双胶合透镜
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双胶合望远物镜的设计
1.确定要设计的望远镜的需求和目标。
这包括确定观测目标的类型(是天文观测还是地球观测)、期望的分辨率和光学口径等。
2.确定物镜的基本参数。
物镜的基本参数包括光学口径、焦距和波长范围等。
根据观测需求和目标来确定这些参数,以便在设计过程中进行优化。
3.进行双胶合物镜的初步设计。
双胶合物镜由两个物镜镜头组成,其中一个作为物镜,另一个作为准直镜。
初步设计包括确定物镜和准直镜的曲率半径、厚度、孔径等参数,并进行初步的光学系统分析和优化。
4.进行双胶合物镜的最终设计。
最终设计包括对镜片的形状、曲率、厚度等进行进一步优化,使得物镜和准直镜在光学性能上达到最佳状态。
这一步骤通常需要使用光学设计软件进行模拟和分析。
5.进行光学系统的完整性分析。
完成物镜和准直镜的设计后,需要对整个光学系统进行分析,以确保在不同焦距和观测条件下都能达到预期的性能。
这包括通过使用衍射图像圆点函数来评估系统的分辨率和像差,以及通过光学路径分析来评估系统的定位和稳定性。
6.进行光学系统的组装和调试。
一旦完成了光学系统的设计和分析,就可以进行物镜和准直镜的组装和调试。
这包括对镜片进行抛光和涂镀,以及对光学系统进行调整和校准,以使其达到预期的性能。
以上就是双胶合望远物镜的设计步骤。
双胶合望远物镜的设计是一个复杂和细致的过程,需要充分考虑观测需求和目标,并进行仔细的光学系统分析和优化。
通过合理地设计和调整,双胶合望远物镜可以在天文观测和地球观测中发挥出更好的性能,提供更清晰和准确的图像和数据。
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y实验报告课程名称:光机系统设计实验名称:双胶合消色差物镜设计院系:电气及自动化与控制系班级:姓名:学号:哈尔滨工业大学1, 实验目的设计一个双胶合消色差透镜,并绘制图形,熟悉应用光学、机械学等相关知识,掌握光机系统设计的流程。
2. 结构特性分析双胶合消色差物镜光学性能要求: 1) f / 6,焦距540mm ; 2) 视场角1.5°;3) 镜片材料选择BAK1 和BK7; 4) 20 线对/mm 处MTF>0.4; 5) 工作波长:可见光3. 初始结构设计当物体处于无穷远时,P ∞=W ∞=0(孔径角消失),设计消色差系数C=0。
透镜的光焦度分配公式: )v 1-v 1/(1-2121)(v c =ψ 12-1ψ=ψ通过应用光学相关知识,算的双胶合透镜的曲率半径依次为: R 1 =345.231 R 2 =-240.89R 3 =-1003.25两个透镜的初始厚度设计各为7mm ,透镜组到成像面的距离设计为近轴光线,由ZEMAX 计算出相应厚度调整值。
图1 双胶合透镜出结构设计图 2 所示,视场90mm;如图 3 所示,视场角设定为1.5°,图 4 所示,入射光线为可见光;如所示为初始透镜结构图。
图2 设定视场图3 设置光场图4 设定入射光4. 系统优化设计焦距值为540mm,设定默认优化函数EFFL target 为540,权重为1,选择透镜的三个曲率半径以及相应的厚度作为优化参数,优化结果如图 5所示。
图5 优化结果参数5. 像质分析由图6所示,优化后最大的波像差大约为4个波长,尚未达到衍射极限,应为焦平面上的彗差影响所致;同时可见这个透镜相对与可见光的低阶色差比较小,满足设计要求。
图8优化后光线追迹曲线如图 6所示,优化后存在彗差,由图中度数可得艾里斑半径为8.595μm,而像差RMS半径为18.570μm,可见此优化结果基本达到设计要求,可以使用。
双胶合透镜使用方法
双胶合透镜是一种用于矫正视力问题的光学器件,通常由两个透镜叠加而成。
以下是关于双胶合透镜的使用方法的全面回答:
1. 获取验光处方,首先,使用双胶合透镜前,你需要前往眼科医生或验光师处进行眼睛检查,并获取一份最新的验光处方。
这将有助于确定你所需的透镜度数和其他特定要求。
2. 清洁双胶合透镜,在使用双胶合透镜之前,务必确保双胶合透镜是清洁的。
使用指定的透镜清洁液和柔软的纤维布轻轻擦拭透镜表面,确保没有灰尘或污垢。
3. 佩戴双胶合透镜,在佩戴双胶合透镜时,首先要确保你的手是干净的,以免在佩戴过程中造成细菌感染。
将双胶合透镜放在指尖上,用另一只手拉下下眼皮,然后轻轻地将透镜放在眼睛上。
确保透镜完全贴合眼球表面,避免空气进入眼睛下方。
4. 调整适应时间,初次佩戴双胶合透镜时,可能需要一些时间来适应。
建议最初每天佩戴的时间不要过长,逐渐增加佩戴时间,直到眼睛完全适应。
5. 注意保养,在使用双胶合透镜期间,定期清洁透镜并定期更换透镜盒中的储存液,避免细菌滋生。
另外,避免使用自来水清洁透镜,因为自来水中可能含有细菌和其他污染物。
6. 遵循医嘱,最重要的是,遵循眼科医生或验光师的建议和指示。
如果出现任何不适或问题,及时向专业人士寻求帮助。
总的来说,正确使用双胶合透镜需要注意个人卫生、适应时间和定期保养,以确保眼睛的健康和舒适。
希望以上回答能够全面解答你关于双胶合透镜使用方法的问题。
双胶合与双分离镜片的区别
双胶合物镜是一种常用的消色差望远物镜,用不同折射率的冕牌玻璃和火石玻璃搭配而成,当合理选配时可同时校正球差,色差及正弦差。
但由于热胶合会产生玻璃变形而影响精度,一般口径不家超过80mm。
自从有了紫外固化冷胶后,胶合透镜的口径大大增大。
但由于这种物镜不能校正轴外像差,视场角不宜太大,相对孔径也不宜过大。
双胶合物镜不能校正二级光谱,其值与焦距成正比,是个定值。
只有用特种火石玻璃做负透镜时,二级光谱可减少三分之一(如ED镜头)。
如果莹石作正透镜二级光谱可以再降低六分之一。
双分离物镜用于口径较大的望远镜物镜。
由于可以利用正负透镜之间的间隙设计,使带球差有所降低,但色球差依然不能校正,二级光谱反而有所增大,其他像差校正与双胶合透镜雷同。
但装备稍困难一些,对物镜框的要求高一些。
胶合的有可能脱胶,分离的有可能移位,都可能造成光学素质下降。
双分离物镜和双胶合物镜在分辨率上几乎无区别,但双分离物镜对剧烈温度的变化能较好适应,多两个反光面.双胶合物镜光轴稳定,如剧烈温度的变化则可能开胶,所以双胶合物镜口径不能太大
对于双分离,主要是间距的控制,在校调的时候人为增加一个环节,而且很明显它的同轴性不如双胶合的,前者靠机械加工的精度和装配来保证,后者则更多的靠胶合来控制。
双胶透镜设计1.双胶合透镜设计方案双胶镜头简介当今光学系统已经应用到了广泛的领域当中,所以对于光学镜头的设计就成了现在人们十分关注的事情。
其中双胶合镜透镜使用最广泛。
在光学设计中,像差(abeDation)指公光学系统中由透镜材料的特性或折射(或反射)表面的几何形状引起实际像与理想像的偏差。
理想像就是理想光学系统所成的像。
实际的光学系统,只有在近轴区域以很小孔径角的光束所生成的像是完善的。
但在实际应用中,需有一定大小的成像空间和光束孔径,同时还由于成像光束多是由不同颜色的光组成的,同一介质的折射率随颜色而异。
因此实际光学系统的成像具有一系列缺陷,这就是像差。
像差的大小反映了光学系统成像质量的优劣。
几何像差主要有七种:其中单色光像差有五种,即球差、彗差、像散、场曲和畸变;复色光像差有轴向色差和垂轴色差两种。
单个透镜的色差是无法消除的,但把一对用不同材料做成的凸凹透镜胶合起来,可对选定的两种波长消除色差。
根据薄透镜系统的初级像差理论,在允许选择玻璃材料的条件下,一个双胶合薄透镜组除了校正色差外,还能校正两种单色像差。
另外对于单透镜来说,虽然可以选择不同曲率半径使球差达到最小,这称为配曲法,但配曲法不能完全消除球差,考虑到凸透镜和凹透镜有符号相反的球差,所以可以把两种透镜胶合起来进一步消除球差,同样对于彗差也是一样的,轴外傍轴物点发出的宽光束经透镜折射后,在理想平面上不再交于一点,而是形成状入彗星的亮斑,此称为彗差。
利用配曲法可部分消除单透镜的彗差,也可以另用胶合透镜消除彗差,但因为消球差和消彗差所要求的条件往往不一致,所以这两种像差不易同时消除。
双胶合物镜:(简称双胶物镜)双胶物镜由一正透镜和一负透镜胶合而成(正负透镜用不同种类的光学玻璃),正负透镜胶合面两个球面半径相等。
这种物镜的优点是:结构简单,光能损失小,合理选择玻璃和弯曲能校正球差、彗差、色差,但不能消除像散、场曲与畸变,但双胶物镜口径一般不超过Φ100mm,因为当口径过大时,由温度变化胶合加会产生应力,使成像质量变坏甚至脱胶。
双胶合透镜的像差特征
双胶合透镜是由两个透镜胶合在一起形成的组合透镜。
这种透镜可以获得短焦长、大放大率和较好成像质量。
它在照相机、天文望远镜等领域被广泛应用。
对于双胶合透镜的像差特征,虽然我没有具体数据或理论支撑,但理论上来说,由于两个透镜的组合,双胶合透镜可能具有更复杂的像差特性,包括球差、彗差、像散、畸变等。
这些像差可能会影响成像质量,因此在实际应用中需要进行校正和优化。
此外,双胶合透镜的另一个重要特性是它的衍射成像特性。
根据标量衍射理论,两个紧密胶合在一起的双胶合薄透镜不仅具有较好的横向分辨率,而且具有较高的轴向分辨率。
这种特性使它成为共焦3D成像的一种理想光学元件。
对于具体的像差特征以及校正和优化方法,可能需要查阅专业光学书籍或咨询专业光学专家。
双胶合透镜负低折射率双胶合透镜负低折射率通常是指由两片折射率不同的透镜胶合而成的光学元件,其中一片透镜具有较低的折射率,通常为负值。
这种透镜常用于光学系统和摄影镜头中,以校正像差和提供更好的光学性能。
在双胶合透镜中,一片透镜的折射率较高,另一片透镜的折射率较低。
通过选择适当的透镜形状和胶合角度,可以减小各种像差,如球面像差、彗差和畸变等。
负低折射率透镜可以产生更宽的光束和更小的焦距,使得镜头能够更好地聚焦和成像。
双胶合透镜负低折射率的应用范围很广,包括摄影、电影、电视、监控、无人机、卫星和其他光学仪器等领域。
这种透镜可以提高成像质量、减小体积和重量,并提供更好的光学性能和更广泛的应用场景。
双胶合透镜的折射率计算涉及到多个因素,包括透镜的形状、材料、厚度以及胶合角度等。
通常,折射率的计算需要使用光学设计软件,如Zemax、CodeV等,这些软件可以根据给定的参数和光学公式进行计算。
具体的计算过程如下:1.确定透镜的形状和材料,选择适合的光学材料,并了解其折射率、色散等光学性质。
2.根据光学系统的要求和设计目标,确定透镜的焦距、入射光瞳、出射光瞳等参数。
3.根据透镜的形状和设计要求,计算出透镜的厚度、曲率等几何参数。
4.使用光学设计软件,根据已知的光学参数和几何参数,通过迭代计算得出透镜的折射率。
5.根据需要,进行像差校正和优化,确保透镜的光学性能满足设计要求。
需要注意的是,双胶合透镜的折射率计算较为复杂,需要一定的光学知识和经验。
因此,在实际应用中,建议咨询专业的光学工程师或使用专业的光学设计软件进行计算。