安徽工业大学光信息科学与技术专业
课程报告
年级: 光信息科学与技术10级1班
姓名: 孙标
指导教师: 王伟
日期: 2013年6月23日星期六
一、摘要
二彩透水混凝土施工工艺
、用背光喷码机法进行显微物镜结构参数的设计 四、利用ZEMAX做像差优化设计
五、结论扑克牌纸
基于ZAMAX的低倍消差显微物镜的优化设计
摘要:显微镜系统是用来帮助人眼观察近距离物体微小细节的一种光学系统。尤其构成的目视光学仪器称为显微镜,它是由物镜和目镜组合而成的。显微镜和放大镜的作用相同,都是把近处的微小物体通过光学系统后成一放大的像,以供人眼观察。由于显微镜物镜决定了物点能够进入系统成像的光束大小,因此显微镜的光学特性主要是由它的物镜决定的。
显微镜物镜根据它们的性能及用途不同,可分为消差物镜、复消差物镜、平像场物镜、反射式物镜和折射式物镜。对于某些特殊用途的显微系统,如显微投影等,除了要求校正轴上点像差(球差、轴向差、正弦差)以及二级光谱外,还必须严格较正场曲,以获得较大的清晰视场,因此,为了满足实际使用的要求,出现了校正场曲的平像场物镜,本设计即为设计低倍消差显微物镜的设计。
表征显微物镜性能主要有三个参数:数值孔径、放大率和线视场。放大率越高,数值孔径(NA)越大,分辨率也越高,其结构也就越复杂。本次设计采用Zemax软件进行仿真,ZEMAX 能够在光学系统设计中实现建模、分析和其他的辅助功能。 ZEMAX 的界面简单易用,只需稍加练习,就能够实现互动设计。
关键词:显微镜物镜;场曲;Zemax
二、用法进行显微物镜结构参数的设计
显微镜物镜参数技术要求:
(放大率=-3,数值孔径=0.1,共轭距离=195mm,物方线视场异型耐火砖=1mm,工作距不能太小 )
该系统的设计步骤如下:(尺寸单位均为mm)
(一)按设计的技术要求选取合适的结构形式
由于上述要求知,当=-3,NA=0.1,即物方孔径角近似为-0.1,=-0.1,相应的象方孔径角=-0.033,物镜的总偏角微型齿轮=-=0.133。通常消差的双胶合物镜能负担的偏角小于0.15,因此透镜系统结构设计如下图:
(二)求物镜的焦距、物距和像距
根据f’=-ßl/(1-ß)²设计要求共轭距为195mm,考虑到透镜组有一定主面间隔,我们取L=190mm, ß=-3代入上式得 :
f’=35.625mm
物距l和像距l’分别为:
l=-f’(1-1/ ß)= -47.5mm
l’= ß*l= 142.5mm
设计显微物镜时,通常按反向光路进行设计。因为进行系统的像差计算时,物距l是固定的,在修改系统结构时,透镜的主面位置可能发生改变,上面计算出来的物平面到主面的距离随之改变,当按正向光路计算像差时,由于| ß |>1智能电表芯片,轴向放大率则更大(a =ß²)。因此共轭距和物镜的倍率将产生大的改变,偏离了物镜的光学特性要求。如果按反向光路计算,对应的垂轴放大率| ß |<1,轴向放大率则更小,这样就能使共轭距和倍率变化很小。反向光路对系统的光学特性要求为:
l=-142.5mm,l’=47.5mm, ß=1/-3=-0.33,sinU=0.1/-3=-0.033
(三)原始系统结构参数的初级像差求解
(1)根据像差要求,求出P,W,C
由于显微镜的物镜和目镜都要互换使用,因此设计显微镜的物镜和目镜时,一般都不考虑
它们之间像差的相互补偿,而采取分别独立校正,所以要求物镜的球差,正弦差和轴向差都等于零,故有P=W=C=0