光学课程设计--对称式目镜设计.doc

电气工程学院课程设计评审意见表 指导教师评语： 认真 正确完善 完善 较为合理 合理 工作态度 较认真 理论分析 一般 软件设计 一般 不认真 较差 较差 平时成绩： 指导教师签字： 年 月 日 图面及其它成绩： 答辩小组评语： 清晰 正确 基本掌握 优化设计 基本正确 原理 了解 不正确 不清楚 答辩成绩： 组长签字： 年 月 日 课程设计综合成绩： 答辩小组成员签字： 年 月 日  摘要 随着科学技术的发展，光学仪器已普遍应用在社会的各个领域。光学仪器的核心部分是光学系统，光学系统成像质量的好坏决定着光学仪器整体质量的好坏，一个高质量的的成像光学系统是要靠好的光学设计去完成。因此说，光学设计是实现各种光学仪器的基础。 光学系统设计指的是根据仪器所提出的使用要求，来决定满足各种使用要求的数据，即设计出光学系统的性能参数、外形尺寸和光组的结构等。如今，光学系统的设计可分为两个阶段：一、外形尺寸计算；二、像差设计。进行光学设计也有两种不同的方法：其一，是把已有的物镜的结构形式作为初始结构，进行像差校正；其二，是根据所选定的结构形式，按初级像差理论求解初始结构，在进行像差校正。 其中像差校正方法有两种：一是人工单因素校正，即有设计者根据系统像差情况，改变系统的一个结构参数（r、d、n）,再进行光路计算，重复这样的过程，直至达到满意的成像质量。另一种是用电子计算机，按优化理论和统计理论对光学系统各个参数同时给出不同的该变量，进行像差校正，重复多次运算（每次运算称为一次迭代），可达到满意的像质，称为像差自动平衡，也有人对初始结构做像差自动平衡，再做人工单因素自动校正。 本次课设在初始结构设计过程中主要采取第一种方法，将已有的物镜的结构形式作为初始结构，主要任务集中在用电子计算机，按优化理论和统计理论对光学系统进行像差校正，得到理想的对称式目镜。 关键字：光学设计 像差校正 目录 摘要 1 目录 3 第一章 初始结构 4 1.1 对称式目镜相关介绍 4 1.2 确定初始结构参数 4 第二章 缩放法设计对称式目镜 6 2.1 焦距缩放 6 2.2 优化前结构与图像分析 7 2.2.1透镜输出 7 2.2.2 像质评价报告 8 第三章 对称式目镜优化 10 3.1 曲率半径优化 10 3.2 Thickness优化 11 3.3优化后分析总结 15 第四章 学习心得体会 15 第五章 参考文献 17 第一章 初始结构 1.1 对称式目镜相关介绍 对称式目镜是目前应用很广的一种中等视场目镜，结构如图（1-1）所示 ： 图1-1 它由两个双胶合透镜组成，可惊奇看做一个薄透镜租来近似的分析像差性质。对称式目镜的特点是垂轴色差和轴向色差都能得到很好的矫正，出瞳距离较大，可以达到，视场大约为。并且与其他目镜相比较，对称式目镜具有较小的场曲，是中等视场的目镜中像质较好的一种，出瞳距离也比较大，有利于缩小整个仪器的体积和重量，因此在一些中等倍率和出瞳距离要求较大的望远系统中使用的很多。 1.2 确定初始结构参数 本次课程在目镜设计过程中从一些专利文献和镜头手册中选出一些光学特性与所设计的目镜尽可能接近的资料作为初始结构。根据各种类型目镜基本光学特性之间的关系，确定所以选型是否合适，这关系到整个显微物镜设计的成败。 本次课设要求的参数为焦距、视场、出瞳直径 本次课设所选定的初始结构及各参数查自《光学设计手册》，初始参数如表-1所示： 表-1