阿米西物镜的设计

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1、电气工程学院课程设计说明书设计题目：阿米西物镜的设计系别：测控技术与仪器年级专业：08级仪表1班学号：8学生姓名：赵军峰_指导教师：王志斌赵炎涛教师职称：副教授讲师14电气工程学院《课程设计》任务书课程名称：光学仪器基础课程设计基层教学单位：工业自动化仪表系指导教师：王志斌学号8学生姓名赵军峰（专业）班级08仪表1班设计题目阿米西物镜设计设计技术参数=-40NA=0.65共轭距离为195mm，工作距离不小于0.55mm物镜适应于带盖玻片的标本设计要求计算目镜的各个参数；上机用软件进行优化，确定最后的设计结构，满足像差要

2、求参考资料1、刘钧，高明编著，《光学设计》，2006，西安电子科技大学出版社，西安2、《光学仪器设计手册》，1971，国防科技出版社，北京3、光学设计软件ZEMAX周次第一周第二周14应完成内容查阅相关资料，并分析计算设计处目镜的各个参数。上机进行优化设计，确定最后的设计结构，并画出大图指导教师签字基层教学单位主任签字说明：1、此表一式三份，系、学生各一份，报送院教务科一份。2、学生那份任务书要求装订到课程设计报告前面。电气工程学院教务科目录一、前言4二、设计技术参数4三、初始结构设计4四、利用ZEMAX设计优化并比较

3、优化前后参数7五、设计心得体会10六、参考文献1114一、前言：阿米西型物镜是在李斯特型物镜的前面加一个无球差无彗差的折射面构成的汇聚透镜，这些透镜的加入基本上不产生球差和彗差，但系统的数值孔径和倍率却可以得到提高，该物镜能承担的偏角u0.7。二、设计技术参数：倍率=-40，数值孔径NA=0.65，共轭距离为195mm，工作距离不小于0.55mm，物镜适应于带盖玻片的标本三、初始结构设计：1.根据设计要求，查阅相关光学资料，可选择阿米西型物镜。2.偏角分配物镜总偏角u=0.66625，物镜的前片不必列入相差系数求解，可

4、先定出结构参数（r.n.d）并求出相差系数，前片的折射率越高越，阿贝常数v越大，垂轴色差就越小，但是此类物镜很大一部分用于医院的常规化验，故对前片的化学稳定性要求较高，且显微镜观察的绝大部分是观察的标本，因此对垂轴色差可适当放宽些，因此，可选用BaF7(折射率的1.6140，阿贝常数为40.0)作为前片的材料。取L1=-0.7，因为R1=∞得L1＇=-1.1298，取前片厚度为d=1.9得L2=-3.0298.按齐明条件求得令R2处于反常区，取R2=-2.35对前片进行近光轴计算得L2＇=-3.68417，U2＇=-0

5、.，前片承担的偏角为0.令中组双胶合透镜本身消色差以便承担较大的偏角，后组双胶合透镜产生正色差，（C1<0），以校正前片的负色差，为双胶合透镜偏角为0.，后组双胶合透镜偏角为0.155,。3.外形尺寸计算为易于保证共轭距离可从像方算到物方，设孔径光阑与后组重合，取l1=-183，d2=4,y1=-10,又已知，u1=-0.01625,u1=0.155u2=0.,l2'=7.68417,和lp1=014按公式（1）hi+1=hi-diui＇(i=1,2)(2)外形尺寸及偏角4.解相差系数方程组及薄透镜结构参数得PPPPP

6、PPPPPPP式中S1,0.S20.S30.C10.C20为前片初级相差系数；S1PPS2PP.S3PP.和C1PP.C2PP.问为盖玻片初级像差系数。而后者可按公式（10）14解得，分别为归化的双胶合透镜的合成阿贝常数。将有限距的.换算成.代入像差系数方程，并整理得通常选取14由，和求得QK3ZF6由,和求得QF1ZF71.薄透镜过度到实际厚度透镜，按公式（11）将薄透镜组过渡到实际厚度透镜并整理得下述数据QK3ZF6QF1ZF7BaF714K9。四、利用ZEMAX设计优化并比较优化前后参数像差曲线图14初级球差——

7、0视场垂轴像差曲线中，各色曲线比较集中，轴向色差不大，但是在接近全孔径的时候，曲线偏离横轴厉害，故初级球差大，优化后初级球差变得很小了。子午场曲—在子午垂轴像差曲线中，0孔径部分曲线的斜率比较大。弧矢场曲—在弧矢垂轴像差曲线中，0孔径部分曲线的斜率比较大。优化后都变小了子午垂轴像差：最理想的曲线应该和横轴相重合的一条直线，说明所有的光线都聚焦于像面的同一点处，纵轴代表最大弥散范围14由于曲线弯曲不大，所以子午慧差不大，轴向色差前后都不是很大5MTF分析图分析：对于优化后的MTF曲线中MTF值要大于优化前的，即光学系统优

8、化后有较高的分辨率，且优化后的在低频部分有较高的对比度，用优化后的光学14由图，其像斑左右宽，判断其弧矢慧差和弧矢场曲大三色的像斑不重合，分开的比较大——垂轴色差比较大第二个没有向下的尾巴，所以慧差较小。由图看出初级球差大——0视场的像斑看出，优化后比较好轴向色差——0视场各色像斑重合的不好，形成了光环，优化后集中。图中的图形没有