光学设计报告——显微镜

1、光学课程设计报告姓名：学号：学院：仪器科学光电信息工程学院班级：光信2班指导老师：设计任务要求设计题目：显微镜设计要求：目镜:放大率19倍物镜：放大率6倍共轭距150mm中间像直径大于6mm课程要求熟悉ZEMAX的基本操作完成ZEMAX练习内容.docx内容按照给定参数，设计显微目镜、物镜，并组合完成课程设计报告物镜、物镜系统选择按照参数，从光学仪器设计手册-显微物镜.doc中选取编号4-03号物镜。该结构有如下特征：1、放大率为-5，接近目标值-6。2、采用对称结构，可以有效降低加工难度和成本。物镜镜头如图：P-5X芯厂沾江铝A'J-=0.1E工惟雀祷L6,0G£共范距斋”

2、札為埶視渤S+81丁11如v:fVII.7IM*111桁上1堺-Lfi.US：41耳址3Ml15,21*4L.5弘9黑用一？九打X?机2070Dl"o»Jin0旳訪将该物镜的镜头数据输入到新建LDE表格中。根据条件，系统物面空间NA设为0.26，便于目镜的选择制作。视场数据选用如图所示:14.-2B.In$熬图臓VHVCY加一uL3.VL0|：.00002.1|：.00003：.0000|0.0)000|0.0000)|o.0)000|o.oooo)0.030000.0000VDY|o.00000lo.oocoo|o.000000.00000lo.oocooo.oocoo.

3、00000|,00000|.00000二、物镜优化分析先把各个面曲率半径设为可变，确定默认优化函数PMAG为6倍后开始优化。物镜镜头共轭距改为150mm，要进行镜头缩放。1、优化结果分析镜头结构：物镜数据优化表格:辎砂旧彌飼陶®MCptions）（C：勵H）Smf;TypeIhAt吐弗Lla田SEiUi迎洼Er:g35JStandardl".n2rff：眨Z.000G0standardBlL.SSM1!S3.U20«El.OOOGDfl2Standard2?.MB35?Ig.437774U-LASWS3.77L2ESl.OOMDa5:Land=rd-r.mEisr

4、«VCD765372.0000D04Etandzrd3E.K34QEf.1.MD2HH-Lk£?31AS5.9111Z.OOOCJOstandard11.5527B?2.KBUBN-；SK5TSB.EZBligl.OOOGDfl6ztanrizrd-mCSl詁6llB.7FDLfiB;B.7BBEEEz.ooono他:Land=rdInfinity3.47513L2.0000D0该物镜镜头同时替换了玻璃，进行了锤形优化使镜头SPT图显示更好。SPT图：+B.HB61:0.506日卍阳3M：B.ElUIN«：2JBEImIHi'rtiLLFRIFULZ62D

5、L3UNIF3HRE血FIELD:123RMSRAOEUS!11.259lfi.37612.630CEDRADrUE：!2G.97G!'?.422H3.0B1RIR'fDIF1M:Lt.HE：ES=S&IZE:LHIB=RAYP.ZMXCONF匚GUEFIT匚口卜1L口尸1SLRFREE；IHRSPOTDIHGRRM通过数据可以看出，优化结果还可以。我们还可以从多个图分析该镜头的优化程度，接下来呈现多个优化结果。MTF图：系统信息图:Sizrfaces饭怪LJ2:述网点占alF/面甘址盘-区尸率皿焦需QC谡网作F/SPN轻高大轻城径轻m场妖位大空的的F轨空一面eIEW慢

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7、145，这就是所需匹配目镜的物间空间NA，目镜一、目镜系统选择1、目镜要求：放大率19物空间NA0.04483145目镜焦距13.158mm根据目镜目标参数，选择镜头型号规格如图所示:r'1-CC21必U.I5,<t+U:Hus4占1.1:艸-:7000I-OT00.70-峙一并月&Iw；w上山屮!畸砧.illim:DI.U5IMHs.wrL33!eoh输入到ZEMAX表格中。2、优化过程注意PARAXIAL的最后要设为23mm，眼睛镜头到像面（视网膜面）的最适距离。各曲率半径设为变量，玻璃镜头设为替换（进行自动优化和锤形优化）。默认目标函数改为EFFL（13.158）。

8、优化过程中镜头要反转，反复的调节backfoallength，使它接近目镜的EFFL.、目镜优化分析优化后的目镜结构:SPT图:DQ°hIffi!B.MDmIffl!L.9fflITIRi2.7HHSF'UTDIRGRHMFEEJUL2&2013UNITSAREFIELDL2aRMSRHDdLJS:L.2991.0991.B8BGECIRfldUS；3.3163.3353.0*15RKIOfflM；29.57RB=EEENCE:CHIEFRHT1At-i-ZMXCONPLGIIRATZON1OP:MTF图:TS2.7=179MM30.B03Qr-T-1TSL.95&#

9、163;SMN.B2-7山t.工.31Ei.iSiZiHEi孕孕99.97总匸口TTALFPEaUEMCYINCYCLESPERMILLIMETERE3丄口wm_l_QOZ组合一、组合状态合并后数据如下:銅三擱Sd嘟）帥剛删5uif：rjpE!""TTV-t8U.diuE血沁史5aii-Eiai»:&rConicinOlimnigdl臼TItoussilOBJJ.uiEil二5咖SI：Stamkid361.18DEZ3:-LawnsEH?=3.43L96ED.OflOiJM2Stamkid27.048352V2.437T74tf-LKfUE3.7RS1ED

10、.OflOiJM-治血曲17.13EME:出口;画gStamkid3i.ES34DE:LawnsM-LSSRU=时脚D.OflOiJML壮朗仙14.KI78SY2.98S32BK-O&?£L549139D0倔cStajukmd-2i.ai»ETfE?73V乂卿7遇迥8.=.391923.024720g壮朗仙-2L.-GT479SYLM7397GF1£3.E37S9DD0倔DEtsiukrd3.973:-G.?J2HGnnr-iwirJ.i'-E-XMd:砸IDE仙血工d-9.fi394E9Tf0.17404.03=396D.0HTO11Stinik

11、id12.32&947Y2.1147943CTnnirjiTirid.jltf-：:D.0HW3uEtsmkrdl.-QOUlQL沐!斑二omw13Pa:szialil'MODDDjs.DOfla-ioStaiukdQ的咖:腮EGEtaiukd上生i匪-:腮光路结构图如下：调节物像高度使中间像高直径大于6mm二、像质评价组合镜头SPT图:+UHB6D.ti563GlaaaCiatalcg'sSayAiming肴敲的燼点绘废有效的踪点隹度BackFocalLength统计轨遊圏像空叵空半离抽二作面E7#:二诈®F/t=13.79188-53720.290B5Z4

12、23.6407421.400225UB=ffi：Ei工HFlSPOTIACRAMFI?IILLTh2313UNITSHIT血FI口1l-pz；RMSRPDIUSi21.B19.92219.239GEOFJCIUE:H7.H'97強9226：3-1'9!E：filPYDIRH!：HS.t.BR&SIENCE!CHIEFRAYpH.ZHXCNFZQURATTUN1OF1对SPT图数据分析：73*近轴放大率(12.7)/(30.68/2)八2+(21.468+19.932+19.239)/32大约等于37。该显微镜总放大率是6*19=114.艾里斑满足要求。组合系统信息:15Surfaces日匸口p:SCHOII:Dzz:均衡统一的，区子=O-OOOOOE+OOO-1.SS34OSI靈纯温良和压力在竺气-1.993403E在懐空叵)linageSpaceITA物空叵倔光闽半轻离抽慷高近轴散大宰入瞪宾径:入瞪区裁:入暄宜轻：入瞳宜径区或Field.Type呈大视场主光滋世菴头单位第岌放大率:-S.305927=0.0Z11432二026:3.42838®3SS1L12.73102£.3537501.086862二-ZZ.20828二Qisjectheig-htHci亳兴:0.S:0.5875618z垂米心得体会通过ZEMAX的学习，