華中科技大學(xué)應(yīng)用光學(xué)課程設(shè)計(jì)

1、華中科技大學(xué)應(yīng)用光學(xué)課程設(shè)計(jì)步槍瞄準(zhǔn)鏡的光學(xué)設(shè)計(jì) 院系：光學(xué)與電子信息學(xué)院 姓名： 班級(jí)： 2014年7月2日星期三目錄一. 選題背景及參數(shù)說(shuō)明1.1選題背景及意義.21.2瞄準(zhǔn)鏡主要技術(shù)指標(biāo)及說(shuō)明.2二. 外形尺寸計(jì)算2.0瞄準(zhǔn)鏡系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu).32.1物鏡初始結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算.42.2目鏡的選取.82.3場(chǎng)鏡設(shè)計(jì).82.4分劃板.82.5轉(zhuǎn)像系統(tǒng)設(shè)計(jì).9三. ZEMAX優(yōu)化 3.1物鏡優(yōu)化.133.2目鏡優(yōu)化.183.3轉(zhuǎn)像系統(tǒng)雙膠合透鏡優(yōu)化.243.4場(chǎng)鏡優(yōu)化.303.5系統(tǒng)結(jié)果.33四零件圖.35五總結(jié)與心得體會(huì).38 參考文獻(xiàn).39步槍瞄準(zhǔn)鏡的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)一. 選題背景及參數(shù)說(shuō)明1.1選題

2、背景及意義各類(lèi)槍支在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中起著舉足輕重的作用，而槍支射擊的精度與瞄準(zhǔn)系統(tǒng)密切相關(guān)節(jié)省彈藥，命中率更高的槍械將提高戰(zhàn)爭(zhēng)的戰(zhàn)勝概率更早地結(jié)束戰(zhàn)爭(zhēng)。其意義是顯而易見(jiàn)的。槍用瞄準(zhǔn)鏡的運(yùn)用已有百余年的歷史。在兩次世界大戰(zhàn)中已顯露出它的戰(zhàn)績(jī)，瞄準(zhǔn)鏡先在狙擊槍上得到運(yùn)用。以后擴(kuò)展到步槍以至于手槍上"去年美軍對(duì)伊戰(zhàn)爭(zhēng)中，美伊雙方均用狙擊槍配瞄鏡給予對(duì)方以相當(dāng)殺傷。瞄準(zhǔn)鏡瞄準(zhǔn)的原理是采用分劃與遠(yuǎn)處目標(biāo)兩點(diǎn)重合的對(duì)準(zhǔn)方式，它將遠(yuǎn)處目標(biāo)成像在分劃面上并與分劃重合，再通過(guò)目鏡放大，使人眼能同時(shí)看清分劃和遠(yuǎn)處目標(biāo)，加上有倍率的望遠(yuǎn)系統(tǒng)將遠(yuǎn)處目標(biāo)放大使館即視角放大，俗稱(chēng)拉近， 以便詳細(xì)觀察和精確瞄準(zhǔn)&quo

3、t;傳統(tǒng)的機(jī)械瞄具瞄準(zhǔn)的原理是采用槍上照門(mén)準(zhǔn)星與遠(yuǎn)處目標(biāo)三點(diǎn)重合對(duì)準(zhǔn)方式，而照門(mén)，準(zhǔn)星及目標(biāo)三者到人眼的距離不同，要同時(shí)清晰地看見(jiàn)三者較困難，并且要求三者處于一條直線(xiàn)上，因此瞄準(zhǔn)精度差，瞄準(zhǔn)速度慢，尤其是對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)"。參考文獻(xiàn)4其基本結(jié)構(gòu)如上圖所示，主要分為三個(gè)部分：一個(gè)是物鏡組(Objective Lens)，一個(gè)是校正鏡管組(Erector Tube)，和目鏡組(Onicular Lens)，還可能有其他鏡組。物鏡組負(fù)責(zé)的是集光，所以當(dāng)物鏡越大，瞄準(zhǔn)鏡中的景物就應(yīng)該更明亮，目鏡組負(fù)責(zé)將這些光線(xiàn)改換回平行光線(xiàn)，讓眼睛可以聚焦,造就最大的視野;而校正鏡管組則是將物鏡的影像由上下顛倒、

4、左右相反而修正成正確方向,并且負(fù)責(zé)調(diào)整倍率。瞄準(zhǔn)線(xiàn)所在位置可以在校正鏡組前的第一聚焦平面，或是其后的第二聚焦平面，而風(fēng)偏調(diào)整鈕、高低調(diào)整鈕、以及放大倍率環(huán)都是用來(lái)控制校正鏡管組的左右、高低、前后位置。1.2瞄準(zhǔn)鏡主要技術(shù)指標(biāo)及說(shuō)明 瞄準(zhǔn)鏡的技術(shù)指標(biāo)是根據(jù)所執(zhí)行的任務(wù)決定的。這里采用200米以?xún)?nèi)生動(dòng)目標(biāo)因此要求瞄準(zhǔn)鏡能快速準(zhǔn)確確定目標(biāo)且其外觀尺寸要與步槍結(jié)構(gòu)相符合。具體設(shè)計(jì)方案要求為：1、 瞄準(zhǔn)鏡的放大率由倍率公式=入/出=視角放大倍率入為入瞳直徑（物鏡孔徑）出為出瞳直徑選擇適宜的倍率為4倍；2、白天人眼瞳孔直徑在2mm左右，黃昏也才4mm所以出瞳直徑以覆蓋人眼瞳孔直徑并略有富余量為原則，一般出

5、選用為8mm 適宜。故瞄準(zhǔn)鏡的入瞳直徑32.0mm 出瞳直徑8.0mm ；3、出瞳距離的大小影響到使用者的安全，考慮到與整個(gè)步槍結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)的問(wèn)題，選瞄準(zhǔn)鏡的出瞳距離大于70mm；4、瞄準(zhǔn)鏡的視場(chǎng)角23°；5、由于瞄準(zhǔn)鏡架設(shè)在步槍之上，故該儀器總長(zhǎng)度設(shè)計(jì)在220到320mm之間，過(guò)長(zhǎng)不方便使用，過(guò)短則瞄準(zhǔn)不方便，使用不好；二外形尺寸計(jì)算2.0瞄準(zhǔn)鏡系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)(說(shuō)明：該文檔中所有數(shù)字單位均為毫米mm) 槍瞄準(zhǔn)鏡系統(tǒng)主要分為物鏡系統(tǒng)，目鏡系統(tǒng)和轉(zhuǎn)像系統(tǒng)。參考文獻(xiàn)6瞄準(zhǔn)鏡主要分為伽利略式和開(kāi)普勒式系統(tǒng)，伽利略式配槍不協(xié)調(diào)使用不方便，故這里采用開(kāi)普勒式系統(tǒng)，開(kāi)普勒式分為棱鏡轉(zhuǎn)像和透鏡轉(zhuǎn)像，由于

6、棱鏡式棱鏡所占體積大，在瞄準(zhǔn)鏡 這種要求輕便的儀器室不合適的，故采用透鏡轉(zhuǎn)像，這是最常用的形式，技術(shù)也已經(jīng)成熟。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所示：其在本質(zhì)上為帶有透鏡轉(zhuǎn)像系統(tǒng)的望遠(yuǎn)系統(tǒng)，光路圖如下所示 以下系統(tǒng)計(jì)算以此圖為基礎(chǔ)。以下計(jì)算主要基于PW法和應(yīng)用光學(xué)課本中P429帶有透鏡轉(zhuǎn)像系統(tǒng)的望遠(yuǎn)系統(tǒng)計(jì)算，并且參考了光學(xué)儀器設(shè)計(jì)手冊(cè)。參考文獻(xiàn)1,22.1物鏡初始結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算用PW法計(jì)算物鏡初始結(jié)構(gòu)參數(shù)，具體方法如下：（1）選型由于D=·D'=4×8=32，2=3°，視場(chǎng)角小，故選用雙膠合物鏡。其相對(duì)孔徑為1/4，由此求得焦距為f1=128。 （2）、確定基本像差參量。根據(jù)設(shè)

7、計(jì)要求，設(shè)像差的初級(jí)量為零，則按初級(jí)像差公式有： 亦即 由此可得像差基本參量為： ,（3）、求。由式 可得： 因?yàn)椴Ａ檫x好，可暫選用冕牌玻璃進(jìn)行計(jì)算。取,并將和的值代入上式，得：（4）、根據(jù)和從附錄1查玻璃組合。由于K9玻璃性能好而且熔煉成本地，因此應(yīng)優(yōu)先選用?？蛇x它和玻璃組合，當(dāng)時(shí)，由附錄1查得。從附錄2查得BK7（）和（）組合的雙膠合薄透鏡組的各系數(shù)為：, ,并取A=2.44.K=1.72（5）、求形狀系數(shù)： 由于，不存在嚴(yán)格的消像差解，但因值接近于，可認(rèn)為，因此可得，。（6）、求透鏡各面的曲率（規(guī)劃條件下的）： （7）、求薄透鏡各面的球面半徑： 現(xiàn)將該透鏡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)整理如下：tan=

8、0.026，物距,入瞳直徑h=32，入瞳距第一折射面距離玻璃牌號(hào)79.146r2=-56.277BK7（8）、求厚透鏡各面的球面半徑。光學(xué)系統(tǒng)初始計(jì)算得到結(jié)果以后，必須把薄透鏡換成厚透鏡，其步驟如下： 光學(xué)零件外徑的確定。根據(jù)設(shè)計(jì)要求f0'=128和D/f0,=1/4，可算出通光口徑D=32。透鏡用壓圈固定，其所需余量由手冊(cè)查得2.5，由此可得透鏡的外徑為34.5。 光學(xué)零件的中心厚度及邊緣最小厚度的確定。保證透鏡在加工中不易變形的條件下，其中心厚度與邊緣最小厚度以及透鏡外徑之間必須滿(mǎn)足一定的比例關(guān)系：對(duì)凸透鏡：高精度 中精度 其中還必須滿(mǎn)足對(duì)凹透鏡：高精度且 中精度且式中，為中心厚度

9、，為邊緣厚度。具體結(jié)構(gòu)如圖（1）所示。根據(jù)上面公式，可求出凸透鏡和凹透鏡的厚度。凸透鏡： 式中、為球面矢高，可由下式求得 式中為折射球面半徑，為透鏡外徑。 圖（1）雙膠合透鏡將已知數(shù)據(jù)代入可求得， 然后，再將它帶入式的凸透鏡最小邊 緣厚度： 凸透鏡最小中心厚度： 凹透鏡： 的求法同上，將已知數(shù)代入式得。然后，再將它代入式便可求得凹透鏡最小邊緣厚度： 在保持和角不變的條件下，把薄透鏡變換成厚透鏡。薄透鏡變換成厚透鏡時(shí)，要保持第一近軸光線(xiàn)每面的和角不變，由式和式可知當(dāng)和不變時(shí)，、在變換時(shí)可保持不變，放大率亦保持不變。當(dāng)透鏡由薄變厚時(shí)，第一近軸光線(xiàn)在主面上入射高度不變，則光學(xué)系統(tǒng)的光焦度亦保持不變。

10、2.2目鏡的選取目鏡通光口徑為D'=D/=32/4=8 ，焦距fe=f0/=128/4=32 ，2=12°。查閱光學(xué)設(shè)計(jì)手冊(cè)P282，根據(jù)所需參數(shù)選取目鏡2-01：選用的玻璃分別為BK7,BK7和ZF22.3場(chǎng)鏡設(shè)計(jì) 由于要用場(chǎng)鏡做分劃板, 所以選擇平凸透鏡。l'=56 ， l=- 128， 1/l'-1/l=1/ f' f2'=38.96 場(chǎng)鏡通光口徑為D2=2*f1 *tan=6.7考慮經(jīng)濟(jì)實(shí)用性，場(chǎng)鏡選取常用玻璃為BK7，根據(jù)透鏡焦距公式可得 r2=f(n-1)=20.12。 場(chǎng)鏡直徑取決于物鏡像高，這個(gè)系統(tǒng)物鏡像高為6.7，故可取其直徑

11、為8.2.4分劃板槍瞄鏡的視場(chǎng)光闌放在成像面上這樣使視場(chǎng)有清晰邊緣。這里將分劃板置于前焦面的實(shí)像面上，于是分劃板置于場(chǎng)鏡平凸透鏡的平面部分，故它直徑與場(chǎng)鏡保持一致為8mm。 觀察瞄準(zhǔn)分劃板是指示目標(biāo)方位，要在分劃板中心刻上實(shí)線(xiàn)，以使瞄準(zhǔn)鏡和光軸重合，為避免遮蔽目標(biāo)故在十字交叉處開(kāi)一缺口，缺口間隔E為目標(biāo)夾角34密位。參考文獻(xiàn)6有關(guān)系：E=0.001 f0分劃線(xiàn)刻線(xiàn)寬度為t滿(mǎn)足關(guān)系0.00014f0 t 0.00028fe即0.01792t0.00896至于分劃間隔，分劃板分劃間隔為線(xiàn)寬十倍，線(xiàn)長(zhǎng)為線(xiàn)寬6倍時(shí)觀察精度最高。2.5轉(zhuǎn)像系統(tǒng)設(shè)計(jì)步槍瞄準(zhǔn)鏡的體積比較小, 所以需要透鏡式的倒像系統(tǒng),該系

12、統(tǒng)=-1,取漸暈系數(shù)K=0.75, 同樣取雙膠合物鏡,參考應(yīng)用光學(xué)P424，采用對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)像系統(tǒng)。(參考帶透鏡轉(zhuǎn)像的望遠(yuǎn)系統(tǒng)光路圖)f3=f4=2*0.0232*128*128/32=26.8雙膠合取相對(duì)孔徑1/4, D=7,f'=28,兩透鏡的間隔影響漸暈的大小, 兩透鏡間距為d=4(1-K)tan f12/D=13.407。此時(shí)求得出射光瞳位置： 由此可見(jiàn)該設(shè)計(jì)符合出瞳距要求對(duì)稱(chēng)雙膠合透鏡采用與物鏡相同的設(shè)計(jì)方法，用PW法計(jì)算單塊透鏡的初始結(jié)構(gòu)，具體過(guò)程如下：（1）、確定基本像差參量。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，設(shè)像差的初級(jí)量為零，則按初級(jí)像差公式有： 亦即 由此可得像差基本參量為： ,（2）

13、、求。由式 可得： 因?yàn)椴Ａ檫x好，可暫選用冕牌玻璃進(jìn)行計(jì)算。取,并將和的值代入上式，得：（3）、根據(jù)和從附錄1查玻璃組合。由于BK7玻璃性能好而且熔煉成本地，因此應(yīng)優(yōu)先選用?？蛇x它和玻璃組合，當(dāng)時(shí)，由附錄1查得。從附錄2查得BK7（）和（）組合的雙膠合薄透鏡組的各系數(shù)為：, ,并取A=2.44.K=1.72（4）、求形狀系數(shù)： 由于，不存在嚴(yán)格的消像差解，但因值接近于，可認(rèn)為，因此可得，。（5）、求透鏡各面的曲率（規(guī)劃條件下的）： （6）、求薄透鏡各面的球面半徑： 現(xiàn)將該透鏡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)整理如下：，物距,入瞳半徑，入瞳距第一折射面距離玻璃牌號(hào)BK7（7）、求厚透鏡各面的球面半徑。光學(xué)系統(tǒng)初始

14、計(jì)算得到結(jié)果以后，必須把薄透鏡換成厚透鏡，其步驟如下： 光學(xué)零件外徑的確定。根據(jù)設(shè)計(jì)要求和，可算出通光口徑。透鏡用壓圈固定，其所需余量由手冊(cè)查得2.5，由此可得透鏡的外徑為8。 光學(xué)零件的中心厚度及邊緣最小厚度的確定。保證透鏡在加工中不易變形的條件下，其中心厚度與邊緣最小厚度以及透鏡外徑之間必須滿(mǎn)足一定的比例關(guān)系：對(duì)凸透鏡：高精度 中精度 其中還必須滿(mǎn)足對(duì)凹透鏡：高精度且 中精度且式中，為中心厚度，為邊緣厚度。具體結(jié)構(gòu)如圖（1）所示。根據(jù)上面公式，可求出凸透鏡和凹透鏡的厚度。凸透鏡： 式中、為球面矢高，可由下式求得 式中為折射球面半徑，為透鏡外徑8。 圖（1）雙膠合透鏡將已知數(shù)據(jù)代入可求得，

15、然后，再將它帶入式的凸透鏡最小邊 緣厚度： 凸透鏡最小中心厚度： 凹透鏡： 的求法同上，將已知數(shù)代入式得。然后，再將它代入式便可求得凹透鏡最小邊緣厚度： 在保持和角不變的條件下，把薄透鏡變換成厚透鏡。薄透鏡變換成厚透鏡時(shí)，要保持第一近軸光線(xiàn)每面的和角不變，由式和式可知當(dāng)和不變時(shí)，、在變換時(shí)可保持不變，放大率亦保持不變。當(dāng)透鏡由薄變厚時(shí)，第一近軸光線(xiàn)在主面上入射高度不變，則光學(xué)系統(tǒng)的光焦度亦保持不變。三ZEMAX優(yōu)化 計(jì)算完系統(tǒng)各部分初始結(jié)構(gòu)之后，下面開(kāi)始用zemax軟件對(duì)各部分進(jìn)行優(yōu)化。所用zemax版本為zemax2005，采取的優(yōu)化步驟為先分別對(duì)各部分進(jìn)行優(yōu)化，再看組合系統(tǒng)的效果進(jìn)行優(yōu)化。

16、3.1物鏡優(yōu)化輸入初始結(jié)構(gòu)參數(shù)如下：優(yōu)化之前各圖為優(yōu)化SPHA球差,COMA彗差,TRAY弧矢彗差,AXCL軸向色差，并且目標(biāo)有效焦距EFFL為128。優(yōu)化后光路圖優(yōu)化后數(shù)據(jù)圖如下：優(yōu)化后各圖變?yōu)橥ㄟ^(guò)與優(yōu)化前的比較可看出，點(diǎn)列圖明顯得到優(yōu)化，Ray fan圖和OPD fan圖數(shù)值有了明顯優(yōu)化?；痉弦?。從system data里讀出物鏡有效焦距為131.5792，符合設(shè)計(jì)要求。像差的seidel coefficients如圖從該表中可以看出像差各項(xiàng)較小，符合設(shè)計(jì)要求。球差，色差和弧矢彗差等得到了校正。3.2目鏡優(yōu)化 根據(jù)所選取的目鏡，在zemax里輸入相應(yīng)的初始參數(shù)，目鏡反向設(shè)計(jì)得到如下圖

17、示：在沒(méi)進(jìn)行優(yōu)化時(shí)得到相應(yīng)的各誤差圖形為可見(jiàn)直接從光學(xué)手冊(cè)里獲得的目鏡誤差極大，需要進(jìn)行優(yōu)化。所需優(yōu)化的值為SPHA(球差)，,COMA彗差,TRAY弧矢彗差,AXCL軸向色差，并且目標(biāo)有效焦距EFFL為32。優(yōu)化后數(shù)據(jù)為誤差圖形為光路圖為：像差的seidel coefficients如圖讀出其有效焦距為32.29644，符合設(shè)計(jì)要求。從圖中數(shù)據(jù)可以看出，點(diǎn)列圖得到了很好的優(yōu)化，但是形狀不是很理想，圖表所顯示的數(shù)值由幾百降為了個(gè)位數(shù)或兩位數(shù)。光路圖也較為理想。Ray fan圖和OPD圖從前后圖可以看出前后誤差變化得到了較好的優(yōu)化。3.3轉(zhuǎn)像系統(tǒng)雙膠合透鏡優(yōu)化輸入初始結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)沒(méi)有優(yōu)化時(shí)各誤差圖為

18、：優(yōu)化后數(shù)據(jù)變?yōu)椋赫`差圖為：由上圖與優(yōu)化前比較可知，點(diǎn)列圖得到了較好的優(yōu)化。OPD fan和Ray fan圖所列數(shù)值明顯減小，得到了很好的優(yōu)化。從system data里讀出其有效焦距為29.0469,符合所設(shè)計(jì)的要求。Seidel coefficients數(shù)值如圖：從圖中可讀出誤差均較小，符合設(shè)計(jì)要求?；∈稿绮詈蜕⒌玫搅诵ＵＫ钥梢詫⑵渥鳛橄到y(tǒng)一部分進(jìn)行使用了。3.4場(chǎng)鏡優(yōu)化由于場(chǎng)鏡結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單為單透鏡，這里就不詳細(xì)列出優(yōu)化前具體數(shù)據(jù)了，直接給出優(yōu)化后的圖形。優(yōu)化后光路圖優(yōu)化后像差圖誤差的seidel coefficients如圖從圖中可以看出各項(xiàng)誤差很小，場(chǎng)鏡并且在system data里

19、讀出其有效焦距為40.12962與設(shè)計(jì)時(shí)的焦距38.96基本一致，符合設(shè)計(jì)要求，故可以作為系統(tǒng)一部分進(jìn)行使用。3.5系統(tǒng)結(jié)果將以上優(yōu)化好的數(shù)據(jù)計(jì)算根據(jù)帶有透鏡轉(zhuǎn)像的望遠(yuǎn)系統(tǒng)示意圖可得如下為經(jīng)過(guò)優(yōu)化后的數(shù)據(jù)。優(yōu)化后系統(tǒng)的系統(tǒng)參數(shù)如圖所示Seidel coefficients為：從上可看出各項(xiàng)像差均較小符合設(shè)計(jì)要求。所以經(jīng)過(guò)優(yōu)化后的系統(tǒng)總的誤差在較為理想的范圍內(nèi)MTF函數(shù)圖為：系統(tǒng)光路圖為由于系統(tǒng)較長(zhǎng)，故上圖顯示得不太清晰，從上圖可看出系統(tǒng)總長(zhǎng)度為261.29315mm。符合瞄準(zhǔn)鏡的設(shè)計(jì)要求。從光路圖中通過(guò)調(diào)整最后一個(gè)面thickness的參數(shù)，可以讀出出瞳距大小為76.24符合設(shè)計(jì)的出瞳距大于7

20、0mm的要求。所以最初設(shè)計(jì)的系統(tǒng)各部分分別經(jīng)過(guò)zemax優(yōu)化后，組合系統(tǒng)符合最初的設(shè)計(jì)要求，像差在較為理想范圍內(nèi)，可以正常工作，所以該項(xiàng)目基本得到實(shí)現(xiàn)。四光學(xué)系統(tǒng)零件圖這里我來(lái)繪制雙膠合物鏡雙凸透鏡零件的圖，在已優(yōu)化的數(shù)據(jù)讀出兩面半徑分別為89.5039和-51.9802厚度為6.21。在system data里讀出透鏡高度為32.81246。通過(guò)AutoCAD畫(huà)出零件圖，并進(jìn)行標(biāo)注。 零件材料為BK7玻璃 類(lèi)型為雙凸透鏡 對(duì)玻璃要求：nD 5C(nF-nC) 5C光學(xué)均勻度 5應(yīng)力雙折射 4光吸收系數(shù) 5條紋度 1C氣泡度 5D對(duì)零件要求：N=5N=0.5C=0.05R=BB=Vq=0.5/

21、D0玻璃為BK7，折射率為1.5163R1=89.5039R2=-51.9802f1=nR1/(n-1)=262.86f2=nR2/n-1=-152.66=d-f1+f2=26.942f=-f1f2/=570.36lf=f(1-d/f1)=556.89lf=-f(1+d/f2)=-547.15 D=32.81246五總結(jié)與心得體會(huì) 在這耗時(shí)數(shù)周的光學(xué)設(shè)計(jì)中，終于完成了，我只感覺(jué)在這數(shù)周時(shí)間里很累，每天都花很多時(shí)間來(lái)計(jì)算參數(shù)，優(yōu)化，很多東西都不懂都只能從頭來(lái)，一點(diǎn)一點(diǎn)摸索，直到完全弄清楚是怎么回事，在這兩三周時(shí)間里，一直都有深深的挫敗感，從開(kāi)始選題的迷茫到參數(shù)計(jì)算的苦惱，再到優(yōu)化時(shí)zemax軟件

22、沒(méi)有理想結(jié)果，每一步都很艱難，特別是在最后一周，一邊面臨別的科目考試，時(shí)間有限，而這里卻一直沒(méi)有結(jié)果，光學(xué)設(shè)計(jì)經(jīng)常一做一晚上，可是還經(jīng)常沒(méi)什么進(jìn)展。碰到了很多困難，但也有很多新的認(rèn)識(shí)和收獲。 碰到的主要困難有以下幾點(diǎn)：1. 首先是自己知識(shí)能力很有限，找了很多題目，一開(kāi)始想做能夠變焦的瞄準(zhǔn)鏡但是都無(wú)從下手，最后只得放棄做了一段時(shí)間發(fā)現(xiàn)很多東西無(wú)從下手，文獻(xiàn)也查閱不到很詳盡的資料，只好退而求其次，換簡(jiǎn)單一點(diǎn)的題目再去做，原理不懂，而應(yīng)用光學(xué)很多知識(shí)也印象模糊了，只得一點(diǎn)點(diǎn)去消化，思考方案，查閱文獻(xiàn)。2. 其次是查閱了很多文獻(xiàn)，但文獻(xiàn)總是很多很深入的的內(nèi)容，看完不明其究，而很多論文只能提供少量有用的

23、信息，需要自己一點(diǎn)點(diǎn)去發(fā)掘其中的精華，這些消化思考的時(shí)間是最難熬的，因?yàn)榫退愫芘赡芏紱](méi)有有用的結(jié)果出現(xiàn)。真是一種折磨。3. 軟件優(yōu)化時(shí)，優(yōu)化后的參數(shù)經(jīng)常會(huì)發(fā)生巨大的變化，參數(shù)直接由負(fù)變正，由幾十跳變到幾千，光路圖也有時(shí)徹底變得一團(tuán)糟，一些部分變得十分扭曲，完全不能用。4. 縱觀整個(gè)過(guò)程我深深地感覺(jué)到光學(xué)的計(jì)算實(shí)在是十分復(fù)雜，我在PW法計(jì)算上消耗了大量的時(shí)間，計(jì)算物鏡和轉(zhuǎn)像系統(tǒng)的雙膠合透鏡都花了很多很多時(shí)間，以及系統(tǒng)整體的參數(shù)如出瞳距也耗費(fèi)了很多時(shí)間。5. 以及我感覺(jué)光學(xué)手冊(cè)給的一些參數(shù)不可信，在設(shè)計(jì)時(shí)光學(xué)手冊(cè)查閱的目鏡尺寸是我整個(gè)系統(tǒng)各部分中像差最大，優(yōu)化花費(fèi)時(shí)間最長(zhǎng)，并且不是很理想的部分

24、，但由于我沒(méi)有查閱到一個(gè)雙膠合透鏡加一個(gè)單透鏡組成的目鏡系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算方法，也沒(méi)有查閱到非常理想的，只能給出目前經(jīng)過(guò)優(yōu)化的目鏡結(jié)構(gòu)。以及有幾個(gè)同學(xué)向我說(shuō)了同樣的問(wèn)題。6. 其次在設(shè)計(jì)過(guò)程中碰到了很多小問(wèn)題，一點(diǎn)點(diǎn)解決，雖然現(xiàn)在都解決了，但花了很多時(shí)間，所以我誠(chéng)心建議老師您能建立一個(gè)QQ群，你在空閑時(shí)間回答我們提出的問(wèn)題，這樣能極大地方便信息的溝通和問(wèn)題解決的效率，也讓我們免去了很多迷茫時(shí)的問(wèn)題。 同時(shí)在經(jīng)歷完整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程之后，我也學(xué)到了很多東西，掌握了很多原來(lái)沒(méi)有接觸過(guò)的東西，讓我的認(rèn)識(shí)也提高了一層。個(gè)人總結(jié)如下：1. 第一次制作完整的課設(shè)，讓我對(duì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)有了一個(gè)初步的了解，制作一個(gè)項(xiàng)目現(xiàn)在我認(rèn)非常重要的一點(diǎn)是要有清晰的計(jì)劃和對(duì)項(xiàng)目整體有一個(gè)理解有一個(gè)十分明確的目標(biāo)，然后再一步步分部分進(jìn)行，各部分可能會(huì)出現(xiàn)不同的問(wèn)題，但只要大方向能夠正確，小問(wèn)題一個(gè)個(gè)解決就能最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)項(xiàng)目，明確的目標(biāo)才能讓人明白該做什么。2. 其次加深了原先很多光學(xué)