光学设计报告
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光学设计课程报告
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目录
一、双胶合望远物镜的设计 (02)
二、摄远物镜的设计 (12)
三、对称式目镜的设计与双胶合物镜的配合 (20)
四、艾尔弗目镜的设计 (30)
五、低倍消色差物镜的设计 (38)
六、无限筒长的高倍显微物镜的设计 (47)
七、双高斯照相物镜的设计 (52)
八、反摄远物镜的设计 (62)
九、课程总结 (70)
一、双胶合望远物镜的设计
1、设计指标:
设计一个周视瞄准镜的双胶合望远物镜(加棱镜),技术要求如下:视放大率:3.7⨯;出瞳直径:4mm;出瞳距离:大于等于20mm;全视场角:210
w=︒;
物镜焦距:
'=85
f mm
物;棱镜折射率:n=1、5163(K9);棱镜展开长:31mm;棱
镜与物镜的距离40mm;孔径光阑为在物镜前35mm。
2、初始结构计算
(1) 求
J
h
h
z
,,
根据光学特性的要求
4.7
2
8.
14
2
= =
=
D
h
:
44
.7
5
tan
85
tan
'
'=
⨯
=
•
=ο
ω
f
y
0871
.
'
'=
=
f
h
u
648
.
'
'
'=
=y
u
n
J
(2)计算平行玻璃板的像差与数C
S
S
S
I
I I
I
,
,
平行玻璃板入射光束的有关参数为
0871
.0
=
u
0875
.0
)
5
tan(-
=
-
=ο
z
u005
.
1
-
=
u
u
z
平行玻璃板本身的参数为
d=31mm; n=1、5163; 1.
64
=
ν
带入平行玻璃板的初级像差公式可得:
000665
.0
1.5163
1
-
1.5163
×
0.0871
×
-31
1
3
2
4
4
3
2
-
=
=
-
-
=
I
du
n
n
S
0.0006682
=
(-1.005)
×
-0.000665
=
u
u
×
=z
I
I I
S
S
000824
.0
087
.0
5163
.1
1.
64
1
5163
.1
31
1
2
2
2
2
-
=
⨯
⨯
-
⨯
-
=
-
-
=
I
u
n
n
d
S
Cυ
(3)根据整个系统的要求,求出系统的像差与数
SⅠ,SⅡ,C
SⅠ:
为了保证补偿目镜的像差,要求物镜系统(包含双胶合物镜与棱镜)的像差为:
'
m
δL=0.1mm,'0.001
m
SC=-,'0.05
FC
L mm
∆=
(4)列出初级像差方程式求解双胶合物镜的
C
W
P,
,
∞
∞
由于
棱镜
物镜系统S S S +=
所以双胶合物镜的像差与数为
000852
.0-棱镜系统-==I I I S S S
0019642
.0-棱镜系统
-==II II I I S S
S
000444
.0-棱镜系统
==I I I C C
S S
S C
(5)列出初级像差方程求
P,W,C
(6)由P,W,C 求C
W P
,,∞
∞
由于h=7、4,f ’=85,因此有
进而可得:
174.0)(3
==
ϕh P
P
3994.0)(2
==ϕh W W
由于望远镜本身对无限远物平面成像,因此无需再对物平面位置进行归化:
174.0==∞P P 3994.0==∞W W
将
∞∞W P ,带入公式求0P
根据,查找玻璃组合。
最后选择K10-ZF3。其参数为: K10: ZF3: