10倍的双目望远镜-光学设计-.doc

设计一个8倍的双目望远镜设计题目规定：设计一个8倍的双目望远镜，其设计规定如下：全视场：2ω=5º；出瞳直径：D´=5mm；出瞳距离：lz´=20mm；分辨率：α=6"；(R=5")渐晕系数：K=0.64；棱镜的出射面与分划板之间的距离：a=10mm；棱镜：屋脊棱镜；L=2.646D材料：K10；目镜：2-35一、目镜的计算目镜是显微系统和望远系统非常重要的一个组成部分，但目镜自身一般并不需要设计，当系统需要使用目镜时，只要根据技术规定进行相应类型的选取即可。1、一方面根据已知的视觉放大倍数Γ及视场2，求出22、由于目镜有负畸变（3%~5%），所以实际应取：3、根据实际所需要的2数值。出瞳直径值及镜目距值等，来选择合适的目镜类型。在本次设计中所需的目镜的结构形式应当作为已知条件给出，如：目镜2-35。图2-1目镜2-35（结构图见2-1）此外设计手册中还提供有相关的结构数据参数表2-1及重要的系统数据；表2-1108.65061.516364.127.4-33.310.228.3108.65021.619936.329.421.81011.51.516364.129.7-41.720.230.224.91013.51.516364.129.3-24.9102.51.619936.326.733.31023.3等。从图2-2中我们不难发现该目镜的出瞳位于整个系统的左侧，而在目镜的实际运用中，出瞳应位于系统右侧。此种情况相称于将目镜倒置，故而它所给出的我们不能直接加以运用，这里是指与目镜最后一面之间的距离。4、将手册中给的目镜倒置：由于将目镜倒置，则目镜的数据将发生一定的变化，以目镜2-35为例，本来的第一个折射面（）变为第八个面（），本来的第二个折射面（）变为第七个折射面（）……，以此类推。值得注意的是：不仅折射面的顺序发生变化，与此同时其半径的符号也将发生相应的改变，本来为正，则现在为负。倒置后的新的数据如下表2-2所示：-33.3102.51.619936.323.324.91013.51.516364.126.7-24.9100.229.341.7211.51.516364.130.2-21.81021.619936.329.7-108.6500.229.433.3161.516364.128.3-108.65027.45、进行追迹光线，求出倒置后的：追迹过程:用MATLAB编写程序如下l=;u=0;y=5;r=[-33.31024.910-24.91041.72-21.810-108.65033.310-108.650];d=[2.513.50.211.520.26]；n=[11.61991.516311.51631.619911.51631];len=length(r);forj=1:lenfprintf('%dsurface:\n',j);ifl>=u=0;ifr(j)==0continue;elsei=y/r(j);i2=i*n(j)/n(j+1);u2=i+u-i2;l2=i2*r(j)/u2+r(j);endelseifr(j)==0i=-u;i2=i*n(j)/n(j+1);u2=-i2;l2=l*u/u2;elsei=u*(l-r(j))/r(j);i2=i*n(j)/n(j+1);u2=i+u-i2;l2=i2*r(j)/u2+r(j);endendfprintf('l=%f,u=%f,i=%f,i2=%f,u2=%f,l2=%f\n',l,u,i,i2,u2,l2);iflength(d)>=jl=l2-d(j);elsel=l2;fprintf('finished:Sf=%f',l);endu=u2;end追迹结果:1surface:l=.000000,u=0.000000,i=-0.300210,i2=-0.185326,u2=-0.114884,l2=-87.0444732surface:l=-89.544473,u=-0.114884,i=0.527859,i2=0.563924,u2=-0.150949,l2=-68.1500783surface:l=-81.650078,u=-0.150949,i=-0.343833,i2=-0.521354,u2=0.026572,l2=463.8423764surface:l=463.642376,u=0.026572,i=0.268724,i2=0.177223,u2=0.118072,l2=104.3407465surface:l=92.840746,u=0.118072,i=-0.620680,i2=-0.580985,u2=0.078377,l2=139.8617236surface:l=137.861723,u=0.078377,i=-0.17