雙筒棱鏡望遠(yuǎn)鏡設(shè)計(jì)說(shuō)明

1、漢口學(xué)院應(yīng)用光學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告報(bào)告題目：雙筒棱鏡望遠(yuǎn)鏡設(shè)計(jì)學(xué)生：學(xué) 號(hào)：專(zhuān)業(yè)班級(jí)：授課老師：二O 一四年一月雙筒棱鏡望遠(yuǎn)鏡設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)任務(wù)與要求雙筒棱鏡望遠(yuǎn)鏡設(shè)計(jì)，采用普羅 I 型棱鏡轉(zhuǎn)像，系統(tǒng)要求為：1、望遠(yuǎn)鏡的放大率=6倍；2、物鏡的相對(duì)孔徑 D/f= 1: 4 (D為入瞳直徑，D= 30mm；3、望遠(yuǎn)鏡的視場(chǎng)角2 = 8;4、儀器總長(zhǎng)度在110mn左右，視場(chǎng)邊緣允許50%勺漸暈；5、棱鏡最后一面到分劃板的距離 = 14mm棱鏡采用K9玻璃,兩棱鏡間隔為2 5mm6、lz 8 10mm目錄一、外形尺寸計(jì)算二、初始結(jié)構(gòu)的選型三、物鏡初始結(jié)構(gòu)參數(shù)的計(jì)算四、物鏡zemax的初始上機(jī)數(shù)據(jù)及像差圖示五、物

2、鏡zemax的校正數(shù)據(jù)及像差圖示設(shè)計(jì)步驟外形尺寸計(jì)算已知望遠(yuǎn)鏡參數(shù)：=6,入瞳直徑|D 30口冋，相對(duì)孔徑 # 1:41, 2 = 8, L=110mm視場(chǎng)邊緣允許50%勺漸暈；棱鏡最后一面到分劃板的距離=14mm1、求工,旦物鏡焦距血 4 D 120mmI目鏡焦距f2 主 120 20mm62、求一D廠出瞳直徑D 5mm3、求視場(chǎng)直徑D 視=2 f1 tan4 二 16.7824mm4、求目鏡視場(chǎng)2tan = tan 245.5該望遠(yuǎn)系統(tǒng)采用普羅I型棱鏡轉(zhuǎn)像，普羅I型棱鏡如下圖：將普羅I型棱鏡展開(kāi)，等效為兩塊平板，如下圖:檯董25%目鏡口徑呼漸暈時(shí)候，片妝“隔十現(xiàn)在有25%的漸暈，所以由設(shè)計(jì)

3、要求：視場(chǎng)邊緣允許50%勺漸暈，可利用分劃板攔去透鏡F部25%勺光，利用平板攔去透鏡上部的 25%勺光，這樣僅有透鏡中間的50%勺光能通過(guò)望遠(yuǎn)系統(tǒng)，使像質(zhì)較好。在上圖中截取平板攔光部分的梯形進(jìn)行研究， 如下圖，可得比例h 7.5120 a8.3912 7.5120& 3912關(guān)系:其中a為第二塊平板的后表面到分劃板的距離，根據(jù)要求，可取a 14mm。解得：lh8.287 mm由此可得:等效平板厚度 D 2h 16.574mm所以棱鏡展開(kāi)的實(shí)際厚度:L KD 33.148mm考慮到棱鏡的裝配，取L 33.5mm因此,L33.5 d22.1mmn1.5163等效空氣平板厚度考慮到棱鏡通光口徑有限，

4、因此需考慮到全孔徑全視場(chǎng)的光線要能通過(guò)棱鏡的第一個(gè)面（如下圖），則物鏡到第一個(gè)棱鏡前表面的最 小距離必須滿足:r15 *& 287503jt = 1.708125 小=0.0976302 = -4.586682 比=-0.07627(7) 求形狀系數(shù)Q- pQ 二 G 、一尸= Q0 0213636O-Q0- -Qa-0166262k戢 0 = 4.5 86682-0.189949- -4.776631(8) 求歸一化條件下透鏡各面的曲率必 二卩十 0 = 2.66671S7p二一十宀二 L4196821n, -1P、= P、 Izfi 二o 盅眈(9) 求薄透鏡各面球面半徑人- /7P1 二

5、 84,526G = f/p2 = -44.998心二/廠 T3M196(10) 求厚透鏡各面球面半徑1 = 1341598| = 2.573714憶|= 0 835799凸透鏡最小邊緣厚度:最小中心厚度:凹透鏡最小邊緣厚度:最小中心厚度:四、物鏡zemax的初始上機(jī)數(shù)據(jù)及像差圖示1.初始上機(jī)數(shù)據(jù)瘢減確韁（測(cè)B 旳Hu#ng J弭程EcKKEj康軒:Sovr對(duì) uSpCiorsXQjfeuf ilvpeDCHBueathadluHiLiOfeZKBS41Bi9emk-CilBset-erCoiilOtnCDSmliniiirEbEIBIiIiYa.KMDfTUdbZdtp7W?MJTtK-wg

6、Mifl35TX=dH=-d-44.3?3：f . -B3743.TFio.ooacaSt-CdBZ-aD, 8004Infinx嘰的1442.像差圖示2D草圖光線像差特性曲線1: Ray FanEf(Update)(U) iSB(Settings)(S)打印(Print)(P)1: OPD Fan 一 口光路特性曲線更新(Upchtu)(U) iSStSettirigs)扌TEP(Print)(P 置口(Window)(W)支本(Text)(T)給敖(ZoomXZ)OBI ：巾衛(wèi)00日口比M -yiiii r1 1 !RYI 1 i 1 1PX口尸TIGHL 尸flTH 口 1FFEREMI

7、GEFPI MOM L4 2竹LHHFDC工HUFI 3CHLE： i ZEJB 口囚囚 M冃MES Ek船首一 UQ .邕氫也-sue尸H匸亡；工rinBELEHS. IMXCGhlFIGUR 冃1工Ohl 1 OF 1X標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)列圖五、物鏡zemax的校正數(shù)據(jù)及像差圖示1.校正數(shù)據(jù):“十藝 cncur Hbo-g顯關(guān)田附閃 那碎ol如川勻 詢Bgimw(O)辛WXH.IDNS砂上TfeiielcniaflaSBLl -DOLUiDit-aTfiBJStaEta.rdInf ijli*LI 口 uii t-y3TOStand Bird13 iODKQ2m 二mem.2aeb2*L7rsI1*3

8、7=tJZ肓J-9.22*344ViT.aiamvL4.9MSflljIKAInf SW-0亠fi 52.像差圖示2D草圖為 1: Layout Z 二 67 95, Y 二 1732 一 n 更新(Update)(U) H(Settings)(S)打印(Print)(P)光線像差特性曲線1: Ray Fan更新(Upcht已)(U) iSS(Settings)(S)打ff(Prirt)P)SQ(Window)(W)丈本(To以T) StZoom)(Z)TRFINSyiERSE RH7 尸砧 PLOT匚口工 HOU tl 2BIM MHXIMUM SCHLB： * ! . CJidO 唯皿，SURFRCEI IM