摘要：本设计以RKE目镜的结构原理为基础，采用已有的结构参数，利用ZEMAX软件，优化设计出一种小广角视场的目镜。设计分别运用局部优化和锤形优化两种方法，反复调试和修改，最终得到视场角约为60°的目镜。该目镜具有色差小，场曲小，分辨率较高等特点，成像质量优良。59386

毕业论文关键词：RKE目镜，小广角，优化，视场

Abstract：This design is based on the structure principle of RKE eyepiece.I used the existing structure parameter to optimize a new Small wide-angle eyepiece by ZEMAX.Both Optimization and Hammer Optimization are applied to debug and modify.Through many debugging and modification,I got a eyepiece whose field of view is about 60 degrees.This eyepiece has some features,such as smaller chromatic aberration,smaller curvature of field and high resolution,and its image quality is good.

Keywords：RKE eyepiece,Small wide-angle,optimize,field of view

1  前言 4

2  设计原理及过程 5

2.1  RKE目镜结构 5

2.2  RKE目镜设计 5

2.2.1  初始数据设置 5

2.2.2  首次优化 8

2.2.3  二次优化 12

2.3  系统结构图 16

结 论 17

参考文献 18

致  谢 19

1  前言

随着科学技术的飞速发展，光学仪器在社会的各个领域都有广泛的应用。而光学系统是光学仪器的核心，并且决定光学仪器的成像质量。

目镜是目视光学系统的重要组成部分。

目镜是用来观察前方光学系统所成图像的目视光学器件，是望远镜、显微镜等目视光学仪器的组成部分。目镜通常由若干个“透镜元件”组合而成，具有较大的视场和视角放大率。这些“透镜元件”组装在一个筒状物的后端。这个筒状物则会塑造成适合仪器的特别开口，影像可以经由移动目镜和物镜焦点的位置而聚焦成像。被视察的物体通过望远镜和显微物镜成像在目镜的物方焦平面处，经目镜系统放大后将其成像在无穷远处，供人眼观察。

除了伽利略式望远镜的目镜采用凹透镜以外，大多数望远镜的目镜都可以等效为凸透镜。一个好的目镜应该尽可能消除色差、像差、提供优良的像质，提供较大的表观视场，较长的适眼距以方便人们使用，提供较好的目镜罩以减少杂光干扰。设计优秀的目镜还考虑了戴眼镜的人使用，使用了橡皮可翻目镜罩或者可调升降目镜罩。目镜的光学系统的设计有多种形式，如：惠更斯目镜（H式或HW式）、冉斯登目镜（R式或SR式），这些属于第一代目镜。第二代目镜具有代表性的有四种：凯尔纳目镜（K式）、普罗素目镜（PL式）、阿贝无畸变目镜（OR式目镜）、爱尔弗广角目镜。第三代目镜最著名的目镜是Nagler目镜，它拥有更加出色的表现，特别是在视场修正技术方面。在小型天文望远镜中，大部分目镜的接口遵循三个标准，即外径为0.965inch（24.5mm）、1.25inch（31.7mm）和2inch（50.8mm），具有相同接口标准的目镜可以互相替换使用[1]。源]自[优尔^`论\文"网·www.youerw.com/

从目镜的光学特性来讲，具有以下特点：

（1）焦距短。一般目镜的焦距在15mm-30mm左右，和一般望远镜比起来，焦距短是它的一个特点。

（2）相对孔径比较小。由于目镜的出射光束直接进入人眼的瞳孔，人眼瞳孔的一般在2mm-4mm左右变化，因此大多数实验室仪器出瞳直径一般在2mm左右，目镜焦距常用范围为15mm-30mm，故目镜的相对孔径一般小于1/5。