光學(xué)鍍膜系統(tǒng)設(shè)計(jì)方針?lè)治?/h1>

更新時(shí)間：2016-11-26      瀏覽次數(shù)：2134

 　　任何一種光學(xué)儀器的用途和使用條件必然會(huì)對(duì)它的光學(xué)系統(tǒng)提出一定的要求，因此，在我們進(jìn)行光學(xué)設(shè)計(jì)之前一定要了解對(duì)光學(xué)鍍膜系統(tǒng)的要求。這些要求概括起來(lái)有以下幾個(gè)方面。

　　一、 光學(xué)系統(tǒng)的基本特性：

　　數(shù)值孔徑或相對(duì)孔徑；線視場(chǎng)或視場(chǎng)角；系統(tǒng)的放大率或焦距。此外還有與這些基本特性有關(guān)的一些特性參數(shù)，如光瞳的大小和位置、后工作距離、共軛距等。

　　二、 系統(tǒng)的外形尺寸：

　　光學(xué)鍍膜系統(tǒng)的外形尺寸，即系統(tǒng)的橫向尺寸和縱向尺寸。在設(shè)計(jì)多光組的復(fù)雜光學(xué)系統(tǒng)時(shí)，外形尺寸計(jì)算以及各光組之間光瞳的銜接都是很重要的。

　　三、 成象質(zhì)量：

　　成象質(zhì)量的要求和光學(xué)系統(tǒng)的用途有關(guān)。不同的光學(xué)系統(tǒng)按其用途可提出不同的成象質(zhì)量要求。對(duì)于望遠(yuǎn)系統(tǒng)和一般的顯微鏡只要求中心視場(chǎng)有較好的成象質(zhì)量；對(duì)于照相物鏡要求整個(gè)視場(chǎng)都要有較好的成象質(zhì)量。

　　四、 儀器的使用條件:

　　在對(duì)光學(xué)鍍膜系統(tǒng)提出使用要求時(shí)，一定要考慮在技術(shù)上和物理上實(shí)現(xiàn)的可能性。如生物顯微鏡的放大率Г要滿足500NA≤Г≤1000NA 條件，望遠(yuǎn)鏡的視覺(jué)放大率一定要把望遠(yuǎn)系統(tǒng)的極限分辨率和眼睛的極限分辨率一起來(lái)考慮。

　　五、光學(xué)鍍膜系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程:

　　所謂光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)就是根據(jù)使用條件，來(lái)決定滿足使用要求的各種數(shù)據(jù)，即決定光學(xué)系統(tǒng)的性能參數(shù)、外形尺寸和各光組的結(jié)構(gòu)等。因此我們可以把光學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程分為4 個(gè)階段：外形尺寸計(jì)算、初始結(jié)構(gòu)計(jì)算、象差校正和平衡以及象質(zhì)評(píng)價(jià)。

　　六、光學(xué)鍍膜系統(tǒng)外形尺寸計(jì)算：

　　在這個(gè)階段里要設(shè)計(jì)擬定出光學(xué)系統(tǒng)原理圖，確定基本光學(xué)特性，使?jié)M足給定的技術(shù)要求，即確定放大倍率或焦距、線視場(chǎng)或角視視場(chǎng)、數(shù)值孔徑或相對(duì)孔徑、共軛距、后工作距離光闌位置和外形尺寸等。因此，常把這個(gè)階段稱為外形尺寸計(jì)算。一般都按理想光學(xué)系統(tǒng)的理論和計(jì)算公式進(jìn)行外形尺寸計(jì)算。在計(jì)算時(shí)一定要考慮機(jī)械結(jié)構(gòu)和電氣系統(tǒng)，以防止在機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)上無(wú)法實(shí)現(xiàn)。每項(xiàng)性能的確定一定要合理，過(guò)高要求會(huì)使設(shè)計(jì)結(jié)果復(fù)雜造成浪費(fèi)，過(guò)低要求會(huì)使設(shè)計(jì)不符合要求，因此這一步驟慎重行事。

　　七、光學(xué)鍍膜系統(tǒng)初始結(jié)構(gòu)的計(jì)算和選擇

　　初始結(jié)構(gòu)的確定常用以下兩種方法：

　　1、根據(jù)初級(jí)象差理論求解初始結(jié)構(gòu)

　　這種求解初始結(jié)構(gòu)的方法就是根據(jù)外形尺寸計(jì)算得到的基本特性，利用初級(jí)象差理論來(lái)求解滿足成象質(zhì)量要求的初始結(jié)構(gòu)。

　　2、從已有的資料中選擇初始結(jié)構(gòu)

　　這是一種比較實(shí)用又容易獲得成功的方法。因此它被很多光學(xué)設(shè)計(jì)者廣泛采用。但其要求設(shè)計(jì)者對(duì)光學(xué)理論有深刻了解，并有豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，只有這樣才能從類型繁多的結(jié)構(gòu)中挑選出簡(jiǎn)單而又合乎要求的初始結(jié)構(gòu)。初始結(jié)構(gòu)的選擇是透鏡設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，選型是否合適關(guān)系到以后的設(shè)計(jì)是否成功。一個(gè)不好的初始結(jié)構(gòu)，再好的自動(dòng)設(shè)計(jì)程序和有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)者也無(wú)法使設(shè)計(jì)獲得成功。

　　3、較高的分辨率，根據(jù)光電器件的PIXEL 的大小，一般數(shù)位鏡頭光學(xué)設(shè)計(jì)要達(dá)到1/（2*PIXEL）線對(duì)。

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