双筒棱镜望远镜_课程设计.pdf

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1、精品文档双筒棱镜望远镜设计班级：学号：姓名：指导老师：1欢迎下载。精品文档目录一、设计任务二、外形尺寸计算三、像差容限计算和选型四、P、W法计算初始结构五、像差像差数据和曲线六、像质评价和光瞳衔接七、学习体会八、光学零件图和系统图2欢迎下载。精品文档一、设计任务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Γ＝6倍；2、物镜的相对孔径D/f′＝1：4（D为入瞳直径，D＝30mm）；3、望远镜的视场角2ω＝8°；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>＝1

2、4mm，棱镜采用K9玻璃，两棱镜间隔为2～5mm。6、lz′>8～10mm二、外形尺寸计算已知望远镜为参数：Γ＝6，D/f′＝1：4，D＝30mm，2ω＝8°，L=110mm视场边缘允许50%的渐晕；棱镜最后一面到分划板的距离>＝14mm1．求f'，f'12f'D4120mm1f'f'/20mm212．求出瞳DDD/=5mm3．求视场D=2f'tan4=16.7824mm视13欢迎下载。精品文档4.求2tan'=tan2'45.55．计算棱镜由棱镜几何关系知K=L/D=2设棱镜高h，则h7.

3、512015h8.2798mm8.39127.5120D=2h=16.574mmL=2D=33.15mm取d=33.5mm6.计算目镜到棱镜距离设物镜与棱镜的距离为d,则d需满足120dh120D2d53.7616mm三、相差容限计算和选型1.象差容限（1）物镜像差容限①球差10H球差容限L'0.0377mn'sin2U'm60.707H球差容限L'0.22630.707hn'sin2U'm②正弦差K'0.02s2n'sinU'm4欢迎下载。精品文档③色差在0.5OH接近0（2）目镜像差容

4、限目镜需要校正的有正慧差、像散、场曲、畸变、倍率色差3030~6060K'0.0140.0140.014Tx'0.81.62.4tsx'0.81.62.4tq5%7%12%y'0.020.030.06FC2.选型（1）物镜选型望远镜物镜视场较小，需要校正球差、色差和正弦差等轴上色差。根据物镜特点和要求选择：双胶合物镜。双胶合物镜结构简单，制造装配方便，光能损失小，玻璃选择得当，可以同时校正球差、色差和正弦差，适用于小孔径的使用场合，视场角小于10。对于有棱镜转向系统的望远镜，采用物镜和棱镜互补的方案校正像差。（2）

5、目镜选型目镜特点：小孔径，大视场，短焦距，光阑远离透镜组的光学系统，轴上像差较小，轴外色差难校正。根据目镜特点和设计要求选择：凯涅尔目镜。凯涅尔目镜特点:增加一个胶合面用来校正倍率色差，同时把场镜和接远目镜的间隔进5欢迎下载。精品文档一步减小，结构减小，场曲减小。成像质量优于冉斯登目镜，视场大于冉斯登目镜，视场约为40到50之间。四、P、W法计算初始结构1、物镜计算（1）选取双胶合物镜D=30mm，h=15mm,h=0,J=nh’u’y’=1.0489,其中u'0.125Zf'（2）计算平板象差u=0.125，u=4

6、=-0.0698，d233.567,n1.5163,64.1Zn21Sdu40.006096IPn3uSS(Z)0.003404PIPud(n1)2Cu20.003667IPn2(2)物镜象差由物镜和棱镜互补得；S0.006096IS0.003404PC0.003667IC①求CI0.001956In2②求P、WSPI0.0004046h6欢迎下载。精品文档SW0.0032453J③求P、WPP0.20808(h)3WW

7、0.2077(h)2④求P,WPPWW⑤求P0取冕牌在前，则PP0.85(W0.1)20.198220C0.002I根据P及C查阅《光学仪器设计手册》，选取玻璃BaK2（n1.5399）0I1和ZF2（n1.6725）2另查表得2.031102，P0.260234，Q4.208478,A2.40，100W0.073668，K1.700求形状参数Q：PPQQ0（1）0AWWQQ0（2）0K从式（1）求得的两个Q值和式（2）求得的Q值进行比较，取其接近(2)式的值

8、与（2）式值求平均值，得Q4.24789907欢迎下载。精品文档⑤计算透镜各面半径双胶合薄透镜组的结构参数包括三个折射球面的曲率半径（r,r,r），两种玻璃材料的折射率（n,n）和平均色散（,）。在1231212规化条件下，双胶合薄透镜的f'1，则有：