《光學(xué)設(shè)計(jì)》PW法求初始結(jié)構(gòu)參數(shù)(雙膠合物鏡設(shè)計(jì))姓名：李軍學(xué)號(hào)：12085212光學(xué)特性:巳知焦距/=435mm；入瞳位置與物鏡重合展成玻璃板的總厚度(1)確定物鏡形式:L=0d=175mm由于物鏡相對(duì)孔徑較小：D魚(yú)7= =0.1540f,435視場(chǎng)不大，物鏡系統(tǒng)沒(méi)有特殊要求，可以采用簡(jiǎn)單的雙膠合物鏡。(2)求初始結(jié)構(gòu)1、求h,匕,J由設(shè)計(jì)條件，有:h=D=67=33.5，由于瞳孔與物鏡重合，所以hz=0注意：由于含有平板，平板會(huì)產(chǎn)生像差，所以要用物鏡的像差來(lái)平衡平板的像差。u,=h=335=0.0770f,435y=—f,-tano=—435xtan（—3。）=22.80J=n,u,y,=0.0770x22.80=1.7562、計(jì)算玻璃的平板像差，兩個(gè)平板.u=0.0770,u=—3。=-0.0524竺=—0.0524=—0.6805z 'u0.0770由巳知條件：（n為折射率，u為阿貝常數(shù)）d=175,n=1.5163,v=64.1將上列數(shù)值帶入初級(jí)相差公式得到：S=—dn2—1=-175xL51632—1x0.07734=—0.002331n3 1.51633S〃=S蘭=—0.00233x（—0.6805）=0.00158S=—dn-—1u2=—175x1.5163—1x0.07702=—0.00363IS vn2 64.1x1.516323、雙膠合物鏡像差雙膠合物鏡像差應(yīng)該與平行平板像差等值反號(hào)，據(jù)此提出物鏡像差。（若不需平衡平板像差的話，取物鏡像差都為0）（1）根據(jù)S[,求C并規(guī)劃成C進(jìn)行規(guī)化后：SS=Zh2C=h2C，所以C=0.000003234求規(guī)劃后的C，根據(jù)公式：C=Cf,=0.000003587x435=0.00141（2）求P、W：由初級(jí)相差和數(shù)S=ZhP=hP:得到P=S=°.00233=0.00006951 h33.5由公式：S〃=Zhp-JZw=hzp-JW，由于h廣0，S -(-0.00158)所以W=—寸=———=°.00090J1.756（3）求P"、W8巳知f，=435mm，h=33.5一h ，一、 一 h中=一=0.0770,(h中)2=0.00593,(h^)3=0.000457f,根據(jù)公式可以得到:P一二=0.0000695—。皿

h)3 0.000457 .W=?=000090=0.1518

h)2 0.00593物體平面在無(wú)限遠(yuǎn)位置，無(wú)需再對(duì)規(guī)劃后的物體位置進(jìn)行規(guī)劃:P=P=0.152,W=W=0.1518

8 84）求P0冕牌玻璃在前：P0=P-0.85（W-0.1）2=0.14974.查表，選玻璃對(duì)。查表的步驟一般是根據(jù)要求的C值用插值法求出不同玻璃組合的P0值，如果與要求的P0值之差在一定公差范圍內(nèi)，這樣的玻璃就能滿足要求。對(duì)一般雙膠合物鏡P0值的公差大約在1.0左右。相對(duì)孔徑越小，P0值允許的誤差越大，因?yàn)樗鼘?duì)P的影響就越小。通?？梢栽诒碇胁榈饺舾蓪?duì)玻璃能滿足P0、C的要求，然后再在這些玻璃對(duì)中進(jìn)行挑選。挑選的原則是要求玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性和工藝性好、球面的半徑大，以便于加工。一般Q0絕對(duì)值比較小、兩種玻璃值相差比較大的玻璃，球面半徑比較大。根據(jù)這些要求，就可以從表中查到幾對(duì)較好的玻璃組合，找到P0、Q0、W0。例如選取了QK3-F3玻璃對(duì)，查表有：BaK3,n=1.5467,v=62.8F4,n=1.6199,v=36.3DC=0.00141;P=0.15

0七=2.2837;q=—4.90由于相對(duì)孔徑較小，允許p0誤差大些。5.求透鏡組的半徑：（1）求Q:由公式Q=Q—W8—.=—4.90—0.1518—0.1=—4.931018由公式0 1.67 1.67(2)求半徑：1 … —=91+Q=2.2837+(—4.90)=—2.6163,r=—0.38222TOC\o"1-5"\h\z1 9 1 -X-=^~j+一=1.5609 ,r=0.64071 2-=——^^=—2.6163—1—2.2837=—0.5455r=—1.8332rrn—1 1.6199—1 ,3（3）求放縮半徑：以上求得半徑對(duì)應(yīng)f,=1的情況，為求得半徑為/,=375的情況，上式對(duì)應(yīng)的實(shí)際半徑應(yīng)乘f,:r=0.6407x435=278.70451r=—0.3822x435=-166.2572r=—1.8332x435=-797.44236.確定厚度：透鏡厚度除了與半徑大小，還得考慮透鏡固定的方法、質(zhì)量要求和加工難易程度等。參考《光學(xué)設(shè)計(jì)手冊(cè)》的相關(guān)規(guī)定，用實(shí)際作圖可得：d=4;d=3整個(gè)物鏡的參數(shù)為：rd玻璃278.70454BaK3-166.2573F4-797.442平板和數(shù)：S=-0.00233S=0.00158S=-0.00363IS雙膠合規(guī)化值：C=0.00141P0=0.1497選擇玻璃對(duì)：BaK3-F4放縮后的半徑：r=278.70451r=-166.257r=-797.442優(yōu)化前:數(shù)據(jù)編輯觸 ifttngerbkiang) 1±?.回安J每fr：沁itl正i破祖Solvwj，：％蕓疏由otimWCi）站明BlSue￡:Typ?二二Xad-xuaOax.ck.nBH■CL*wrid.CB^7o*c;aE.d￡.rlInfinityInfzjnlGysroJ4i.laaaaoU4.ooDDaaBAK317.S23SS2:Starsdard-tae.195^36W1.400000E-flfl￡uqj&河&3匚兇-L鴕皿UMVs.E-ODaaa1217.5154024StaDdflrd-€9?.9flaaoo10-OODOflC17.524tiL7&Di￡lnit;ylEl.OODDDaKB17.322E>hZ￡S-tiHr^ia.=,-dZnfinit:了±S4.7±494￡H皿日匚西InSliUisy-13.370473I_4*2D光路圖2D點(diǎn)列圖OBJ-0.0000OEGOBJ-0.0000OEGSURFRCE；IHHIrin：日.沖rt-1-.1QTiLH(-lNSUNJUN1H2015FIELDRMSPRDIUS:UNITSRREgI 239?893 HL.0573第BE'93GEURADIUS；SCALEEHR:93.B7B 95.452200S3.B79REFERENCE:CHIEFRRFLENS,ZMXCONFIGURRTION1OF1

Su=E:Typ"rLadj.uaTHicxna■■Sami t-asOD；St^ndjizdInfinity-InfinityInfinityETC'ST-E.nd.4EdzinVs^conacjo3WK317.SISEOZ2-Z9Q.S7095QXi.4naoao￡-aaiG17.49B7133Sl^JLlaZi^-L￡l..5a7S3EV=.2DDOOO1217.614221WSt.*n,-￡iisd-2D3.11190323n.S7SH32ST.*n-±a￡dInEinxt*id.ciaoaaa雄16.77B231￡St-E.ndjiEdInfinitm1H2.7DE392M13.912993IMAS*E￡-n.-d-azdIniClnLc/-5.B33DS0優(yōu)化后:數(shù)據(jù)編輯=ZI優(yōu)化后:數(shù)據(jù)編輯=ZI2D光路圖2D點(diǎn)列圖D0J：@.00?DEGOBJ：D0J：@.00?DEGOBJ：L.00C0DEC0.65&3@S5B?6IMA：。.13函MMOEJ：3.00胞DEGSUPFflCE；