光學(xué)設(shè)計(jì)pw法及例子課件

光學(xué)設(shè)計(jì) 光學(xué)系統(tǒng)的特性參數(shù) 象差 初始結(jié)構(gòu)參數(shù) 象差校正 光學(xué)設(shè)計(jì)中的P W法 一 光學(xué)系統(tǒng)的基本象差參量及規(guī)化已知 相互位置 初級象差由確定 求解過程確定結(jié)構(gòu)參數(shù)內(nèi)部參數(shù)外部參數(shù)規(guī)定令 規(guī)化條件 r d n 3 物體在有限遠(yuǎn)時(shí) 對物體位置的規(guī)化 點(diǎn) B點(diǎn) B在無限遠(yuǎn) 求任意物面位置 的參量 三 薄透鏡組的象差參量將P W規(guī)化為P W將P W規(guī)化為由規(guī)化下的求P W規(guī)化下的基本象差 四 用 表示的初級象差系參量和初級象差 雙膠合透鏡組的和與結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系 一 求解方程給定求找結(jié)構(gòu)參數(shù)結(jié)構(gòu)參數(shù)規(guī)化條件 1 阿貝零不變量 2 與結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系 1 由求 2 由求找玻璃組合找 3 求形狀參數(shù) 4 由求 5 時(shí) 1 2 3 1 2 3 單薄透鏡的與結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系 看作雙膠透鏡的特例 單透鏡各參數(shù) 選玻璃為定值 用 W法求解簡單物鏡的結(jié)構(gòu)方法 1 小視場 大孔徑 球差 正弦差 位置色差 雙膠 雙分離 2 用PW方法解出雙膠 雙分離物鏡的初始結(jié)構(gòu) 薄變厚 象差的微量校正 例1 設(shè)計(jì)一個(gè)焦距為1000mm 相對孔徑1 16的望遠(yuǎn)物鏡 象高 令物鏡框?yàn)榭钻@ 尺寸為mm 選型 視場范圍小 孔徑角 校正 球差 正弦差 軸向色差 由選雙膠合 確定基本象差參量 球差正弦差位置色差 求的極小值 由求玻璃組合 求形狀系數(shù)Q 求透鏡各面的曲率 求薄透鏡各面的曲率半徑及象差 薄變厚 凸透鏡凹透鏡 例 設(shè)計(jì)一個(gè)焦距為1000mm 相對孔徑1 16的望遠(yuǎn)物鏡 象高 令物鏡框?yàn)榭钻@ 尺寸為mm 一 查光學(xué)設(shè)計(jì)手冊 校正球差 正弦差軸向位置色差 雙膠 二 確定基本象差參量 球差正弦差位置色差基本象差參量 三 求的極小值 四 由查表 求玻璃組合 配對 五 求形狀系數(shù) 六 求透鏡各面的曲率半徑 七 求薄透鏡各面的曲率半徑及象差 八 薄透鏡的結(jié)構(gòu)參數(shù)及象差 外徑內(nèi)參數(shù) 九 求厚透鏡各面的厚度 1 2 光學(xué)零件的中心厚度與邊緣厚度的確定正透鏡 高精度中精度負(fù)透鏡 高精度中精度凸透鏡的邊緣厚度 最小最小中心厚度凹透鏡最小中心厚度 t D 3x2 x1 10 例2 設(shè)計(jì)一個(gè)的平行光管 物鏡框作為孔闌 用PW方法 求其初始解 一 選型 視場小 相對孔徑不大 校軸上象差 球差 正弦差 位置色差 選雙分離 二 確定基本象差參量 球差正弦差位置色差 三 選玻璃材料 一般用雙膠物鏡的玻璃組合原則 正透鏡低色散負(fù)透鏡高色散 四 解結(jié)構(gòu)參數(shù) 1 由消色差條件 2 n 1 對透鏡象差參量進(jìn)行規(guī)化 3 由象參求形狀系數(shù) 查表 的值 由形狀系數(shù)求球面半徑由消色差分配 第二塊透鏡的球面半徑 五 象差計(jì)算 例3 設(shè)計(jì)一個(gè)共軛距離為195mm 垂軸放大率為 3倍 數(shù)值孔徑為0 1的顯微物鏡 物鏡框?yàn)榭钻@ 物高為1mm 用 方法求其初解 并進(jìn)行象差校正 列方程組 解出 二 選型 確定基本象差量 校正球差 正弦差 位置色差 選雙膠型 三 選擇玻璃 由選玻璃雙膠 四 求形狀系數(shù)Q 五 由Q求透鏡各面曲率 1 2 3 六 計(jì)算各面曲率半徑 七 象差計(jì)算 例4