光学设计报告

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: