课程设计报告望远物镜设计(双胶合镜结构)

《课程设计报告望远物镜设计(双胶合镜结构)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、黑龙江科技大学课程设计报告项目名称：望远物镜设计（双胶合镜结构）所属课程：工程光学设计日期：班级测控11--1班学号姓名指导教师成绩电气与控制工程学院12课程设计报告说明一、写报告前，请认真阅读《课程设计报告说明》。二、打印装订要求1、一律用A4纸，双面打印，并左侧装订，一式1份，并同时上交电子版（电子版上传邮箱123244441@qq.com）。《课程设计报告说明》页也打印。2、课程设计概述部分占一页；课程设计内容长度根据实际需要填写；结论和指导教师评语及成绩单独占一页。保证打印格式工整。三、报告内容要求1、课程设计目的结合实际自己写，不要雷同2、课程设计要求按下发的设计

2、题目写3、课程设计原理简要说明所完成课程设计项目所涉及的理论知识4、课程设计内容这是课程设计报告极其重要的内容。概括整个课程设计过程。（最好在上述内容基础上画出相应的流图、设计思路和设计方法，再配以相应的文字进行说明。）12一、课程设计概述1、课程设计目的掌握工程光学的理论和典型光路的基础上，利用像差理论进行简单光路的光学参数计算和设计。利用Zemax光学设计软件进行仿真和参数优化，达到理论和实际应用相结合。进一步熟悉Zemax软件的使用。2、课程设计要求灵活运用工程光学课程重所讲授的内容，进行近轴光路的计算，设定初始光学参数；熟悉Zemax光学设计软件的基本功能和用法，并

3、进行简单光路的模拟和优化。设计要求：采用双胶合（Doublet）结构，D/f=1/11，半像面尺寸：4.8mm半视场角：0.5°设计波长：0.486um、0.587um、0.656um，口径D：50mm计算：系统焦距f，，后焦距（BFL）3、课程设计原理双胶合透镜是一种常用的望远物镜，它结构简单、光能损失小，合理选择玻璃和弯曲能校正球差，慧差、色差和像差，但不能消除象散、场曲与畸变。优化是光学系统设计过程中最重要的一步，一般来说初始结构的像质并不是很理想的，只有经过优化才能使光学系统的性能达到我们需要的状态。优化之前要进行两个必要的步骤：要确定优化变量和选用评价函数。理论上

4、讲，透镜组的全部结构参数都可以作为优化变量参与优化，光学系统中影响像质的因素是曲率半径r，折射率n和厚度d。12二、课程设计内容先打开ZEMAX软件，根据设计要求修改系统设定,包括系统孔径,镜头单位，视场，和波长。（1）修改系统设定。首先，根据要求的设计参数计算物方孔径EPD。提供的有效焦距efl为100mm，像空间F/﹟=4。由公式，得物方孔径EPD约等于25。在ZEMAX主菜单软件中，选择系统>通用配置，在弹出的对话框中，光圈类型选择入瞳直径，光圈数值选择25，单位毫米。（2）视场设定。在ZEMAX主菜单软件中，选择系统>视场，在弹出的对话框中，视场类型选择角度，并输入

5、三组视场数据，(0,0),(0,3)和(0,5)。12第三步，波长设定。在ZEMAX主菜单软件中，选择系统>波长，在弹出的对话框中，选择要求的波长0.48um，单击确定完成配置系统配置完毕，即可在LDE中输入数据。镜头数据编辑器是一个主要的电子表格，将镜头的主要数据填入就形成了镜头数据。这些数据包括系统中每一个面的曲率半径、厚度、玻璃材料。单透镜由两个面组成(前面和后面)，物平面和像平面各需要一个面，这些数据可以直接输入到电子表格中。当镜头数据编辑器显示在显示屏时，可以将光标移至需要改动的地方并将所需的数值由键盘输入到电子表格中形成数据。每一列代表具有不同特性的数据，每一行

6、表示一个光学面(或一个)12。移动光标可以到需要的任意行或列，向左和向右连续移动光标会使屏幕滚动，这时屏幕显示其他列的数据，如半口径，二次曲线系数，以及与所在的面的面型有关的参数。屏幕显示可以从左到右或从与右到左滚动。”上翻页”和”下翻页”键可以移动光标到所在列的头部或尾部。当镜头面数足够大时，屏幕显示也可以根据需要上下滚动。首先，添加镜面，设计要求双镜头，所以添加3个镜面，在镜面编辑窗口中选择编辑>插入曲面。曲面插入完毕，即可向镜头数据编辑窗口写入镜头数据。设计要求第一块镜面材料BAK1第二块镜面材料为F3。在glass窗口中写入材料的类型。完成后在Thickness栏中

7、填入玻璃厚度。最后使用求解去执行设计约束，设置像空间F/#为恒定值4。如下图：接下来，分析.优化前的系统性能。选择分析>草图>2D草图，将出现2D草图LAYOUT。12点击“生成DXF文件”按钮将产生一个2DDXF文件，并将它存储起来。它的文件名用“DXF文件”处输入的文件名确定。DXF文件是由弧和线组成，弧用来显示镜头面的曲率。如果是只使用球面(或平面)的透镜，那么弧可以完全的表示镜头。但是，弧只能近似的表示非球面。如果面是非球面，那么弧只有在顶点，最高点和最低点是正确的。ZEMAX在这三个地方用适合的弧表示确切