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OPTEM光學鏡頭設計的總結(jié)
日期：2025-04-23 20:14
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摘要：
一、 光學系統(tǒng)的基本特性
光學系統(tǒng)的基本特性有：數(shù)值孔徑或相對孔徑；線視場或視場角；系統(tǒng)的放大率或焦距。此外還有與這些基本特性有關的一些特性參數(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
系統(tǒng)的外形尺寸，即系統(tǒng)的橫向尺寸和縱向尺寸。在設計多光組的復雜光學系統(tǒng)時，外形尺寸計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象質(zhì)量要求。對于望遠系統(tǒng)和一般的顯微鏡只要求中心視場有較好的成象質(zhì)量；對于照相物鏡要求整個視場都要有較好的成象質(zhì)量。
在這個階段里要設計擬定出光學系統(tǒng)原理圖，確定基本光學特性，使?jié)M足給定的技術要求，即確定放大倍率或焦距、線視場或角視視場、數(shù)值孔徑或相對孔徑、共軛距、后工作距離光闌位置和外形尺寸等。因此，常把這個階段稱為外形尺寸計算。一般都按理想光學系統(tǒng)的理論和計算公式進行外形尺寸計算。在計算時一定要考慮機械結(jié)構和電氣系統(tǒng)，以防止在機構結(jié)構上無法實現(xiàn)。每項性能的確定一定要合理，過高要求會使設計結(jié)果復雜造成浪費，過低要求會使設計不符合要求，因此這一步驟慎重行事。
初始結(jié)構的確定常用以下兩種方法：
1．根據(jù)初級象差理論求解初始結(jié)構
這種求解初始結(jié)構的方法就是根據(jù)外形尺寸計算得到的基本特性，利用初級象差理論來求解滿足成象質(zhì)量要求的初始結(jié)構。
2．從已有的資料中選擇初始結(jié)構
這是一種比較實用又容易獲得成功的方法。因此它被很多光學設計者廣泛采用。但其要求設計者對光學理論有深刻了解，并有豐富的設計經(jīng)驗，只有這樣才能從類型繁多的結(jié)構中挑選出簡單而又合乎要求的初始結(jié)構。初始結(jié)構的選擇是透鏡設計的基礎，選型是否合適關系到以后的設計是否成功。一個不好的初始結(jié)構，再好的自動設計程序和有經(jīng)驗的設計者也無法使設計獲得成功。
