简单望远物镜设计说明.doc

word格式 .. .. 电气工程学院 课程设计说明书 设计题目： 简单望远物镜设计 系 别： 年级专业： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 教师职称： 电气工程学院《课程设计》任务书 课程名称： 光学仪器基础课程设计 基层教学单位： 自动化仪表系 指导教师：王志斌 学号 学生姓名 （专业）班级 设计题目 简单望远物镜的设计 设 计 技 术 参 数 焦距mm，相对孔径为1:10。 要求物镜本身校正球差、慧差、轴向色差。 入瞳位置在物镜上。 设 计 要 求 计算望远物镜的各个参数； 上机用软件进行优化，确定最后的设计结构，满足像差要求 参 考 资 料 刘钧，高明编著，《光学设计》，2006，西安电子科技大学出版社，西安 《光学仪器设计手册》，1971，国防科技出版社，北京 光学设计软件ZEMAX 应 完 成 内 容 6.206.21计算设计双胶合透镜的各个参数 6.226.23上机进行优化设计，确定最后的设计结构 6.28答辩 指导教 师签字 基层教学单位主任签字 说明：1、此表一式三份，系、学生各一份，报送院教务科一份。 2、学生那份任务书要求装订到课程设计报告前面。 电气工程学院 教务科 目录 TOC \o 1-3 \h \z \u 第一章 设计要求 1 第二章 设计方法和ZEMAX软件 1 2.1设计方法 1 2.2 ZEMAX软件介绍 2 第三章 设计过程 3 3.1 P、W法计算初始结构 3 3.2 ZEMAX软件优化曲率半径 7 第四章 像差分析 15 心得体会 17 参考文献 18 .. .. 绪论 在薄透镜组中，应用最多的是双胶合透镜，因为它是能够满足一定的P、W、C的最简单的结构形式。它是一种把低分散的冕牌玻璃正透镜和高分散的火石玻璃负透镜粘接而成的透镜。设计时，在蓝色（486.1nm），绿色（546.1nm）和红色（656.3nm）三个波长，对分散的不同值和透镜形状进行了优化，实现了最小色差。因此，此类透镜可在整个可见光区域内使用。其球差在设计时也进行了优化，和单个透镜相比，双胶合透镜的球差要小的多。使用于无限远共轭状态时，其球差最小。 摘要 光学系统的初始结构计算通常采用以下两种方式：即代数法（解析法）和缩放法。代数法是根据初级相差理论来求解满足成像质量要求的初始结构的方法，又称PW法; 而缩放法是根据已有光学技术资源和专利文献，选择其光学特性与所要求的相接近的结构作为初始结构的方法。ZEMAX是美国Focus Software Inc.所发展出的光学设计软件，可做光学组件设计与照明系统的照度分析，也可建立反射，折射，绕射等光学模型，并结合优化，公差等分析功能，是套可以运算Seqential及Non-Seqential的软件。 第一章 设计要求： 设计一个焦距为500mm，相对孔径为1:10的望远物镜，要求物镜本身校正球差、慧差、轴向色差。入瞳位置在物镜上。 第二章 设计方法和ZEMAX软件 2.1设计方法： 任何光学系统或光组的像差参量表达式均可分为两部分：一部分称为内部参数，是指光组各个折射面的曲率半径r、折射面间的间隔d和折射面间介质折射率n；另一部分参数称为外部参数，是指物距l、焦距f、半视场角w和相对孔径D/f等。 P,W不仅和内部参数有关，而且也和外部参数有关,成为内部参数与外部参数的桥梁。 光学系统的初始结构计算通常采用以下两种方式：即代数法（解析法）和缩放法。代数法是根据初级相差理论来求解满足成像质量要求的初始结构的方法，又称PW法；而缩放法是根据已有光学技术资源和专利文献，选择其光学特性与所要求的相接近的结构作为初始结构的方法。双胶合玻璃透镜的结构参数的计算步骤如下： （1）由、按式求 （2）由和查附录1找出需要的玻璃组合，再查附录2,按所选玻璃组合找出、、、。 （3）由式和式求： 将以上两式求得的值比较，取其接近的一个值。 （4）根据求折射球面的曲率半径、、。计算公式为： （5）由上面求得的曲率半径是