1、應用光學課程設計一.題目：8倍觀察鏡的設計二.設計要求全視場： 2=7；出瞳直徑： d=5mm；鏡目距： p=20mm；鑒別率：=；漸暈系數： k=0.55；棱鏡的出射面與分劃板之間的距離：a=10mm；棱鏡：別漢屋脊棱鏡，材料為K10；目鏡：2-28。三.設計過程一目鏡的計算1.目鏡的視場角2.由于目鏡存在負畸變3%5%，所以目鏡的實際視場角為：3.目鏡的選型：目鏡2-28如下列圖所示：相應的系統參數為：；其結構參數如下表所示：rdnD效目鏡倒置后的結構參數如下表所示：rdnD效5.手動追跡光線，求出倒置后的Sf 用表進行目鏡近軸光的追跡，如下表所示：通過光線追跡得到Sf=6.計算出瞳距p望

2、遠系統的結構圖如下圖：由于孔徑光闌是物鏡框，那么孔徑光闌經目鏡所成的像為出瞳，那么求得的出瞳距與設計要求較接近，因此選擇的目鏡滿足要求。二物鏡的計算2=7本設計的相對孔徑和視場角都不大，可以選擇較簡單的雙膠合物鏡結構形式。如下圖：三分劃板的計算：分劃板放置在物鏡的像方焦平面處，如下圖：d分及其公差分劃板直徑厚度及其公差到1010182183033050450805根據分劃板直徑D分=，查下表得d分=3因此，滿足要求。四棱鏡的計算別漢屋脊棱鏡，材料為K10，如下圖：3.的求取，如下圖：由于棱鏡需要安裝固定，因此棱鏡的實際使用應在求得值根底上適當增大，可取增量2mm，將值進行規整得：，4.求b值初

3、步確定系統的結構形式如下圖：四.像差計算望遠鏡物鏡屬于小像差系統，因此只考慮球差、正弦差及位置色差。一棱鏡初級像差1如下圖：2如下圖：3棱鏡的球差4棱鏡的正弦差5棱鏡的位置色差6拉赫不變量二物鏡初級像差1物鏡的球差2物鏡的正弦差3物鏡的位置色差三雙膠合物鏡的結構參數1像差系數球差系數：正弦差系數：位置色差系數：2規化的、由于望遠系統對無窮遠成像，因此有，3選取玻璃對組合?光學儀器設計手冊?第108頁有不同的玻璃對組合，選擇與值最接近的玻璃對組合作為雙膠合的材料。玻璃對的選擇采用內插法如下圖：至少選擇8組綜上，第三組K9+F4求得的值與要求最接近，因此選擇該玻璃對作為雙膠合物鏡的玻璃材料。4玻璃

4、對確定后，記錄下該組合所對應的參數量值：、，同樣采用內插法，求出所對應的、值K9+F4C1C21A4KQ0W0-0.0799535形狀系數值選取與接近的值，即6求雙膠合各面的曲率半徑 7半徑縮放8手動光線追跡用表進行雙膠合物鏡近軸光的追跡。123l-r-l-rurh=10in/n9003468626iru=(u+i-i)609045-77881-1116761833l-r+rlluuh=10h=10h=10l-d00l9透鏡外徑由于透鏡需要安裝固定，因此，透鏡的外徑需比通光口徑大一些，其增量如下表所示：通光口徑D外徑用滾邊法固定用壓圈法固定到6-610D+11018D+11830D+23050

5、D+25080D+380120-120-多采用壓圈法，那么10雙膠合兩片透鏡的中心厚度求各面的矢高、，如下圖： 當凸透鏡邊緣最小厚度凹透鏡的邊緣最小厚度第一塊透鏡中心厚度第二塊透鏡中心厚度由于凹透鏡中心薄邊緣厚，因此，取增量，那么。11修改半徑對于三個折射面求修改后的半徑 i=1,2,3求得的半徑根據?光學儀器設計手冊?第356頁規化。，12手動光線追跡5個面的近軸光線的厚透鏡光線追跡；12345l-r-6072l-rurh=10in/n-0iru=(u+i-i)5939630983514278461l-r+rl15luuh=1036432010.614278l-d-

6、734-10l496.8180725個面的主光線的厚透鏡光線追跡；12345l-r-3l-rurin/niru=(u+i-i)l-r+rlluu-1835-07686l-d-5-10l35個面的邊緣光線的厚透鏡光線追跡。12345L-r-L-rsinUrH=1037sinIN/N815361-sinIrsinU502961172697118L-r+r209.3458L3110U+I0U+I-IUL-d-L四像差容限1球差：2正弦差：3位置色差：五.建立數據文件00111,3,5,0,0.,20.,108.39,2.10555,1.,1.,1.,-62.23,8.3,1.5163,1.52195,1.51389,-199.07,5.3,1.62004,1.63209,1.61504,0, 75.933,1.,1.,1.,0,107.702,1.51817,1.52428,1.51549,0.,0.,1.,1.,1.,4444六.上機進行像差校正七.實際光學性能計算1.實際放大倍率：2.實際出瞳距：3.實際出瞳直徑：4.鑒別率：八.繪制F光、C光