二元光学内调焦望远物镜的设计

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1、第!"卷!第#期光!学!仪!器4567!"!.57#$%#&年$月'()*+,-*./)0123.)/89:;<=;>!$%#&!!文章编号"#%%&?&@!%#$%#&$%#?%%!#?%A二元光学内调焦望远物镜的设计李!丹!杨!波!舒新伟#上海理工大学光电信息与计算机工程学院!上海!$%%%B!$摘要!对内调焦望远物镜进行设计!利用二元透镜独特的色散特性!在提高成像质量的同时对传统结构进行简化"选取合适的初始结构!通过+'R34软件对物镜进行设计'优化及像质分析!得到成像质量颇佳的系统"在此基础上!对系统进行了调焦及优

2、化!实现了对#7&C到无穷远物距在分划板上清晰成像的目的"在所有变焦范围内!系统各视场在&%6M$CC处的2)8值均大于%7A!且各视场的畸变均小于%7&e"关键词!二元光学透镜#望远物镜#内调焦中图分类号!)]"A!!文献标志码!,!!"#"#%7!B@B$I7DJJG7#%%&?&@!%7$%#&7%#7%%UA*%!%&#-+5"(#+.%(+',5")1&#+-.%,%&)"4%"0U%).#B%1&#+-0#+'(9"4.#)',,%+&?5G$'!#)1!BC!9L";&'V6&#/HK5565L'MNDH=6

3、?369HN;DH=6=GO+5CM5L/K=GEK=DL5;/HD9GH9=GO)9HKG565E>!/K=GEK=D$%%%B!!+KDG=$70&.(')."*NDJO9JDEG9OL5;DGN9;G=6L5H5MNDHJ69GJN5DCM;5PDGENK9DC=EDGEc<=6DN>=NNK9J=C9NDC9N5JDCM6DL

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6、差矫正&传统物镜尺寸及重量都较大!不符合现今人们对于设备量轻*简单*紧凑的要求&U%年代中期!二元光学的提出!为光学设计提供了一个新的思路&二元光学衍射元件不仅具有体积小*重量轻*容易复制等优点!还具有衍射效率高*独特的色散特性*灵活的设计自由度*宽广的材料选择性等优点&利用二元透镜独特的色散性能!矫正系统的色差!同时简化系统&随着制作工艺的迅猛发展!其衍射精度和效率大大提高!使得这种想法变得可行&本文运用新型折衍混合物镜设计方法!在有效提高像质的同时!简化了系统结构&收稿日期!$%#A?%@?$&作者简介!李!丹##BU

7、B%$!女!硕士研究生!主要从事光学设计方面的研究&3?C=D6"6DO=GQDJK!#@!7H5C通信作者!杨!波##B""%$!男!副教授!主要从事光学及照明系统领域的研究&3?C=D6">=GE:5!

8、#所示!衍射元件在实际工作波长$时的焦距可表示为"$%8%80##$$式中!$%为二元衍射光学元件的设计波长!8%为二表;!传统光学元件与衍射元件聚焦特性比较元衍射元件对应$%时的焦距&由式##$及表#可以A'0=;!<")1&#+-4("4%(.#%&)"/4'(#&"+0%.:%%+看出!二元光学元