《云光技术》2008Val.3961光学系统设计技巧（续）郑保康(云南北方光电仪器有限公司昆明650114)(续2007年No.2)图5-30所示。这种物镜的结构形式简专5.2.5微光物镜设计单，加工装配也比较方便，虽然相对孔径在夜间光线微弱的情况下，人眼看不降低了，但由于光的吸收和反射损失小，见地面目标，必须借助大相对孔径物镜和使用起来仍然收到了良好效果。使用高灵敏度的象增强器，把微弱的象通设计这个物镜时，首先确定起比例尺过电子光学放大成为可见象。微光物镜与作用的前方正透镜的结构参数：红外物镜同为夜视仪器中的大相对孔径物镜，在设计时必须考虑光学系统与阴极敏R1=72.5感元件匹配的特性关系，它们在设计方法d4=10.5h=1.62381(F1)上有许多共同点，其区别仅在于消象差谱R2=483.05线的选择不同。红外物镜一般对红外管最从而计算得：敏感的波长830~860nm谱线消单色象=135.415;s。=127.880;差，对950nm谱线和A谱线(767.9nm)消色差。对于微光物镜，要求对c谱线(656.3nm)消单色象差，对e谱线(546.1nm)和s谱线(852.1nm)消色差当然最好是在400~950nm㎡的宽光谐范围内校正色差。现在来求解后方透镜组的结构参数：=98.915h35=135.415=0.258,B-1人射高度：h3=h2-U3d2=33.053-0.258×0.6=32.89872.6h35图5-30物距S=S。-d2=127.880-0.6=微光物镜中非对称型的基本结构如127.280,《云光技术》2008Vol.3901玻璃材料选择原则为正透镜采用王27.4冕，负透镜采用火石玻璃。我们采用的玻21.01璃为ZK,、ZF3和F,它们在设计过程中75.0还可以随时更换。透镜的厚度和空气间隔7.5F按照结构形式确定为：d2=0.6,d3=24,-202.92d=9,d=21,d6=7.5。轴向光束的会聚角U。~U,可以作为变量给定，共有四个自由度，即能够校正任意四种单色象这个物镜的象差为：差，加上改变前方正透镜的形状，共计可以校正五种单色象差，消色差靠更换玻璃实现。下面是经过修改以后被认为较好的y'=14.016;一组会聚角：U3=0.258:U4=0.451;U3=0.400:U6=0.194;U,=0.193;Ug=0.350。由此可以按照下面两个公式计算光线的投射高度和各折射面的曲率半径。k1=-0.168;k.a7=-0.147。(5-31)大相对孔径物镜还有一种最常见的结…(5-32)构形式如图5-31所示。它由五块透镜组成，第一透镜为正透镜，后面两组为双胶求得的结果如下：透镜。第一组双胶透镜起增加相对孔径和h=32.898;R3=42.6补偿前方正透镜的象差作用，在它与正透h4=22.065镜的组合系统中，可以改变正透镜形状修h5=18.467:R=27.4改象差，直到把象差减小到最低限度。为h6=14.383:h7=12.933:R7=-202.92将这个物镜的结构参数列于下：-100.014Rd材料D72.5110.5F151.14483.050.6图5-3142.6了增加相对孔径，第二组双胶透镜也承担24.0ZK一定的偏向角，但主要用于补偿前方组合-141.0系统的象差，其消象散的入射光瞳位在透9.0ZF,镜的前方（光栏在两组双胶透镜的中《云光技术》2008Vol.39%13间)。设计过程是这样：首先确定起比例x1=-0.753;x.a7=-0.285:尺作用的正透镜的光焦度，然后用偏向角分配法设计物在有限位置的第一组双胶透k.1=0.004;k07=-0.060。镜和校正象差，最后按照要求的相对孔径为了把偏向角分配法物镜设计讲清设计第二组双胶透镜，并补偿前方组合系楚，举一个简单例子加以说明，也是对上统的象差。这种类型的物镜的相对孔径可例的具体说明。以达到1：1。其外形尺寸结构型式如图5例：设计一个大相对孔径双胶望远物-31所示。其结构参数如下：镜，要求焦距f。=50,视场2w,=4°，相Rd材料155.5110差和色差。1249.47根据已知条件，首先求出光线的投射0.171高度和孔径角：109.8319.83-179.764.17ZF,=0.302,203.57选择正透镜的玻璃材料为常用的9，53负透镜的玻璃材料为ZF,;透镜的厚度根据强度确定，d1=14,d2=3。现在剩下43.641两个变量U2和U,,可以用它们校正两种42.54象差。利用这两个孔径角求解，即所谓的13偏向角分配，因为后方孔径角与前方孔径-45.05角之差就是偏向角。U2代表R,的光焦7.33度，它越大，R越弯曲，由于总光焦度-282.151由于R2为负光焦度，所以U,小于U2:只有按照这种关系分配偏向角（通过孔径角的确定来实现)，才能保证所获得的象差如下：结构与拟定的结构相吻合。孔径角给定以后，利用(5-31)和(5-32)公式便可以求出光线的投射高和折射面的曲率半径。U2和U,值不能一次给得准确，还要用偏微分线性化求解逐次接近：