构性能
野外双筒望远镜和棱镜式双筒望远镜较小，是可以拿在手中使用的双目望远镜。它们可以放大远处的目标， 因此通过它们，远方的景物能看得更清楚。与单目望远镜不同，双目望远镜还能让使用者有纵深感，也就是具有 透视效果。之所以会如此，是因为当人的两眼从稍微不同的角度观看同一映像时，会产生立体效果。
双筒棱镜望远镜设计
双筒棱镜望远镜设计
首先是目镜。
目镜是用于观察天体的光学组件。
它通常由一组透镜组成，可以放大通过物镜收集到的光线。
目镜的放大倍数可以通过更改透镜的焦距来调节。
较高的放大倍数可以提供更详细的天体图像，但对望远镜的稳定性和视野大小要求更高。
接下来是物镜。
物镜是双筒棱镜望远镜的主要光学组件之一、它由两个凸透镜组成，负责收集和聚焦天体的光线。
物镜的焦距确定了望远镜的放大倍数。
较长的焦距提供更大的放大倍数，但也会导致视野更狭窄。
同样，较短的焦距提供更大的视野，但放大倍数较低。
然后是眼镜。
眼镜是用于观察物体的光学组件。
它由一组透镜组成，放置在目镜的后方。
眼镜的作用是调整视野和放大倍数，以提供更舒适的观察体验。
它还可以调节光线的对焦，使图像更清晰。
最后是支撑结构。
支撑结构是望远镜的骨架，用于支撑和固定各个光学组件。
它通常由金属材料制成，以提供良好的稳定性和耐用性。
支撑结构还包括一个可调节的三脚架，以便将望远镜固定在适当的高度上。
除了上述主要组件外，双筒棱镜望远镜还可能包括其他附件，如经纬仪、红点指示器和相机适配器等。
这些附件可以提供更准确的观察定位和更多的应用选择。
总结起来，双筒棱镜望远镜设计非常简单，但其原理和功能强大。
通过优化各个光学组件的参数和选择合适的材料，可以获得高质量的观察体验。
尽管双筒棱镜望远镜在放大倍数和视野之间存在一定的取舍，但它仍是一种广泛使用的望远镜类型，适用于观察各种天体和地面景象。
光学课程设计望远镜系统结构参数设计
光学课程设计——望远镜系统结构参数设计一设计背景：在现在科学技术中，以典型精密仪器透镜、反射镜、棱镜等及其组合为关键部分的大口径光电系统的应用越来越广泛。
如：天文、空间望远镜；地基空间目标探测及识别；激光大气传输、惯性约束聚变装置等等……二设计目的及意义（1）、熟悉光学系统的设计原理及方法；（2）、综合应用所学的光学知识，对基本外形尺寸计算，主要考虑像质或相差；（3）、了解和熟悉开普勒望远镜和伽利略望远镜的基本结构及原理，根据所学的光学知识（高斯公式、牛顿公式等）对望远镜的外型尺寸进行基本计算；（4）、通过本次光学课程设计，认识和学习各种光学仪器（显微镜、潜望镜等）的基本测试步骤；三设计任务在运用光学知识，了解望远镜工作原理的基础上，完成望远镜的外形尺寸、物镜组、目镜组及转像系统的简易或原理设计。
并介绍光学设计中的PW法基本原理。
同时对光学系统中存在的像差进行分析。
四望远镜的介绍1．望远镜系统：望远镜是一种利用凹透镜和凸透镜观测遥远物体的光学仪器。
利用通过透镜的光线折射或光线被凹镜反射使之进入小孔并会聚成像，再经过一个放大目镜而被看到。
又称“千里镜”。
望远镜的第一个作用是放大远处物体的张角，使人眼能看清角距更小的细节。
望远镜第二个作用是把物镜收集到的比瞳孔直径（最大8毫米）粗得多的光束，送入人眼,使观测者能看到原来看不到的暗弱物体。
2．望远镜的一般特性望远镜的光学系统简称望远系统，是由物镜和目镜组成。
当用在观测无限远物体时，物镜的像方焦点和目镜的物方焦点重合，光学间隔d＝o。
当月在观测有限距离的物体时，两系统的光学问隔是一个不为零的小数量。
作为一般的研究，可以认为望远镜是由光学问隔为零的物镜和目镜组成的无焦系统。
这样平行光射入望远系统后，仍以平行光射出。
图9—9表示了一种常见的望远系统的光路图。
为了方便，图中的物镜和目镜均用单透镜表示。
这种望远系统没有专门设置孔径光阑，物镜框就是孔径光阑，也是入射光瞳，出射光瞳位于目镜像方焦点之外，观察者就在此处观察物体的成伤情况。
望远镜的设计报告
8、结构图
正视图
c >= c
物镜
俯视图
b
f2'
a
L' =110mm
一、物镜
1.物镜的选型及相差容限的计算
（1）选型 D/ f1' =1/4 , f1' =120 , 视场不大。 选双胶合物镜
（2）相差容限的计算 需要校正的像差为球差 ，弧矢慧差 ，位置色差 。 1、球差 的像差容限
5
当仅仅考虑初级像差时，经
10
5） d2 =| x3 | +t− | x2 |= 2.7053mm
10
综上，列初始数据汇总表
STO 2 3
r/mm 73.8932 -56.1269 -198.4210
d/mm 5.1060 2.7053
玻璃牌号 1
BaK2 ZF2
3.物镜的象差校正及玻璃配对
调节的参数为
，而需要校正的像差为球差 ，弧矢慧差 ，位置色差 。
冕牌玻璃在前
p0
=
∞
p
∞
−0.85(w
−
0.1)2
=0.198217
火石玻璃在前
p0
=
∞
p
∞
−0.85(w
−
0.2)2
=0.20803
4、根据 c 与 p0 选玻璃对
由 c 用插值法求出不同玻璃对的 p0 (公差 ±0.1左右)
相对孔径
D f'
越小,对
p0
影响越小,要求φ1 和
Q0
尽可能小
8
根据要求查得的玻璃对有:
Q = QO
W −
∞ − W0 K
= −4.208478 −
双筒望远镜 转折棱镜
棱镜在（望远镜的）光学设计是无可避免的，如果不是为了能够看着正立（而不是倒立或者平躺着）的图像，不是我们与生俱来习惯于观察正立着的景物的话，双筒望远镜和单筒观景望远镜中根本就不需要棱镜。
人用鸡做过试验（我记得这个试验也有人自己做过），给鸡带上特殊的可以转像的眼镜，让它看起来世界是颠倒的。
在经历了几天的跌跌撞撞以后，大部分都很快适应了这个倒立的世界而不会对行为造成任何不便，和正常鸡没什么两样。
如果鸡都可以适应这样倒立的世界，那么我们人类也是可以的，很多习惯于使用天文望远镜的天文爱好者也展示了类似的能力，他们习惯于使用只有天顶镜的望远镜，这样的望远镜左右是颠倒的（上下正立）。
至于剩下的大多数人，包括你我在内，还是更愿意看着正立的景物，如果不能以大脑来完成对景物的纠正，那么就要用别的办法，这就是现代棱镜望远镜所采用的棱镜转像系统。
棱镜具有这样的能力是因为它可以“弯曲”或者更科学地讲，在几个面之间反射光线。
当光线以特定角度从玻璃（光密介质）射向空气（光疏介质）的时候，有一些会被反射回来，其余的射出去。
要理解这一点，想象一下这我们在窗外看屋里的感觉。
反射光线的比例取决于入射角和玻璃的折射率。
折射率是用来描述玻璃对光线的折射能力的（等于真空中光速比玻璃中的光速），它和玻璃的密度紧密相关。
棱镜比较有趣的一个特性是在入射角大到一定程度的时候（这个角可以由玻璃的折射率算得），从玻璃射向玻璃－空气交界面的光线会被全部反射回来而回到棱镜内部，这称为全反射，完美的内部反射。
普罗棱镜转像系统在理论上十分有效，因为四个反射面都可以产生全反射，光线没有损失，但事实上，廉价普罗棱镜望远镜所用的Bk7棱镜折射率接近能产生全反射的下限，所以棱镜中心反射很好，但是在边缘的一小部分光线无法产生全反射而“泄漏”出去。
如果你观察出瞳光斑（举起望远镜，远离自己，观察目镜中的那个亮斑）就会发现，使用Bk7棱镜的望远镜出瞳光斑边缘存在阴影切边。
自组加双波罗棱镜的正像望远镜实验数据
自组加双波罗棱镜的正像望远镜实验数据一、引言望远镜作为一种重要的观测工具，被广泛应用于天文学、地理学等领域。
在望远镜的设计中，波罗棱镜是一种常见的光学元件，可以实现光的折射和反射。
本实验旨在通过自组加双波罗棱镜的正像望远镜实验，探索其工作原理和性能。
二、实验装置本实验所使用的装置包括以下几个主要部分：1.两个波罗棱镜：波罗棱镜是一种由两个直角三棱镜组成的光学元件，具有反射和折射的特性。
在本实验中，我们使用两个波罗棱镜构建望远镜的光路。
2.物镜：物镜是望远镜中的一个重要组成部分，用于聚焦光线。
在本实验中，我们选择合适的物镜，以获得清晰的图像。
3.目镜：目镜是望远镜中的另一个关键部分，用于观察物体。
在本实验中，我们选择合适的目镜，以实现放大效果。
4.支架：用于固定波罗棱镜、物镜和目镜的支架，以保证实验的稳定性。
5.光源：提供光线的光源，可以是白光或单色光源。
三、实验步骤根据实验目的，我们按照以下步骤进行实验：1. 设置实验装置•将两个波罗棱镜固定在支架上，保证其垂直于光路。
•将物镜和目镜安装在合适的位置，与波罗棱镜构成光路。
•确保光源正对物镜，以保证光线的入射。
2. 调整波罗棱镜•通过调整波罗棱镜的角度和位置，使得入射光线经过折射和反射后能够聚焦在目镜上。
•可以通过观察目镜中的图像清晰度和亮度来判断波罗棱镜的调整是否合适。
3. 观察图像•打开光源，使得光线射入物镜。
•通过目镜观察物体，调整目镜的位置和焦距，使得观察到的图像清晰。
•可以调整物镜和目镜的距离和焦距，以实现所需的放大倍数和清晰度。
4. 记录实验数据•记录所使用的波罗棱镜的参数，包括折射率、入射角度等。
•记录物镜和目镜的参数，包括焦距、直径等。
•记录观察到的图像特征，包括清晰度、亮度、放大倍数等。
四、实验结果与分析根据实验步骤，我们进行了多次实验，并记录了相关数据。
下面是我们的实验结果和分析：1.实验数据记录：•波罗棱镜1的折射率为1.5，入射角度为45°。
关于双筒棱镜望远镜设计
关于双筒棱镜望远镜设计双筒棱镜望远镜是一种常见的望远镜设计，在观测天体和观察远处的物体时很常用。
它的设计原理是利用两个平行放置的棱镜将光线反射并聚焦到观察者的眼睛上，提供清晰的放大视野。
双筒棱镜望远镜的核心部件包括目镜、物镜、二次反光镜和棱镜。
物镜是最重要的部件，它主要负责将远处物体的光线聚焦到二次反光镜上。
二次反光镜将光线反射到平行的棱镜上，通过棱镜的反射和折射，光线最终汇集到观察者的眼睛上。
进入观察者的眼睛的光线会在视网膜上形成一个清晰的图像。
由于双筒棱镜望远镜的设计基于双目观察，观察者可以同时观察到两个独立但相互平行的图像。
这种设计的优势是可以提供更真实的立体感和更广阔的视野。
双筒棱镜望远镜的物镜和目镜有不同的焦距，这样可以将物体的光线聚焦到观察者的眼睛上，并放大物体的图像。
不同的物镜可以提供不同的放大倍数和视场角。
通过更换物镜和目镜，观察者可以根据目标的大小和距离选择合适的配件，以获得最佳的观测效果。
在双筒棱镜望远镜中，二次反光镜和棱镜的质量和精确度非常重要。
二次反光镜需要具有高反射率，并且需要被镀上特殊的金属镀层以增强反射效果。
棱镜则需要具有高折射率和准确的角度，以确保光线的正常传输和聚焦。
双筒棱镜望远镜采用双目观察的设计，除了提供更真实的立体感之外，还可以减轻观察者的眼睛疲劳。
当观察者用一个眼睛观察时，另一个眼睛可以放松，这样可以避免长时间的眼睛疲劳和不适。
双筒棱镜望远镜还有一些额外的设计特点，以提高观测体验。
例如，它可以配备调焦机构来调整焦距和清晰度。
此外，还可以安装红点指示器、手机适配器等附件，以便更轻松地找到并记录观测目标。
总的来说，双筒棱镜望远镜是一种广泛应用于天文学、野外观测等领域的望远镜设计。
它通过利用双目观察和精确的光学元件，可以为观察者提供清晰、真实的视野，较少眼睛疲劳的同时也方便使用和操作。
在选择和使用双筒棱镜望远镜时，应着重考虑光学元件的质量和精确度，以确保最佳的观测效果和体验。
双筒棱镜望远镜设计
双筒棱镜望远镜设计(总15页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除汉口学院《应用光学》课程设计报告报告题目：双筒棱镜望远镜设计学生姓名：学号：专业班级：授课老师：二O一四年十一月双筒棱镜望远镜设计设计任务与要求双筒棱镜望远镜设计，采用普罗I型棱镜转像，系统要求为：1、望远镜的放大率Γ＝6倍；2、物镜的相对孔径D/f′＝1：4（D为入瞳直径，D＝30mm）；3、望远镜的视场角2ω＝8°；4、仪器总长度在110mm左右，视场边缘允许50%的渐晕；5、棱镜最后一面到分划板的距离>＝14mm，棱镜采用K9玻璃，两棱镜间隔为2～5mm。
6、lz ′>8～10mm目录一、外形尺寸计算二、初始结构的选型三、物镜初始结构参数的计算四、物镜zemax的初始上机数据及像差图示五、物镜zemax的校正数据及像差图示设计步骤一、 外形尺寸计算 已知望远镜参数：Γ＝6，入瞳直径30D mm =，相对孔径'1:4Df =，2ω＝8°，L=110mm ； 视场边缘允许50%的渐晕；棱镜最后一面到分划板的距离>＝14mm 1、求1'f ，2'f物镜焦距'14120f D mm =⨯=目镜焦距''12120206f f mm ===Γ2、求'D 出瞳直径'5DD mm ==Γ3、求视场直径16.7824mm =tan4f 2=D '1 ⨯⨯视4、求目镜视场2ω5.452tan =tan ''=⇒Γωωω该望远系统采用普罗I 型棱镜转像，普罗I 型棱镜如下图：将普罗I 型棱镜展开，等效为两块平板，如下图：目镜口径D 目无渐晕时候，，现在有25%的渐晕，所以由设计要求：视场边缘允许50%的渐晕，可利用分划板拦去透镜下部25%的光，利用平板拦去透镜上部的25%的光，这样仅有透镜中间的50%的光能通过望远系统，使像质较好。
双筒棱镜望远镜设计
双筒棱镜望远镜设计双筒棱镜望远镜（binocular prism telescope）是一种常见且受欢迎的望远镜设计，它具有两个独立的光路系统，可以同时观测物体，并提供具有立体效应和广阔视野的观测体验。
以下是一个关于双筒棱镜望远镜的设计方案，包括其结构组成、原理、性能优势和应用领域等。
1.结构组成：双筒棱镜望远镜由两个相同的光路系统组成，每个光路系统包括目镜、物镜、棱镜和准直器等组件。
两个光路系统通常通过主轴连接在一起，并可以通过调节机构进行调焦。
双筒望远镜通常具有可调节的眼距，以适应不同的眼睛间距。
2.原理：双筒望远镜的工作原理与单筒折射望远镜相似，但由于其两个独立的光路系统，可以同时观测物体，从而提供更好的观测体验。
在光路系统中，目标通过物镜聚焦到棱镜上，棱镜将光线折射，使其通过目镜进入观察者的眼睛。
由于双目同时观察，观察者可以获得立体感，并提供更广阔的观测视野。
3.性能优势：a.立体感：双筒望远镜可以同时观察目标，观察者能够获得更好的物体立体感和深度感。
b.视野广阔：由于两个独立的光路系统，双筒望远镜具有更广阔的视野，使观察者能够观察更大范围的物体。
c.稳定性：双筒望远镜相比于单筒望远镜更稳定，由于重量分散在两个光路系统上，减少了镜身抖动的可能性。
d.眼睛舒适度：双筒望远镜通常具有可调节的眼距，以适应观察者的眼睛间距，提供更舒适的观测体验。
4.应用领域：双筒望远镜广泛应用于天文观测、自然观察、旅游观光、体育赛事观看等领域。
在天文观测中，双筒望远镜可以帮助观察者同时观测到更多的天体，并提供更好的观测体验。
自然观察中，双筒望远镜可以帮助观察者观测野生动物、鸟类等，并提供更好的立体感。
在旅游观光和体育赛事观看中，双筒望远镜可以提供更广阔的视野，并使观察者更好地观察到目标。
总结：双筒棱镜望远镜是一种非常实用且广泛应用的望远镜设计。
它有助于提供立体观测体验、广阔的视野、稳定性和眼睛舒适度等优势。
应用于天文观测、自然观察、旅游观光及体育赛事观看等领域。
应用光学课程设计---双筒棱镜望远镜设计
应用光学课程设计一、设计题目双筒棱镜望远镜设计（望远镜的物镜和目镜的选型和设计）二、本课程设计的目的和要求1、综合运用课程的基本理论知识，进一步培养理论联系实际的能力和独立工作的能力。
2、初步掌握简单的、典型的、与新型系统设计的基本技能，熟练掌握光线光路计算技能，了解并熟悉光学设计中所有例行工作，如数据结果处理、像差曲线绘制、光学零件技术要求等。
3、巩固和消化课程中所学的知识，初步了解新型光学系统的特点，为学习专业课与进行毕业设计打下好的基础。
三、设计技术要求双筒棱镜望远镜设计，采用普罗I型棱镜转像，系统要求为：1、望远镜的放大率Γ＝6倍；2、物镜的相对孔径D/f′＝1：4（D为入瞳直径，D＝30mm）；3、望远镜的视场角2ω＝8°；4、仪器总长度在110mm左右，视场边缘允许50%的渐晕；5、棱镜最后一面到分划板的距离 14mm，棱镜采用K9玻璃，两棱镜间隔为2～5mm。
6、lz′=8～10mm四、设计报告撰写内容本课程设计要求以设计报告形式完成以下工作：1、认真学习相关像差理论和光学设计知识，做好笔记，完成例题作业并上交；2、根据所讲内容进行本设计具体参数以及结构形式的选择，说明选择理论依据；3、进行本设计的外形尺寸计算，要求写明计算过程；4、使用PW法进行初始结构参数r、d、n的求解，要求写明计算过程；5、计算本设计的像差容限，使用Tcos软件完成设计的模拟和计算，手工修改结构参数进行像差的校正；6、绘制相应的像差曲线图和计算数据报表；7、写出本次课程设计的心得体会。
第5章 望远系统设计范例题目：双筒棱镜望远镜设计（望远镜的物镜和目镜的选型和设计） 要求：双筒棱镜望远镜设计，采用普罗I 型棱镜转像，系统要求为： 1、望远镜的放大率Γ＝6倍；2、物镜的相对孔径D/f′＝1：4（D 为入瞳直径，D ＝30mm ）；3、望远镜的视场角2ω＝8°；4、仪器总长度在110mm 左右，视场边缘允许50%的渐晕；5、棱镜最后一面到分划板的距离≥14mm ，棱镜采用K9玻璃，两棱镜间隔为2～5mm 。
双筒棱镜望远镜简介
物镜口径即望远镜的通光口径，是外界光线进入望远镜的通道。一 般而言，在倍数、棱镜材质、镀膜、加工装配精度等条件相同的前提 下，望远镜的物镜口径越大，成像亮度就越高，分辨率也越高，光学 性能越好。
视场。望远镜的视场一般用***/****或度表示，如“114M/1000M”表示在
出瞳距离(适眼距)是指能看清整个视场时眼睛离目镜的最远距离，如 果出瞳距离太短，则眼睛必须贴近目镜才能看见整个视场，眼睛会非 常累，而如果出瞳距离过长且目镜罩太短，则观测时容易出现黑影。 长出瞳距离的望远镜适合戴眼睛的人使用。有的长出瞳望远镜目镜罩 设计成可伸缩型，这样既适用于视力正常的人，也适用于戴眼睛的人。
1000米远的地方，通过这个望远镜可以看见的范围是一个直径114米的圆， 换算成角度就是 6.5 度。还有的望远镜是用 xx ft at 1000yds 来表示视场的 大小，ft代表英尺，yds代表码，都是英制单位。一般情况下，大视场的望远 镜边缘成像都不如视场小的望远镜，这基本上是无法调和的矛盾。
镜身标识的含义
LOGO
以10X40望远镜镜为例：在镜肩上印有“10X40”字样，10表示通 过望远镜观测目标，比肉眼直接观测放大了10倍，距离1000米远的 物体，相当于距离只有100米；
40表示物镜的直径是40毫米。 物镜口径越大，通光量越大，成像 越明亮，观测效果越好，放大倍率也能提高一点。一般来说，50 mm用7－10倍比较好。
镜的像方焦面之后，距离为x1
。由牛顿公式，位移量
x1
f12 x1
望远系统的调焦方式
LOGO
物体距望远镜越近，则像面的位移量 x1 越大，在保持望 远系统和正常眼调节于无限远的条件下，自目镜出射的不 再是平行光束，而是发散光束，因此在正常的视网膜上不 能成清晰像。
望远镜棱镜内部结构及原理图
望远镜棱镜内部结构及原理图
望远镜棱镜内部结构及原理图
光学设计方面，常见的望远镜一般采用二个基本设计之一：屋脊（Roof）或普罗（Porro，又译保罗，宝罗）棱镜。
普罗棱镜又叫直角棱镜，是传统的经典设计，比较常见的设计是由两个完全相同的直角棱镜构成，优点是形状简单，容易加工和装配，缺点是相对屋脊棱镜，重量和体积较大。
屋脊棱镜系统也称为别汉棱镜系统，比较常见的设计是由一个屋脊棱镜和一个半五棱镜构成，优点是外观为直筒型，光学结构相对轻便和紧凑，比较适合户外运动便携产品，在小口径的产品上体积和重量的优势尤其明显，不足之处是即使是相对简单的屋脊棱镜，外形也比普罗棱镜复杂的多，加工难度大，此外从装配难度和维护性来讲也难于传统的普罗棱镜，因此成本较高。
普罗屋脊。
双筒棱镜望远镜课件设计
30 ~60
6 0
KT
'
'
0 . 8
1 . 6
2 . 4
xts
'
0 . 8
1 . 6
2 . 4
xt
q
5 %
7 %
1 2 %
yFC
'
2.选型
（1）物镜选型
望远镜物镜视场较小， 需要校正球差、色差和正弦差等轴上色差。
依照物镜特点和要求选择：双胶合物镜。双胶合物镜结构简单，
制造装置方便，光能损失小，玻璃选择适合，可以同时校正球差、色
出瞳距离(lz')
近轴像高(y')
放大率(_)
入瞳直径(D)
出瞳直径(D')
拉赫不变量(J)
像方孔径角(U')
2.像差
***零视场像差***
1H
0H
球差L '
弥散园LR '
F光球差LF '
C光球差LC
轴向色差LFC '
***D光各视场像差***
相对视场Lz1Lz2Yz'Xt'Xs'
Xts'
1
Yz'Yz' FYzC'yFC 'LT 'LS '
0415
系统面数色光数本质入瞳上光渐晕下光
渐晕
7301-1
理想面焦距理想面距离
0
0
面序号
半径
厚度
玻璃
STO
1
2
BAK2
3
ZF2
4
1
5
K9
6
1
7
K9
浅谈双筒望远镜
浅谈双筒望远镜浅谈双筒望远镜双筒望远镜(以下简称“双筒镜”)具有成像清晰明亮，视场大、携带方便、价格便宜等优点，很适于天文爱好者用来巡天和观测星云、星团、彗星等面状天体。
在晴朗无月的夜晚用双筒镜观测时，可见在广阔的视场之中繁星密布，偶尔有一、两朵星云、星团点缀其间，令人心旷神恰。
如果你过去一直使用高倍率、长焦距的天文望远镜，也许还没有意识到自己已经失掉了很多观测的乐趣，那么请试用一下双筒镜，你一定会被视场中平时未曾欣赏过的美景深深的陶醉。
由于双简镜有着广泛的用途，所以在市场上它的品种繁多，性能也相差很大。
双筒镜采用的是折射系统，可分为伽利略式和开普勒式两种。
伽利略式双筒镜结构简单，光能损失小、镜筒较短、价格也较低，但是，它的放大率一般不能超过6倍，放大率再增加，视场就会迅速减小，视场边缘变暗。
成像质量也会下降，所以这种双筒镜用得较少。
现在常见的是开普勒式双筒镜，它的视场比伽利略式的大，而且成像更加清晰，但开普勒式双筒镜成的是倒立的像，为了得到正像，在它的光路中加有转像棱镜或转像透镜，这些转像装置在地面观测中是必不可少的。
但像的倒正对天文观测来说无关紧要，不过正像望远镜可以给初学者找星带来方便。
光学性能表示望远镜性能的参数有6个，它们是口径、放大率、视场、相对口径、极限星等和分辨本领。
介绍这6个参数的书籍和文章很多，本文不再赘述，这里只结合双筒镜的特点作一简单说明。
双筒镜的口径、放大率和视场一般都标在镜身上。
口径和放大率用两组数字表示，例如“10×50”表示这架双筒镜的放大率为10倍。
口径是50毫米；再如“7×～15×35”表示放大率在7倍至15倍之间可调，口径是35毫米。
放大率和口径是反映双筒镜性能的最重要的参数。
选购时要特别注意。
用于天文观测的双筒镜应选择口径大一些的，这样可以看到更多的天体。
那么放大率是否也是越大越好呢?不是的。
放大率的选择要根据观测的需要来确定。
望远镜设计计算指导和双胶合物镜设计
589.32
n 'sin 2 um
=0.0377；
小于 0.02 即可。
修改 r1 、 r2 、 r3 达到以上要求！ 请看范例 物镜.zmx
（可以选取别的玻璃对作为双胶合物镜，有的容易校正像 差，有的则稍微困难，即使玻璃对选取相同，最后调整的结 果也不相同，所以不要抄袭!）
至此，物镜设计完毕，可以保存数据，图表，整理设计 报告。
第三部分：目镜的设计
由于目镜的设计比较复杂，且日常使用的目镜都已成 型，我们采取直接选用的方式。
1、选型
已知 耳目镜。
o ，我们选择凯涅 fe ' 20mm , 出瞳距lz ' 10 mm 视场 , 2 ' 45.5
其中场镜的作用是“光瞳衔接” 。
5、棱镜最后一面到分划板的距离 14mm，棱镜采用 K9 玻璃，两棱镜间隔为 2～5mm。 6、lz′=8～10mm
如何开始呢？
我们的工作将按照以下步骤进行： 1、系统外形尺寸的计算：根据需求确定像差，选型； 2、使用 PW 法进行初始结构的计算：确定系统的 r、 d、n； 3、像差的校正：通过修改 r、d、n，调整像差至容限 之内； 4、进行像质评价，总结数据图表，完成设计。
《应用光学》课程设计—望远镜设计计算指 导
说明： 1、 本指导将全面介绍带有普罗 I 型转像棱镜系统的望 远镜设计过程以及计算，作为《应用光学》课程设计 的实习范例。实验报告需在此基础上完善和修改，严 禁全盘抄袭本指导，否则作 0 分处理！ 2、 本指导省略了理论分析部分， 计算依据请参考有关 资料。
移出梯形后计算：
学术论文：【毕业论文】双筒棱镜望远镜的物镜和目镜的选型和设计
【毕业论文】双筒棱镜望远镜的物镜和目镜的选型和设计毕业论文(设计)课题名称：双筒棱镜望远镜的物镜和目镜的选型和设计题目类型：毕业设计学生姓名：院(系)：物理科学与技术学院专业班级：指导教师：辅导教师：时间：目录毕业设计〔论文〕任务书I毕业设计〔论文〕开题报告Ⅳ毕业设计〔论文〕指导教师审查意见Ⅺ毕业设计〔论文〕评阅教师评语Ⅻ毕业设计〔论文〕辩论会议记录ⅩⅢ中文摘要ⅩⅣAbstract ⅩⅤ1 引言12 目视光学系统成像原理12.1 目视光学系统的特点12.2 望远镜系统成像原理12.3 显微镜系统成像原理23 光学自动设计方法33.1光学设计根本步骤33.2光学自动设计概述44 望远镜系统的选型与设计54.1 设计技术要求54.2 系统外型结构参数的理论计算64.3 望远镜结构元件的选型94.3.1 望远镜物镜的选型94.3.2 望远镜目镜的选型94.3.3 转向棱镜的选型104.4 应用TCOS光学设计软件对结构元件进行设计12 4.4.1 物镜设计过程124.4.2 目镜设计过程154.5 设计图纸184.5.1 系统结构图纸184.5.2 系统元件设计图纸185 显微镜系统的选型和设计185.1 设计技术要求185.2 系统外型结构参数的理论计算195.3 显微镜结构元件的选型205.3.1 显微镜物镜的选型205.3.2 显微镜目镜的选型205.4 应用TCOS光学设计软件对结构元件进行设计215.4.1 物镜设计过程215.4.2 目镜设计过程245.5 设计图纸285.5.1 系统结构图纸285.5.2 系统元件设计图纸286 设计体会28参考文献30致谢31附录32XIVXIII长江大学毕业设计〔论文〕任务书学院〔系〕物理科学与技术学院专业应用物理学班级应物2042学生姓名指导教师/职称 /教授⒈毕业设计(论文)题目双筒棱镜望远镜的物镜和目镜的选型和设计⒉毕业设计(论文)起止时间：2021年1月～2021年6月⒊毕业设计(论文)所需资料及原始数据〔指定教师选定局部〕参考文献：康玉思, 刘伟奇, 冯睿. Cook 结构补偿镜的球面折反型望远系统[J]. 光学精密工程, 2021,3(15)：303~307杨荣仙. 变倍目镜的设计[J] . 光学技术 , 1992,6:19～30常军, 翁志成, 姜会林等. 长焦距空间三反光学系统设计[J]. 光学精密工程, 2001,9(4)：315~318潘君骅. 成像光学工程面临的光学问题[J]. 中国工程科学. 2000,2(3):32～35姜守信,郭霞, 闫惠民.非共轴反光镜程序的设计[J]. 黑龙江电子技术, 1996,2:7～8赵延仲,宋丰华,孙华燕.高斯光束的激光变焦扩束光学系统设计[J]. 装备指挥技术学院学报, 2021,18(5):85～89涂德华. 共轴光学系统镜框结构设计[J]. 光学仪器, 2021,29(1):52～56袁旭沧. 光学设计[M]. 北京: 科学出版社,1980张楠, 卢振武, 李凤有. 衍射望远镜光学系统设计[J]. 红外与激光工程, 2021.2 36〔1〕：106-108尚华, 刘钧, 高明等. 头盔式单目微光夜视仪中的光学系统设计[J]. 应用光学, 2021.5 28〔3〕：292-296安连生. 应用光学[M]. 北京: 北京理工大学出版社, 1998姚多舜, 梁宏君. 一个可完全自动绘图的光学设计软件——OCAD光学设计软件包[J]. 应用光学, 2004.3 25〔2〕：28-35石顺祥, 张海兴, 刘劲松. 物理光学与应用光学[M]. 西安: 西安电子科技大学出版社,1999杨近松. 光学镜头机械结构参数化设计系统的开发[J] . 光学精密工程, 1999，127〔6〕：6-9高晓斌, 余晓芬. 一种并行共焦显微镜的设计与研制[J]. 光学仪器, 2021.12 27〔6〕：72-76赵丽萍, 赵子英, 邬敏贤等. 折射混合望远镜的设计制作及实验[J]. 光学技术, 1999.5 3：28-31郁道银, 谈恒英. 工程光学[M]. 北京: 机械工业出版社, 1999魏英智, 张琳. 光圈性能测试系统的总体设计[N]. 科技导报, 2021.5 25[5]：53-55姚启钧. 光学教程[M]. 北京: 高等教育出版社, 2002刘钧, 高明. 光学设计[M]. 西安: 西安电子科技大学出版社,2021⒋毕业设计(论文)应完成的主要内容望远镜是重要的光学仪器之一，随着科学技术的飞速开展，望远镜逐步由简单的单筒望远镜开展到双筒望远镜、天文望远镜、射电望远镜。
应用光学课程设计---双筒棱镜望远镜设计
应用光学课程设计一、设计题目双筒棱镜望远镜设计（望远镜的物镜和目镜的选型和设计）二、本课程设计的目的和要求1、综合运用课程的基本理论知识，进一步培养理论联系实际的能力和独立工作的能力。
2、初步掌握简单的、典型的、与新型系统设计的基本技能，熟练掌握光线光路计算技能，了解并熟悉光学设计中所有例行工作，如数据结果处理、像差曲线绘制、光学零件技术要求等。
3、巩固和消化课程中所学的知识，初步了解新型光学系统的特点，为学习专业课与进行毕业设计打下好的基础。
三、设计技术要求双筒棱镜望远镜设计，采用普罗I 型棱镜转像，系统要求为：1、望远镜的放大率r= 6倍；2、物镜的相对孔径D/f丄1: 4（D为入瞳直径，D = 30mm）;3、望远镜的视场角2宀=8°4、仪器总长度在110mm 左右，视场边缘允许50%的渐晕；5、棱镜最后一面到分划板的距离14mm,棱镜采用K9玻璃，两棱镜间隔为2〜5mm。
& lz '〜810mm四、设计报告撰写内容本课程设计要求以设计报告形式完成以下工作：1 、认真学习相关像差理论和光学设计知识，做好笔记，完成例题作业并上交；2、根据所讲内容进行本设计具体参数以及结构形式的选择，说明选择理论依据；3、进行本设计的外形尺寸计算，要求写明计算过程；4、使用PW 法进行初始结构参数r、d、n 的求解，要求写明计算过程；5、计算本设计的像差容限，使用Tcos软件完成设计的模拟和计算，手工修改结构参数进行像差的校正；6、绘制相应的像差曲线图和计算数据报表；7、写出本次课程设计的心得体会。
第5章望远系统设计范例题目：双筒棱镜望远镜设计（望远镜的物镜和目镜的选型和设计）要求：双筒棱镜望远镜设计，采用普罗I型棱镜转像，系统要求为：1、望远镜的放大率6倍；2、物镜的相对孔径D/f丄1: 4 （D为入瞳直径，D = 30mm）;3、望远镜的视场角2宀=8°4、仪器总长度在110mm左右，视场边缘允许50%的渐晕；5、棱镜最后一面到分划板的距离14mm,棱镜采用K9玻璃，两棱镜间隔为2〜5mm。
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随后又出现了能兼顾折射和反射两种望远镜优点的折反射式望远镜，非常适合业余的天文观测和天文摄影，并且得到了广大天文爱好者的喜爱。它的特点是相对口径很大(甚至可大于1)，光力强，视场广阔，像质优良。适于巡天摄影和观测星云、彗星、流星等天体。
[4]潘君骅.成像光学工程面临的光学问题[J].中国工程科学. 2000,2(3):32～35
[5]姜守信,郭霞,闫惠民.非共轴反光镜程序的设计[J].黑龙江电子技术, 1996,2:7～8
[6]赵延仲,宋丰华,孙华燕.高斯光束的激光变焦扩束光学系统设计[J].装备指挥技术学院学报, 2007,18(5):85～89
指导教师：程庆华
辅导教师：程庆华
开题报告日期：2008年4月18日
双筒棱镜望远镜物镜和目镜的选型与设计
学 生： 李 璞 ，物理科学与技术学院
指导老师： 程庆华，物理科学与技术学院
一、题目来源
本题目为教学研究课题
二、研究目的和意义
望远镜是重要的光学仪器之一，随着科学技术的飞速发展，望远镜逐步由简单的单筒望远镜发展到双筒望远镜、天文望远镜、射电望远镜。本课题旨在通过对双筒望远镜的物镜和目镜的选型和外形尺寸的设计，了解望远镜的设计过程，简单分析其效能，为今后的工作打下基础。
[14]杨近松.光学镜头机械结构参数化设计系统的开发[J] .光学精密工程, 1999，127（6）：6-9
[15]高晓斌,余晓芬.一种并行共焦显微镜的设计与研制[J].光学仪器, 2005.12 27（6）：72-76
[16]赵丽萍,赵子英,邬敏贤等.折射混合望远镜的设计制作及实验[J].光学技术, 1999.5 3：28-31
1、折射望远镜
1608年，荷兰眼镜商人李波尔赛制造了人类历史上第一架望远镜。1609年，伽利略（Galleo，G．1564~1642）根据“折光理论的深邃研究”，用平凸透镜作为物镜，凹透镜作为目镜制作了一架望远镜。这种光学系统称为伽利略式望远镜。伽利略把望远镜对准天空，得出了一系列重要的发现（如1610年初发现的木星的四颗主要卫星），开创了天文学史上的第一个黄金时代。1611年，德国天文学家开普勒（Kepter,J．1571~1630）用两片双凸透镜分别作为物镜和目镜制出了另一种望远镜，天文望远镜采用的就是开普勒式望远镜。现在的折射望远镜还是这两种形式。1757年，杜隆通过研究玻璃和水的折射和色散，建立了消色差透镜的理论基础。接下来的一段时间里，折射镜得到不断的改良，制出了许多大口径消色差望远镜。然而，折射镜总是有残余的色差，对紫外、红外波段的辐射吸收很厉害，大块完整的玻璃难以铸造，重力容易使大尺寸透镜产生形变，折射镜有着许多的不足。
四、国内外现状和发展趋势与研究的主攻方向
(一)光学望远镜的发展
光学望远镜从诞生至今将近400年，出现了折射望远镜、反射望远镜、折反射式望远镜和空间望远镜，不断推动着天文学和物理学的发展。
长久以来，人们仰望天空，看见日月星辰东升西落，有过天圆地方、地心说、日心说等宇宙模型。从前，人们只能用肉眼对星空进行观察，观测范围非常局限，所得的数据资料也就非常有限。
毕业论文(设计)
课题名称：双筒棱镜望远镜的物镜和目镜的
选型和设计
题目类型：毕业设计
学生姓名：
院(系)：物理科学与技术学院
专业班级：
指导教师：
辅导教师：
时 间：
毕业设计（论文）任务书I
毕业设计（论文）开题报告Ⅳ
毕业设计（论文）指导教师审查意见Ⅺ
毕业设计（论文）评阅教师评语Ⅻ
毕业设计（论文）答辩会议记录ⅩⅢ
三、阅读的主要参考文献及资料名称
[1]康玉思,刘伟奇,冯睿.Cook结构补偿镜的球面折反型望远系统[J].光学精密工程, 2007,3(15)：303~307
[2]杨荣仙.变倍目镜的设计[J] .光学技术, 1992,6:19～30
[3]常军,翁志成,姜会林等.长焦距空间三反光学系统设计[J].光学精密工程, 2001,9(4)：315~318
6设计体会28
参考文献30
致谢31
附录32
长江大学毕业设计（论文）任务书
学院（系）物理科学与技术学院专业应用物理学班级应物2042
学生姓名李璞指导教师/职称程庆华/教授
⒈毕业设计(论文)题目
双筒棱镜望远镜的物镜和目镜的选型和设计
⒉毕业设计(论文)起止时间：2008年1月～2008年6月
⒊毕业设计(论文)所需资料及原始数据（指定教师选定部分）
[17]郁道银,谈恒英.工程光学[M].北京:机械工业出版社, 1999
[18]魏英智,张琳.光圈性能测试系统的总体设计[N].科技导报, 2007.5 25[5]：53-55
[19]姚启钧.光学教程[M].北京:高等教育出版社, 2002
[20]刘钧,高明.光学设计[M].西安:西安电2望远镜目镜的选型9
4.3.3转向棱镜的选型10
4.4应用TCOS光学设计软件对结构元件进行设计12
4.4.1物镜设计过程12
4.4.2目镜设计过程15
4.5设计图纸18
4.5.1系统结构图纸18
4.5.2系统元件设计图纸18
5显微镜系统的选型和设计18
5.1设计技术要求18
[14]杨近松.光学镜头机械结构参数化设计系统的开发[J] .光学精密工程, 1999，127（6）：6-9
[15]高晓斌,余晓芬.一种并行共焦显微镜的设计与研制[J].光学仪器, 2005.12 27（6）：72-76
[16]赵丽萍,赵子英,邬敏贤等.折射混合望远镜的设计制作及实验[J].光学技术, 1999.5 3：28-31
（1）在阅读英文参考文献的基础上，完成3000字左右的英文翻译，要求对翻译内容的理解科学准确，语言流畅；
（2）查阅与本课题有关的参考文献20条左右，初步掌握与本课题相关的基础知识，规划本课题要完成的工作，做好论文工作笔记。上述基础上，按要求完成开题报告，作好开题答辩；
（3）认真阅读TCOS光学设计软件的说明书，熟悉软件的功能和使用方法；熟练掌握各类望远镜的设计原理；完成双筒望远镜的物镜和目镜的选型和外形尺寸的设计，并制作设计图纸；
[4]潘君骅.成像光学工程面临的光学问题[J].中国工程科学. 2000,2(3):
32～35
[5]姜守信,郭霞,闫惠民.非共轴反光镜程序的设计[J].黑龙江电子技术, 1996,2:7～8
[6]赵延仲,宋丰华,孙华燕.高斯光束的激光变焦扩束光学系统设计[J].装备指挥技术学院学报, 2007,18(5):85～89
中文摘要ⅩⅣ
AbstractⅩⅤ
1引言1
2目视光学系统成像原理1
2.1目视光学系统的特点1
2.2望远镜系统成像原理1
2.3显微镜系统成像原理2
3光学自动设计方法3
3.1光学设计基本步骤3
3.2光学自动设计概述4
4望远镜系统的选型与设计5
4.1设计技术要求5
4.2系统外型结构参数的理论计算6
4.3望远镜结构元件的选型9
（4）完成论文的写作，准备10分钟左右的论文答辩的汇报材料，并制作成PPT文件，完成论文的答辩。
⒍完成毕业设计(论文)所需的条件及上机时数要求
（1）对工作条件的要求：
能方便的上网查阅国内外文献资料，能方便的查阅图书馆和资料室的书籍和文献资料；
有联网的计算机运行TCOS光学设计软件，能方便的进行设计、作图分析、文字处理、打印等，上机时数150左右。
2、反射望远镜
1668年，牛顿（Newton，I．1642~1727）用2.5厘米直径的金属，磨制成一块凹面反射镜，并在主镜的焦点前面放置了一个与主镜成45°角的反射镜，使经主镜反射后的会聚光经反射镜以90°角反射出镜筒后到达目镜，制成了反射望远镜。往后的几百年间，人们提出了反射镜的多种设计方案。1918年末，口径为254厘米的胡克望远镜（Hooker telescope）投入使用，它第一次揭示了银河系的真实大小和我们在其中所处的位置，更为重要的是，哈勃(Hubble，E．P．1889~1953)的宇宙膨胀理论就是用胡克望远镜观测的结果。相对于折射镜，反射镜没有色差，容易制作；但它也存在固有的不足：如口径越大，视场越小，物镜需要定期镀膜等。
（2）对学生的要求：
能严格遵守纪律，保证完成毕业论文的时间；有较好的运用计算机软件的能力；有较强的创新精神，能提出解决问题的方法；有认真严谨的工作作风，能克服困难完成课题。
能熟练上网查阅国内外文献资料，能熟练使用图书馆和资料室的书籍和文献资料。
能熟练使用计算机进行数字计算、作图分析、文字处理、打印等。
[7]涂德华.共轴光学系统镜框结构设计[J].光学仪器, 2007,29(1):52～56
[8]袁旭沧.光学设计[M].北京:科学出版社,1980
[9]张楠,卢振武,李凤有.衍射望远镜光学系统设计[J].红外与激光工程, 2007.2 36（1）：106-108
[10]尚华,刘钧,高明等.头盔式单目微光夜视仪中的光学系统设计[J].应用光学, 2007.5 28（3）：292-296
[17]郁道银,谈恒英.工程光学[M].北京:机械工业出版社, 1999
[18]魏英智,张琳.光圈性能测试系统的总体设计[N].科技导报, 2007.5 25[5]：53-55
[19]姚启钧.光学教程[M].北京:高等教育出版社, 2002
[20]刘钧,高明.光学设计[M].西安:西安电子科技大学出版社,2006
（1）熟练掌握TCOS光学设计软件的应用，熟练掌握各类望远镜的设计原理；
（2）完成双筒望远镜的物镜和目镜的选型和外形尺寸的设计，并制作设计图纸。
⒌毕业设计(论文)的目标及具体要求
培养学生综合运用所学知识、独立分析和解决实际问题的能力；进一步训练和提高学生的分析论证能力、理论计算能力、计算机软件应用能力、查阅文献资料和文字表达的能力。具体要求如下：