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80口径观鸟镜ED光学系统设计

作　者: 王悦竹
导　师: 罗春华
学　校: 长春理工大学
专　业: 光学工程
关键词: 观鸟镜 ED光学系统物镜目镜
分类号: TH74
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

由于现代人们对生态环境的认识,观鸟活动日益盛行,使其成为一种产业带来经济效益。目前能看到的主流观鸟镜口径都在100毫米以下。本课题80口径观鸟镜ED光学系统设计中的物镜口径D=80mm,要求对二级光谱和色球差作严格的校正,所以物镜采用三分离结构,像质可以校正的更优良,做到复消色差。设计后,能满足物镜像质要求：物镜轴上传递函数MTF(120lps/mm)≥0.2,0.7视场MTF(60lps/mm)≥0.2。由于要求目镜的视场角较大2ω=65°,目镜焦距f’=12mm,出瞳距比焦距要长,出瞳距要求达到17mm,所以采用新型惠更斯目镜结构。采用这种结构设计后,满足目镜像质要求：目镜轴上传递函数MTF(120lps/mm)≥0.2,目镜相对畸变≤10%。在这次的光学系统设计过程中整个设计过程分为4个阶段：决定光学系统的性能指标、选择合适的初始结构、优化、像质评价。这次设计使用了ZEMAX软件,通过对ZEMAX软件中各个像差曲线图进行分析,优化出符合设计要求的系统。本次课题研究的目的是为了设计出一款具有高质量的成像光学系统、其结构合理、口径大、分辨率高、色彩还原好、观测舒适、携带方便、性价比高,适合大众消费的观鸟镜。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-7
第一章绪论  7-12
  1.1 观鸟镜简介  7
  1.2 观鸟镜国内外发展现状及趋势  7-9
  1.3 观鸟镜结构概述  9-12
第二章光学设计概述  12-14
  2.1 概述  12-13
  2.2 用光学传递函数评价光学系统像质  13-14
第三章光学设计理论基础  14-23
  3.1 物镜概述  14-15
  3.2 目镜概述  15-17
  3.3 棱镜概述  17-18
  3.4 复消色差  18-20
  3.5 复消色差物镜结构及材料选择方法分析  20-23
第四章光学系统设计方案  23-46
  4.1 确定光学系统的性能指标  23
  4.2 物镜选择合适的初始结构及优化  23-35
  4.3 目镜选择合适的初始结构及优化  35-44
  4.4 像质评价  44-46
第五章设计总结  46-47
致谢  47-48
参考文献  48-49

80口径观鸟镜ED光学系统设计

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