"胜途杯" 。望远镜设计交流

jsmcu

参考帖子
1 光学社区-“胜途杯”光学设计大赛
2 “胜途杯”单筒望远镜光学设计大赛——设计细节讨论贴
3 “途胜杯”设计讨论交流
4  胜途杯-一个不成功的望远镜结构“2+1”-“2+1”

光学指标参数如下所述：
1.入瞳直径：φ42mm                  
2.放大倍率：9.75-10*
3.Fov=±3.2°
4.出瞳距离＞16mm
5.出瞳直径：φ4.2-4.3mm
6.TOTR＜215mm
7.调焦方式：物镜单片调焦
8.调焦行程＞13mm
9.目镜视度调节范围：±5SD（大约±1.25-1.5）
10.最近距离:3m
11.像质要求：最大视场在30lp/mm时＞0.2
12.场曲＜1.5mm,畸变＜6%
13.物镜形式：2组3片，目镜形式：2组3片
14.公差等级：Q6-Q8
15.成本控制：相对价格较低

因为是第一次接触望远镜系统，于是乎查资料看文献，仔细研究了上面一些帖子，大致了解清楚后就动手设计了。主要分为三部分：

第一部分 物镜设计
设计思路是物镜选取三片平板玻璃，每片玻璃材质选取k9材料，进行优化，查看像差，修改参数直到像质满意为止。

第二部分 目镜设计
同理目镜按照一样的思路进行优化。在设计的过程中发现难点在于目镜结构，使用2组3片结构达到30度的视场角，无疑是一个巨大的挑战。

第三部分 整体优化
最终将两个系统合二为一，根据比赛提供的两个棱角图纸插入转像棱角系统，再次进行优化。

设计结果一：
1 2D光路图

2 3D光路图

3 三维光路图

4 波象差图


望远镜镜物镜形式为胶合单片结构，望远镜目镜形式为胶合单片结构，
并且保留了中间像面，可以放置各种分划板，转向棱角采用实体模型优化，更贴近真实情况。
通过第三片的移动可以满足13mm的调焦。

采用等效棱镜设计方案
设计结果二：



设计结果三：


另外，望远镜的设计还需要注意其他什么事项？
1 场曲小于1.5mm，对应平面还是弯曲的像面呢
2 畸变6% 是对应平面还是弯曲的像面呢

小土豆

樓主这个点列图和mtf咋样？

jnu-cgl

想看看MTF和点图怎么样呢？上面用的玻璃价格贵不贵呢？

jsmcu

小土豆 发表于 2020-10-30 15:43
樓主这个点列图和mtf咋样？

不知道星点要到多少呀

jsmcu

jnu-cgl 发表于 2020-10-30 16:01
想看看MTF和点图怎么样呢？上面用的玻璃价格贵不贵呢？

玻璃偏贵了些，想追求性能来着的。比赛题目也没有明确的说明MTF 是什么情况下的MTF，有点纠结

萌新小透明

请问渐晕多少？

jsmcu

萌新小透明 发表于 2020-10-31 13:29
请问渐晕多少？

渐晕是0.3

cq20150401

你这物镜的玻璃厚的不行，目镜的边缘又太薄，而且棱镜居然是按真实形状来的，不知道棱镜等效吗。。

jsmcu

cq20150401 发表于 2020-10-31 22:21
你这物镜的玻璃厚的不行，目镜的边缘又太薄，而且棱镜居然是按真实形状来的，不知道棱镜等效吗。。

感谢指出，这个玻璃厚，边缘薄有什么讲究吗，棱镜初衷是想着按真实形状来模拟

小土豆

楼主，你这个棱镜的口径第一个面是8mm半径么？看起来不太像啊