典型光学系统设计.ppt

1、显微镜的物镜，(1)微物镜的特点是，选择或修正微物镜时考虑的光学性能主要是：数值孔径、倍率、NA的大小直接影响分辨率和成像亮度，它是物镜的主要性能指标。 在倍率不同的物镜中，由于像侧视场2y为一定值，所以，高倍物镜视场小。 用于、线视场、精密测量的微透镜具有以下特征：1、在满足一定的瞄准和读取精度的条件下，物镜的放大率一般不高，约在1x10 x之间，2、物镜的放大率严格准确，允许范围为0.050.1%； 6 .为了减小由于物镜的视差导致的放大误差，将孔径光圈安装在物镜的像侧焦点平面上，并且构成物镜侧离心光路。 3、工作距离和线视野都很大，满足观察一定大小的部件的要求，4 .在校正轴上像差的情况

2、下，轴外像差也必须校正，画质要求高，5 .为了保证物镜的数值孔径小(最常用的NA=0.1)像的照度，照明系统的光源低显微镜物镜、显微镜物镜根据用途不同，有消色差显微镜物镜、消色差物镜、平面消色差物镜、40X0.95消色差显微镜物镜、普通显微镜物镜多为消色差型，唯一的平场消色差物镜、40X0.85弗拉反射微透镜、数值孔径NA的大小为4种型号、1、双橡胶型=15 x na=0. 10.15，2、2、列表型=820xna=一般采用低倍和中倍的物镜，但是，由于需要平面场，因此，除了同倍以外下图为工具显微镜1X物镜的2种构造。 视野20mm、工作距离80mm、数值孔径0.03。 孔径光圈、孔径光圈、下图

3、为工具显微镜3X的物镜结构。 视野分别为6.7mm，工作距离为80mm，数值孔径为0.09。 下图为工具显微镜10X的物镜结构。 视野2mm、工作距离20mm、数值孔径0.16。 下图为工具显微镜40X物镜的结构。 视野0.5mm、工作距离10.5mm、数值孔径0.35。 孔径光圈、孔径光圈、三角形、望远镜的物镜、望远物镜的光学特性都以相对孔径D/f、焦距f、视场角2来表示。 物镜的这些性能尺残奥决定了其分辨率、像的亮度、结构的大小。 望远物镜可分为折射式、反射式、折回式三种结构式。 (1)折射式望远物镜，(1)双粘接物镜：结构简单，制造方便，光能损失少。 能够同时校正球面像差、正弦像差、色差

4、。 由于粘接面会产生较大的正高级球面像差，因此相对孔径受到限制。 此物镜无法校正轴外像差，因此视角2不得超过810。 (2)与双分离物镜相比，双分离物镜可在更宽的范围内选择玻璃对，虽然可同时校正球面像差、色差、正弦差，但难以进行组装校正。 (3)将物镜分割成3部分，将2部分物镜中的正透镜分割成2部分。 镜头的弯曲可以相对自由，形成校正色球面像差的有力形状。 根据光学部件的位置变化来实现焦点调节作用的光学系统称为焦点调节系统。 (4)内焦点望远镜、焦点调节系统分为外焦点调节和内焦点调节。 目镜相对于物镜的位置变化，实现焦点调节后，称为外焦点调节系统。外调焦系统结构比较简单，图像质量也比较好。 外

5、形尺寸大，密封性能差。 物体处于有限距离时，移动物镜中的1片负透镜，使物镜制作的像仍处于固定的分划板上。 这种系统称为内聚焦系统。 该系统尺寸小、便携、密封性能好，大堤测量仪采用该光路、物镜、中间掩模、目镜、(二)反射式望远物镜、天文望远镜常用的反射式物镜。 现在，作为天文望远镜的物镜多使用双反射系统。比较萩名的双反射系统有卡塞格林系统和格列果里系统2种。 卡塞格林系统由两个反射镜组成，主镜为抛物面，副镜为双曲面，构成倒像，该结构的筒长较短。主镜、副镜、f、格列果里系统也由两个反射面组成，主镜是抛物面，副镜是变成椭圆体的像正像，该结构的筒长比较长。 (3)折叠系、f、主镜、副镜、反射系难以校正

6、轴外像差。 在理想的折叠系统中，反射镜应该是非球面型的，但是加工困难。 折叠式望远物镜典型有施密特物镜和麦克斯特夫物镜，施密特物镜由球面主镜和施密特补偿板组成。 非球面的面型能使中央的光束会聚一点，使边缘的光束稍微发散，很好地修正球面像差。 补偿板是透射元件，一面是平面，另一面是非球面。 由球面主镜和副弯月面型厚透镜构成、f、施密特补偿板、掩模物镜。 由于弯月形厚透镜的结构只要满足以下条件就不会产生色像差，所以由主镜引起的球面像差、d、r2、r1、f、第五节目镜、目镜是望远镜和显微镜的重要组成部分。 目镜的光学特性是视角2、焦距f、相对镜目距离p/fe和工作距离lF，其中镜目距离是出射光瞳到目

7、镜的后表面的距离，并且相对镜目距离是目镜焦距的比率。 目镜作用类似于放大镜，将物镜的像放大到人眼的远点或明视距离进行观察。目前，常用的望远镜和显微镜的目镜有惠更斯目镜(Ramsden )目镜、Kellner目镜、对称目镜因为可调节可视度以满足作为无失真的目镜的近视远视的需要，所以工作距离大于可视度调节的深度，通常在正5D (即，5个可视度)下，目镜的移动量x相对于视场光圈(即，中间掩模)，并且目镜的这些光学特性是目镜目视光学机器的视度调节，可以用眼镜矫正人眼视觉缺陷的目视光学机器，为了适应不同视力的人的使用，目镜要改变其前后的位置，使机器制作的图像不会无限远，目镜的前方或后方的一定位置就是目视

8、光学机器的视度调节。 您可以使用、 您可能会发现由于、镜像场所造成的轴外差很大，很难补偿。 因此，在该目镜结构中，不优选在视场光圈平面上设置中间掩模，使得hehanes目镜不优选用于测量仪器。 物镜、目镜、物镜面、视场光圈、目镜的物体侧焦点面、出瞳(瞳孔)、d、透镜快速目镜由两个凸面相对的平凸透镜构成，在成像质量上，透镜快速目镜的间隔小，因此，透镜快速目镜可以通过将、场镜、目镜、视场光圈(物体镜像平面目镜前焦点面)、出瞳(瞳孔)、d、2、nel目镜、nel目镜变更为双接合镜头，在校正彗形像差和像散的同时校正倍率色像差。 3、对称式目镜、对称式目镜是非常广泛应用的中视场目镜。 由两个双粘接镜组构成。 4、不失真的目镜、不失真的目镜由平凸的目镜和一组三聚氰胺透镜组构成。 由于该目镜的透镜间距大，所以在具有相同的透镜间距的情况下，可选择无失真的目镜的设定校正焦距，可使结构更紧凑。该特点非常适用于大地测量仪器和军用仪器。 5