光學設計緒論

1、光學設計光學設計教程第一章 緒論1.1光學設計的發(fā)展概況1.2光學設計的具體過程和步驟1.3儀器對光學系統(tǒng)性能與質量的要求11.1光學設計的發(fā)展概況光學設計概念光學系統(tǒng)設計初步設計像差設計光學結構設計21.1.1、光學設計概念這一階段是根據(jù)儀器總體的技術要求（性能指標、外形體積、重量以及有關技術條件），從儀器的總體（光學、機械、電路及計算技術）出發(fā)，擬定出光學系統(tǒng)的原理圖，并初步計算系統(tǒng)的外形尺寸以及系統(tǒng)中個部分要求的光學特性等。1、初步設計2、像差設計根據(jù)初步設計的結果，確定每個透鏡組的具體機構參數(shù)（半徑、厚度、間隔和材料），以保證滿足系統(tǒng)光學特性和成像質量的要求。31.1.2、光學設計的發(fā)

2、展光路計算是指對于不同結構參數(shù)的光學系統(tǒng)，由同一物點發(fā)出的光線，按照折射、反射定律，用數(shù)學方法計算若干條光線，然后根據(jù)光線通過系統(tǒng)后的成像質量或者是像差情況來修改結構參數(shù)，重復上述計算，直到成像質量滿足要求為止。光學設計的發(fā)展人工設計光路計算（像差計算）計算機自動設計自動設計就是讓計算機代替人工來做像差分析和自動修改結構參數(shù)的工作。41、制定合理的技術參數(shù)使用要求：環(huán)境條件技術參數(shù)2、系統(tǒng)的總體設計和布局成功的前提條件理想光學理論公式光學實現(xiàn)原理方案外形尺寸放大倍率線（角）視場或焦距數(shù)值孔徑（相對孔徑）共軛距后工作距光闌位置外形尺寸3、光組的設計選型確定初始結構參數(shù)像差校正1.2 光學系統(tǒng)設計

3、的具體過程及步驟51)、選型光組為單位（一對物像共軛面之間所有的光學零件）設計的出發(fā)點目鏡物鏡望遠系統(tǒng)顯微系統(tǒng)照相攝影系統(tǒng)孔徑視場焦距3、光組的設計6所求結構2)、初始結構計算和選擇A、解析法初級像差理論外形尺寸曲率半徑、厚度、間隔、玻璃折射率和色散B、縮放法性能相近的結構查手冊整體縮放系數(shù) K3、光組的設計像差分析優(yōu)化平衡3)、像差校正、平衡、像質評價計算機輔助設計和像差自動校正程序（Oslo，tracepro，ZEMAX，Code等）質量目標74、長光路的拼接與統(tǒng)算判據(jù)：像差評價光組的位置光組的結構質量目標光學設計步驟系統(tǒng)選型分配元件光焦度和間隔初級像差校正減小殘余像差(高級)1.2光學系統(tǒng)設計的具體過程及步驟81.3.1 光學系統(tǒng)的基本特性1.3 儀器對光學系統(tǒng)性能與質量的要求1.3.2 光學系統(tǒng)的外形尺寸1.3.3 成像質量 成像質量和光學系統(tǒng)的用途有關，不同的光學系統(tǒng)按其用途可提出不同的成像質量要求。1.3.4