透镜转像望远系统(2)

入瞳分划板L5出瞳L1孔径光阑L2L4L3KDD?Uz'3??'D'第 3页 共 27 页 f1'f3df4'f5lz'?lzL

'1将

f的值代入式1--1，得到

f3'?f4'?2?0.08748863???????2?221.2032 14?(1??)0.08748866324d???01.11?32

331.70

f'5??0

计算结果

L=201.1+221.20+331.70+221.20+25.1325=1000.338693mm 与设计要求相差不多，在误差允许范围内，计算无误。 （2）各透镜所成的像

场镜L2应使物镜出瞳与转像组的入瞳相重合，系统的孔径光阑位于L3与

f?'1?25.1375

L4的中间，其入瞳位置lz3由高斯公式求出

1 代入数据，解得

LZ3?l'z3?1l?1z3f'3

221.20?165.8506=662.803mm221.20?165.8506

由转像组的入瞳到场镜的距离为

L'z2?f'3?Lz3=221.20?662.803=884.003mm

已知lz1?lz??50mm，因而整个系统的距物镜L，所成像的像距为

Lz1? 因而有

'fl'1'1z1z1f?l?201.1???1201.1?150)??66.54mm450

lz2?lz1?'fz2'1??66.544?201.11?267.654mm

f

''2?lllz2'z2'?lz2'4'z4??267.654*884.003?205.4495mm?267.654?884.003

Lz4?

lflz4'?f?'4?165.8506*221.20??662.mm81?165.85?06221.204

lz5?lz4??f?f'5???662.8103?(221.20?25.1375)??909.1478mm

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lz?lz5?

''lfz5'5'5lz5?f??909.1478*25.1375?25.852mm?884.0103

（3）各透镜组的横向尺寸

A.轴外光束在物镜上的通光直径为

Dw?2lztg??KD?2?(?50)?(?0.087886?63)'0.?25*32m1m6

轴上光束在物镜上的通光孔径为

D0??0?D?32mm

故物镜通光孔径为D?D0?32mm B.场镜的通光直径

D2?2f'1tg??2*201.11*0.0087488663?35.1897mm

C.转像组通光直径D3?D4?D2?35.1897mm D.分划板通光直径Dr?D2?35.1897mm E.目镜通光直径为

''D5?2lztg??KD?2*25.852*8*0.087488663?0.25*4?36.1881mm'

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2.用PW法计算物镜

望远物镜是望远系统的一个组成部分。它的光学特性具有以下两个特点： （1）相对孔径不大 在望远系统中，入射的平行光束经过系统以后仍为平行光束，因此物镜的相对孔径和目镜的相对孔径是相等的。由实用的望远镜可以知道，

D'1?'

f目5

所以，望远物镜的相对孔径约为1/5. （2）视场较小

望远物镜的视场角和望远目镜的视场角以及系统的视放大率有以下关系：

tg?'?tg??

由于目镜的视场大都下于???，这就限制了物镜的视场不可能太大，一般小于 10?

用PW法确定物镜参数的过程如下：

由前述计算过程可知，该物镜的焦距为201.11mm，孔径光阑D=32mm。 1.选型

该物镜的视场角相对较小，所以轴外相差不大，主要需校正的像差为球差，正铉差和位置色差。本课设采用双胶合型透镜。 2.确定基本像差参量

据设计要求，球差，正弦差和位置色差都不存在，即有

?L0??'12nkuk12nkuk1''''2?S??0?0?0Ks0??''?S?C?

''?lFC0??nuk''2k?

由于nk，uk均不为0，则有

?h?p??0?S

43???S

??Jh22?W??02_?C?h??????1?2??0??1?2???

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?p可得基本像差参量

3.求

??CW，，均为0。

I_

P0

在日常生活中，常用的玻璃有冕牌玻璃，火石玻璃等。本课设中，采用冕牌在前火石

在后的结构。

P

0????0.8???5?pW?????5WP??0.8??????0?.1??0?.2?

22上述公式为P0的计算方法，由于采用了冕牌玻璃，故采用第一种算法，解之得

P0=-0.0085

4.选取基本参数

根据P0，CI的值从《光学仪器设计手册》中查得玻璃组合。当选用K7（n=1.5147），ZF3（n=1.7172）时，其P0与上面所求的P0值接近，故选用K7，ZF3组合而成的双胶合物镜，有

??0.047748Q1??4.105203P??0.0125 5 W

??1.948553 A=2.468089 K=1.734044

00015.形状参数的求取

Q??Q0?P??pA??0

???WWQ?K00

???pp由于

P??pA?0约为0。因此可以得

????0.04774Q??4.10520W 6.求透镜各面的球面半径（归化条件下）

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