光学课程设计--望远镜系统的结构参量设计

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1、光学课程设计——望远镜系统的结构参量设计学院：光电技术学院班级：光信息科学与技术081班姓名：学号：指导教师：张翔完成时间：2011—06—05摘要望远镜系统广泛应用于军事、天文及生活当中，迄今已发展到了令人惊讶的程度，例如我们熟知的卫星监测。本文主要介绍了望远镜系统的相关的光学特性，在应用光学的基础上进行望远镜设计，重点在于物镜及目镜的选取及参数设计。深入了解光学系统的光学特性及光学系统的设计过程。关键词：物镜；目镜；望远镜；成像AbstractTelescopesystemiswidelyusedinmilitary,astronomyandlif

2、e,nowithasdevelopedatsurprisingdegree,forexampleweknownasthesatellitemonitoring.Thisarticlemainlyintroducedtheopticalpropertiesoftelescopesystemanddesignsatelescopeonthebasisofthoseopticalproperties.Thekeyindesignistheeyepiece'sselection,theobjective’sselectionandparameterdesign

3、.Itmademein-depthunderstandingofopticalsystemopticalpropertiesandopticalsystemdesignprocess.Keywords:objective;eyepiece;telescope;imaging目录一、设计题目-1-二、设计目的-1-三、设计内容-1-四、基本概念-1-五、望远镜工作原理及其相关介绍-2-1.望远镜的工作原理-2-2.望远镜的分类-3-1)折射望远镜-3-2)反射望远镜-3-3)折反射望远镜-4-六、伽利略望远镜-4-七、开普勒望远镜相关参数设计-5-1.基

4、本概念：-5-2.开普勒望远镜的原理-6-3.参数设计及计算-7-八、物镜及目镜结构的选取-9-1.物镜组的参数选择：-9-2.物镜组的分类-10-3)双单和单双物镜-11-3.内调焦望远物镜-12-九、棱镜转像系统的选取-16-1.棱镜系统-16-2.转折式望远镜系统-17-3.望远镜相差设计PW法-17-十、光栅-19-十一、设计总结-20-参考文献…………………...……………………...…………...………...-21-一、设计题目望远镜系统的结构参量设计二、设计目的1.了解望远镜的工作原理2.运用应用光学知识，完成望远镜的外形尺寸、物镜组、目

5、镜组、及转像系统的简易或原理设计3.了解光学设计中的PW法的基本原理三、设计内容根据已知参数：1.物镜与目镜间的距离L=315mm2.望远镜的放大倍数Г=3.物方视场角4.求解以下外形尺寸参数：5.目镜视场角6.望远镜的分辨率7.物镜通光口径（即入瞳直径）D8.出瞳直径D′9.物镜焦距与目镜焦距10.视场光阑直径D视11.出瞳距离12.目镜口径D目13.目镜视度调节量四、基本概念1.孔径光阑：限制轴上物点孔径角大小的光阑，其位置随系统而异。2.-21-视场光阑：限制物空间多大范围能被成像，一般设在实像平面或中间实像平面上。1.渐晕光阑：限制轴外成像光束

6、的宽度。2.入射光瞳：孔径光阑经它前面的光学系统在物空间所成的像。3.出射光瞳：孔径光阑经它后面的光学系统在像空间所成的像。4.入射窗：视场光阑经它前面的光学系统所成的像。5.出射窗：视场光阑被其后面的光学系统所成的像。6.单色像差：单色像差是指单一颜色的光通过镜头后形成的像差，又分为球差、慧差、象散、像面弯曲、畸变。7.慧差：慧差是整个光束中通过主光线取出两个互相垂直的截面，其中一个是主光线和光轴的决定平面，称为子午面，另一个是通过主光线与子午面垂直的截面，称为弧矢面。8.像散：两条短线（子午焦线和弧矢焦线）之间沿光束轴（主光线）方向的距离称为光学系

7、统的象散。9.像面弯曲：物面上离光轴不同远近的各点。在成像时，象散值各不相同，一个平面物形成两个曲面像。即像面弯曲。10.畸变：主光线和高斯像面焦点的高度。焦点高度不等于理想的像高就是畸变。11.轴向色差：描述轴上物点用不同色光成像时成像位置差异的像差称为轴向色差也称为位置色差。12.倍率色差：光学系统对不同色光放大率的差异。13.轴上点球差：入射光线的孔径角不同，出射光线与光轴焦点的位置不同的偏离为球差。一、望远镜工作原理及其相关介绍望远镜是一种用于观察远距离物体的目视光学仪器，能把远物很小的张角按一定的倍率放大，使人眼无法分辨的物体变得清晰。1.望

8、远镜的工作原理对于无限远的目标，通过一定焦距的透镜组，将成像在透镜组的像方焦平面上而不是无限远