1、光学课程设计目录1、光学课程设计任务2、外形尺寸计算3、光学系统选型、像差容限计算4、P.W 法求解初始结构参数1、物镜初始结构参数2、目镜初始结构参数5、像差校正6、像质评价、光通衔接7、学习体会附录 像差校正及像差曲线一、物镜（一）物镜数据及调试结果（二）物镜像差曲线二、目镜（一）物镜数据及调试结果（二）物镜像差曲线附录 光曈衔接结果附录 物镜第一透镜正透镜零件图附录 光学系统图一、光学课程设计任务1、本课程设计目的要求1）综合运用课程的基本理论知识，进一步培养理论联系实际的能力和独立工作的能力。2）初步掌握简单的、典型的系统设计的基本技能，熟练掌握光线光路计算技能，了解并熟悉光学设计中所
2、有例行工作，如数据结果处理、像差曲线绘制、光学零件技术要求等。3）巩固和消化课程中所学的知识，初步了解新型光学系统的特点，为学习专业课与进行毕业设计打下好的基础。2、设计题目双筒棱镜望远镜设计（望远镜的物镜和目镜的选型和设计）3、设计技术要求双筒棱镜望远镜设计，采用普罗 I 型棱镜转像，系统要求为：1）望远镜的放大率 6 倍；2）物镜的相对孔径 D/f1：4（D 为入瞳直径， D30mm） ；3）望远镜的视场角 28；4）仪器总长度在 110mm 左右，视场边缘允许 50%的渐晕；5）棱镜最后一面到分划板的距离14mm，棱镜采用 K9 玻璃，两棱镜间隔为 25mm。6）lz 810mm二、外形
3、尺寸计算1、求焦距 1f2mf043 mf206/1/22、求出瞳直径 D56/30/3、求视场光阑大小 mafy 7824.16tan12tn21 4、求像方视场角41956.0tan6ttan 761.252.45、求棱镜距物镜距 C由上图中所示关系 求得12045.739.8h mh287.棱镜选用 K9 玻璃 61n有 得 mhD54.627.8k取 kL31 mL5.3a14mb2nd.56.3则可得 abdc 8.59142.120120_ 验证 C 值是否合理得 故 C 值合理15287.0_c cmc8.597.3_6）求 mDfD 0795.241tan)201(4tan)(
4、2 目综合上述计算得外形尺寸参数如下表参数名称 参数数值 参数名称 参数数值1f120 L 33.15220 a 14D5 b 2y16.7824 _d22.1252.4c 59.8D 16.574 目D22.0795三、光学系统选型 像差容限计算1、物镜1）选型 相对孔径 焦距 视场角4:1/f mf12082分析：该物镜相对孔径 1:4，视场角不大，因此采用双胶合物镜。2）像差容限计算 物镜需要教正球差、正弦差和位置色差A、球差h10371456.2munLh70. 26873.070. munLhB、正弦差 用 表示 SCskSCys0235716.msunC、位置色差 .FCL2、目镜
5、1）选型：焦距 f20mD55.42mLz10由视场角、相对镜目距比较得采用凯涅尔目镜成像质量较优2）像差容限计算目镜需要校正象散、场曲、畸变、子午慧差和倍率色差A、象散 )(stx在视场中心 时，0.2106)( 目屈 光 度 fxstB、场曲 tsx在视场中心 时，0.2106 目屈 光 度 fxtsC、相对畸变 q 绝对畸变 qyYz在视场中心 时，容限 12%D、子午慧差 kT 容限为： 014.sin5. mUE、倍率色差 FCy在视场中心 时， f4.2.目全视场 5.42四、P.W.法求解初始结构参数（一）物镜1）求 、 、hzJmD52/0z1.uy3912.8则 4.nJ2）
6、计算平板初级像差md675.3125.0u平板选用 K9 玻璃 63n1.40698.4zu069.14321undSp 034.12uSzp37.)(21Cp3）由上述计算得物镜的像差要求S =0.006096 S =-0.003404 C =0.0036674）由 S、 S 求 P.W.S =hzP+J 046.1hP 03245.1JS归一化求 208.15.0)(33h 207.)(h薄透镜组的基本像差参量208.P207.5）选取冕牌在前组合计算 0P198.).(5.206）求色差系数 C01956.21hC7）根据 和 的值，从表中选取玻璃组合选取冕牌在前 玻璃和P 2BaK火石
7、在后 玻璃2ZF查表得 玻璃折射率为BaK539.1n玻璃折射率为2 672组合的双胶合薄透镜组的各系数为：031.4095.A0479.1K20847.0Q264P73688）求形状系数 Q因 值接近于 故可以认为APQ00P0AP12975.46.0W1949)求规划条件下的透镜各面曲率 6239.1539.10269.111 nQ8.42 60471.6725.16725.109.12213 n10）求各曲面的球面半径 mfr8921.736.101f 0.56.22mfr42.19807.3111）计算透镜厚度查表得外镜 D0.32.mrx 7531.6891.7.)2( 211 89
8、.0.51.6)( 222 641.4.982.)( 223 DrxmxDt 961.10)328.75.(320)(311 508.4).9.(8)(8322txtd 4.639.628.61.75.211 m02403980432（2）目镜1）接眼镜焦距 m24. 目眼 ff mlz10入瞳位置 5.眼flhzz2）根据初级像差理论，单个光组对无限远目标成像时， 0tsx， 0Tk04.Phz 06.2P9.)15.(20C5.29.06.23）选取玻璃对 65ZKF查表得 的折射率 的折射率5Z7398.1n6Z612.n组合透镜组的各系数为：9423.0P6.01251.A08.4Q74）计算 Q 值5.2 4052.67.10
