光学小知识-对称式目镜

对称式目镜的光学结构和像差校正

对称式目镜是目前应用很广的一种中等视场的目镜。它由两个双胶合透镜组构成。虽然它的透镜总厚度相对焦距来说比较大，但我们仍可把它作为一个密接薄透镜组来近似地分析它的像差性质。由薄透镜组消色差条件，如果消除了垂轴色差，则同时消除了轴向色差，因此对称式目镜中两种色差可以同时校正得比较好。一个薄透镜组可以校正两种单色像差，所以对称式目镜也能较好地校正像散和彗差。对称式目镜场曲比较小，也是它的一个优点。大多数对称式目镜采用的两个透镜组完全相同，这样加工比较方便。对称式目镜的视场大约40度，出瞳距离较大可以达到3/4f`。

对称式目镜的光学设计（1）

设计规格：反向设计，入瞳直径4mm，半视场20度，波长范围0.51μm、0.55μm、0.61μm，焦距28mm。设计流程：在通用对话框中设置孔径。在孔径类型中选择“EntrancePupil Diameter”，并根据设计要求输入“4.0”；

在视场设定对话框中设置3个视场，选择“Angle（Deg）”如下图：

在波长设定对话框中，选择0.51μm、0.56μm、0.61μm三个波长，如下图：

LDE，如下图：

查看2DLayout：

查看点列图：

查看光扇图：

查看场曲/畸变：

对称式目镜的光学设计（2）

设计规格：设计一个4X望远镜的对称式目镜，其光学特性要求为望远镜的入瞳与物镜重合，目镜焦距f`=25mm，像方视场角2ω`=40度，出瞳直径D`=4mm，出瞳距离l`>20mm，设计目镜时不考虑和物镜的像差补偿。对称式目镜同样按反向光路进行设计，对于反向光路来说，上述目镜的焦距f`=25mm，物平面位于无限远，l=∞，物方视场角2ω=40度，入瞳直径D=4mm，入瞳距离|l|>20mm。设计流程：首先输入系统特性参数，如下：在通用对话框中设置孔径。对于目镜，物平面在无穷远处，在孔径类型中选择“EntrancePupil Diameter”，并根据设计要求输入“4”；

在视场设定对话框中设置6个视场（0，0.3，0.5，0.7，0.85，1视场），要选择“Angle（Deg）”如下图：

在波长设定对话框中，选择F,d,C（visible）自动加入三个波长，如下图：

LDE，如下图：

观察系统的2DLayout，如下图：

查看点列图，如下图：

查看光扇图：

查看像散场曲和畸变曲线，如下图：

对称式目镜的光学设计（3）

设计规格：反向设计，入瞳直径4mm，半视场20度，焦距25mm，镜目距25mm。设计流程：在通用对话框中设置孔径。在孔径类型中选择“EntrancePupil Diameter”，并根据设计要求输入“4.0”；

在视场设定对话框中设置3个视场，选择“Angle（Deg）”如下图：

在波长设定对话框中，选择F,d,C（visible）自动加入三个波长，如下图：

LDE，如下图：

查看2DLayout：

查看点列图：

查看光扇图：

查看场曲/畸变：

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