阿米西物鏡的設(shè)計

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1、電氣工程學(xué)院課程設(shè)計說明書設(shè)計題目：阿米西物鏡的設(shè)計系別：測控技術(shù)與儀器年級專業(yè)：08級儀表1班學(xué)號：8學(xué)生姓名：趙軍峰_指導(dǎo)教師：王志斌趙炎濤教師職稱：副教授講師14電氣工程學(xué)院《課程設(shè)計》任務(wù)書課程名稱：光學(xué)儀器基礎(chǔ)課程設(shè)計基層教學(xué)單位：工業(yè)自動化儀表系指導(dǎo)教師：王志斌學(xué)號8學(xué)生姓名趙軍峰（專業(yè)）班級08儀表1班設(shè)計題目阿米西物鏡設(shè)計設(shè)計技術(shù)參數(shù)=-40NA=0.65共軛距離為195mm，工作距離不小于0.55mm物鏡適應(yīng)于帶蓋玻片的標(biāo)本設(shè)計要求計算目鏡的各個參數(shù)；上機用軟件進行優(yōu)化，確定最后的

2、設(shè)計結(jié)構(gòu)，滿足像差要求參考資料1、劉鈞，高明編著，《光學(xué)設(shè)計》，2006，西安電子科技大學(xué)出版社，西安2、《光學(xué)儀器設(shè)計手冊》，1971，國防科技出版社，北京3、光學(xué)設(shè)計軟件ZEMAX周次第一周第二周14應(yīng)完成內(nèi)容查閱相關(guān)資料，并分析計算設(shè)計處目鏡的各個參數(shù)。上機進行優(yōu)化設(shè)計，確定最后的設(shè)計結(jié)構(gòu)，并畫出大圖指導(dǎo)教師簽字基層教學(xué)單位主任簽字說明：1、此表一式三份，系、學(xué)生各一份，報送院教務(wù)科一份。2、學(xué)生那份任務(wù)書要求裝訂到課程設(shè)計報告前面。電氣工程學(xué)院教務(wù)科目錄一、前言4二、設(shè)計技術(shù)參數(shù)4三、初始結(jié)

3、構(gòu)設(shè)計4四、利用ZEMAX設(shè)計優(yōu)化并比較優(yōu)化前后參數(shù)7五、設(shè)計心得體會10六、參考文獻1114一、前言：阿米西型物鏡是在李斯特型物鏡的前面加一個無球差無彗差的折射面構(gòu)成的匯聚透鏡，這些透鏡的加入基本上不產(chǎn)生球差和彗差，但系統(tǒng)的數(shù)值孔徑和倍率卻可以得到提高，該物鏡能承擔(dān)的偏角u0.7。二、設(shè)計技術(shù)參數(shù)：倍率=-40，數(shù)值孔徑NA=0.65，共軛距離為195mm，工作距離不小于0.55mm，物鏡適應(yīng)于帶蓋玻片的標(biāo)本三、初始結(jié)構(gòu)設(shè)計：1.根據(jù)設(shè)計要求，查閱相關(guān)光學(xué)資料，可選擇阿米西型物鏡。2.偏角分配物鏡

4、總偏角u=0.66625，物鏡的前片不必列入相差系數(shù)求解，可先定出結(jié)構(gòu)參數(shù)（r.n.d）并求出相差系數(shù)，前片的折射率越高越，阿貝常數(shù)v越大，垂軸色差就越小，但是此類物鏡很大一部分用于醫(yī)院的常規(guī)化驗，故對前片的化學(xué)穩(wěn)定性要求較高，且顯微鏡觀察的絕大部分是觀察的標(biāo)本，因此對垂軸色差可適當(dāng)放寬些，因此，可選用BaF7(折射率的1.6140，阿貝常數(shù)為40.0)作為前片的材料。取L1=-0.7，因為R1=∞得L1＇=-1.1298，取前片厚度為d=1.9得L2=-3.0298.按齊明條件求得令R2處于反常區(qū)

5、，取R2=-2.35對前片進行近光軸計算得L2＇=-3.68417，U2＇=-0.，前片承擔(dān)的偏角為0.令中組雙膠合透鏡本身消色差以便承擔(dān)較大的偏角，后組雙膠合透鏡產(chǎn)生正色差，（C1<0），以校正前片的負色差，為雙膠合透鏡偏角為0.，后組雙膠合透鏡偏角為0.155,。3.外形尺寸計算為易于保證共軛距離可從像方算到物方，設(shè)孔徑光闌與后組重合，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

6、=hi-diui＇(i=1,2)(2)外形尺寸及偏角4.解相差系數(shù)方程組及薄透鏡結(jié)構(gòu)參數(shù)得PPPPPPPPPPPP式中S1,0.S20.S30.C10.C20為前片初級相差系數(shù)；S1PPS2PP.S3PP.和C1PP.C2PP.問為蓋玻片初級像差系數(shù)。而后者可按公式（10）14解得，分別為歸化的雙膠合透鏡的合成阿貝常數(shù)。將有限距的.換算成.代入像差系數(shù)方程，并整理得通常選取14由，和求得QK3ZF6由,和求得QF1ZF71.薄透鏡過度到實際厚度透鏡，按公式（11）將薄透鏡組過渡到實際厚度透鏡并整理得

7、下述數(shù)據(jù)QK3ZF6QF1ZF7BaF714K9。四、利用ZEMAX設(shè)計優(yōu)化并比較優(yōu)化前后參數(shù)像差曲線圖14初級球差——0視場垂軸像差曲線中，各色曲線比較集中，軸向色差不大，但是在接近全孔徑的時候，曲線偏離橫軸厲害，故初級球差大，優(yōu)化后初級球差變得很小了。子午場曲—在子午垂軸像差曲線中，0孔徑部分曲線的斜率比較大。弧矢場曲—在弧矢垂軸像差曲線中，0孔徑部分曲線的斜率比較大。優(yōu)化后都變小了子午垂軸像差：最理想的曲線應(yīng)該和橫軸相重合的一條直線，說明所有的光線都聚焦于像面的同一點處，縱軸代表最大彌散范圍1

8、4由于曲線彎曲不大，所以子午慧差不大，軸向色差前后都不是很大5MTF分析圖分析：對于優(yōu)化后的MTF曲線中MTF值要大于優(yōu)化前的，即光學(xué)系統(tǒng)優(yōu)化后有較高的分辨率，且優(yōu)化后的在低頻部分有較高的對比度，用優(yōu)化后的光學(xué)14由圖，其像斑左右寬，判斷其弧矢慧差和弧矢場曲大三色的像斑不重合，分開的比較大——垂軸色差比較大第二個沒有向下的尾巴，所以慧差較小。由圖看出初級球差大——0視場的像斑看出，優(yōu)化后比較好軸向色差——0視場各色像斑重合的不好，形成了光環(huán)，優(yōu)化后集中。圖中的圖形沒有