光学课程设计报告(4)

光学课程设计 作者：俞宝清

考虑到接眼镜的厚度以及场镜的主面，lZ2应取?42mm 物镜像平面与场镜平面应满足l'f?2mm，取l'f?5mm，则：

lZ2?125mm

'由光瞳的衔接知，物镜经过场镜成的像与目镜出瞳经过接眼镜成的像重合，所以：

1lZ2'?1lZ2?1f22''

解得场镜焦距：f22?31.4mm 又由光焦度与透镜曲率半径的关系：

???n?1???4??5?

其中：??1f22'

n?1.5163

?5?0

解得：r4?

1?4?16.21mm

2、目镜像差容限的计算

查询光学设计手册可得相关的像差容限公式如下： 2? KT '?30? '30~60 1.5?nsinu'?? ?601.5?nsinu? 1.5?nsinu 'x'ts 2f2'21000's 4f2'210004f2'2 6f2'210006f2'2 x,x't2f2'21000 1000 1000 ?Yz' ''Yz??Yz5% 0.0017% 0.0015f'212% 0.003f'2?Y'FC f'2 表中f2'为目镜焦距

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目镜实际像差容限：

考虑到视场边缘有50%的渐晕，子午彗差KT的容限为上表数据的2倍。

由于渐晕的存在，子午彗差KT只需考虑相对视场与相对孔径的乘积小于等于0.5的情况。 实际像差容限如下： 相对视场 0.3、0.5 0.014 0.707、0.85、1 0.014 ''KT 'xts'' '0.8 1.6 xt,xs 0.8 1.6 ?Yz' ''Yz??Yz5% 0.02 7% 0.03 ?Y

'FC 3、目镜像差校正

-------输入数据--------

1.初始参数

物距 半视场角(°) 入瞳半径

0 22.75 2.5

系统面数 色光数 实际入瞳 上光渐晕 下光渐晕

5 3 -10 0.5 -0.5

理想面焦距 理想面距离

0 0

面序号 半径 厚度 玻璃

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光学课程设计 作者：俞宝清

STO 33.7300 1.500 1

2 13.0620 4.500 ZF5

3 -20.5100 15.300 ZK6

4 16.2930 4.500 1

5 0.0000 3.405 K9

☆定义了下列玻璃:

K9 1.5163 1.521955 1.513895

ZF5 1.7398 1.758714 1.732434

ZK6 1.6126 1.619999 1.609499

-------计算结果--------

1.高斯参数

有效焦距(f') 后截距(L') 前截距(L) 像距(l')

19.63229 3.40469 -6.80133 3.40469

入瞳距离(lz) 出瞳距离(lz') 近轴像高(y') 放大率( )

-10.00000 123.90078 8.23250 0.00000

入瞳直径(D) 出瞳直径(D') 拉赫不变量(J) 像方孔径角(U')

5.00000 -30.68825 -0.31450 0.12734 2.像差

***D光各视场像差***

相对视场 Lz1 Lz2 Yz' Xt' Xs' Xts'

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光学课程设计 作者：俞宝清

1 -10.0000 55.7824 -7.9408 0.4033 -1.0487 1.4520

0.85 -10.0000 66.2474 -6.7905 0.2089 -0.7540 0.9629

0.7071 -10.0000 77.5490 -5.6899 0.1119 -0.5218 0.6338

0.5 -10.0000 95.5197 -4.0652 0.0418 -0.2620 0.3038

0.3 -10.0000 111.9562 -2.4581 0.0123 -0.0948 0.1071

?Yz ?YzF ?YzC ?yFC ?LT ?LS

1 0.2917 0.3039 0.2830 0.0209 -0.0299 -0.3101

0.85 0.2071 0.2220 0.1982 0.0238 -0.1898 -0.3069

0.7071 0.1313 0.1462 0.1230 0.0232 -0.2516 -0.3043

0.5 0.0510 0.0634 0.0445 0.0188 -0.2851 -0.3013

0.3 0.0116 0.0197 0.0075 0.0122 -0.2953 -0.2996

KT'1.0H KT'.7H KT'.3H KS'1.0H KS'.707H KS'.3H

1 -0.0222 -0.0072 -0.0008 0.0076 0.0037 0.0007

0.85 0.0044 0.0037 0.0009 0.0082 0.0040 0.0007

0.7071 0.0128 0.0070 0.0013 0.0075 0.0036 0.0006

0.5 0.0134 0.0068 0.0012 0.0055 0.0027 0.0005

0.3 0.0090 0.0045 0.0008 0.0033 0.0016 0.0003

''''''

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4、目镜像差曲线

五、光瞳衔接与像质评价

1、光瞳衔接

根据物镜、目镜像差校正后的高斯参数可知：

物镜像距：l1?14.55mm 物镜出瞳距：lZ1??106.49mm 目镜像距：l2?3.40mm 目镜出瞳距：lZ2?123.90mm 如上图，为了保证光瞳的衔接，必须满足：

l1?l2?lZ1?lZ2?10mm

''''代入数据，知：

l1?l2?lZ1?lZ2?0.54mm?10mm

''满足光瞳衔接要求。

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