无菱镜的望远镜 双筒菱镜望远镜设计

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1、无菱镜的望远镜双筒菱镜望远镜设计导读：就爱阅读网友为您分享以下“双筒菱镜望远镜设计”资讯，希望对您有所帮助，感谢您对92to.com的支持!课程设计报告（2014—2015年度第2学期）题院姓名：徐乐学号：专2015年6月12日13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＝7倍；2、物镜的相对孔径D/f′＝1：4（D为入瞳直径，D＝35mm）；3、望远镜的视场角2ω＝

2、8°；4、仪器总长度在120mm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2～5mm。6、lz′>8～10mm13二、外形尺寸计算已知望远镜为参数：Γ＝7，D/f′＝1：4，D＝35mm，2ω＝8°，L=120mm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’1，f’2f’1=D´4=140mmf’2=f’1/G=20mm2．求出瞳DDD/G=5mm3．求视场Dn=2´f1’´tan4o=19.5795mm4.求2wtanw’=GtanwÞ2w’=52.16

3、o5．计算棱镜由棱镜几何关系知K=L/D=213该望远系统采用普罗I型棱镜转像，将普罗I型展开，等效为两块平板，如下图：设棱镜高h，则h-8.75140-14Þh=9.6857mm=9.7897-8.75140D=2h=19.3715mmL=2D=38.74mm取L=39mm因此，等效空气平板厚度h=L39==25.7mmn1.51636.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140-dh=140Þd=65.6mm实际物镜到第一个棱镜前表面的距离d`满足：d`=140-a-b-2h=72.6mm13其中a为第二块平板的后表面到分划板的距离，根据要求，可

4、取a=14mm。其中b为普罗I型棱镜系统的两棱镜的距离，根据要求，取b=2mm求得极限距离为65.6mm，小于此距离时候棱镜档光，实际68是可以的。设计满足实际棱镜通光口径的限制。7.求目镜口径D目D’D目=[(f+f)tgw+]´2=24.87mm»25mm4’1’28、设计结构总尺寸L=10+68-2+14+20+10=120mm13三、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dLm’£lnsinUm’2’=0.0377‘0.707H球差容限dL0.707h£6lnsinUm’2’=0.2263②正弦差Ks£’l2nsinUm’’=0

5、.02③色差在0.5OH接近0（2）目镜像差容限目镜需要校正的有正慧差、像散、场曲、畸变、倍率色差<30°KTxtsxtqDyFC‘‘‘‘30°~60°0.0141.61.67%0.0360°0.0142.42.412%0.06130.0140.80.85%0.022.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

6、像差。（2）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。13四、P、W法计算初始结构1、物镜计算（1）选取双胶合物镜1、求h,hz,JDìh==17.5mmï2ïïh=0由设计条件，有ízïJ=n’u’y’=1.2237ï(u’==0.125,y’=fo’tgw=9.7897mm,n’=1)ïfo’

7、îD=35mm，h=17.5mm,hZ=0,J=n’u’y’=1.2237,其中u’=（2）计算平板象差h=0.125‘fu=0.125，uZ=-4°=-0.0698，d=2´39=78,n=1.5163,n=64.1ìn2-14ïSSIP=-dn3u=-0.007096ïuZïíSSÕP=SIP()=0.003962uïïd(n-1)22u=-0.004270ïSCIP=-2nnî(2)物镜象差由物镜和棱镜互补得；ìSI=0.007096ïíSÕ=-0.003962ïC=0.004270îI①求CI=CI=0.0019522hf②求P、WP=SI=0.0004