School of Physics and Electronics Engineering, Yancheng Teachers University, Yancheng Jiangsu 224007, CHN
为了满足目镜轻小的功能需求，优化设计了三种不同结构的长出瞳距目镜。三种目镜的系统参数相同，在出瞳直径为7 mm的前提下实现了40 mm的出瞳距，焦距为26 mm，视场为32 °。首先，设计了由折射球面构成的纯折射式目镜，由五片透镜组成。其次，添加一个非球面优化设计得到了含有非球面的折射式目镜，由四片透镜组成。最后，添加一个衍射元件优化设计得到了折衍射目镜，由三片透镜组成。结果表明：在40 lp/mm频率处，含有非球面的折射式目镜的所有视场MTF都超过0.35，其中，0 °的中心视场MTF达到0.67；对比第一种纯折射式结构目镜，其长度减小了16.66%，重量减轻了35.88%，成像质量更好。折衍射目镜所有视场的MTF都高于0.40；对比第二种目镜，第三种目镜的长度减小了15.43%，重量减轻了37.40%，像质也得到改善。
目镜 光学设计 长出瞳距 eyepiece optical design long exit pupil distance
盐城师范学院新能源与电子工程学院, 江苏盐城 224007
针对工作在一定入射角度范围内的衍射光学元件, 提出了复合带宽积分平均衍射效率的计算公式。为了满足军用仪器上瞄准镜的光学性能需求, 设计了两个结构参数相同的 50 mm长出瞳距的目镜。目镜系统的焦距为 25 mm, 视场角为 30°, 出瞳直径为 8 mm。基于 Erfle目镜结构形式, 首先设计了一个传统折射式长出瞳距目镜。在此基础上, 引入单层衍射光学元件, 设计了一个折衍射混合式长出瞳距目镜。该混合目镜的畸变小于 7.77%, 在 40 lp/mm处, 中心视场的 MTF(调制传递函数)高于0.85, 最大视场的 MTF高于 0.2。系统中采用的单层衍射光学元件衍射面上的入射角度为 0°～30°, 对应的复合带宽积分平均衍射效率为 95.23%。对比折射式目镜, 折衍射混合目镜不仅成像质量得到改善, 而且总长减小了 22.87%, 重量减轻了 38.79%, 具有结构紧凑、重量轻等特点。
目镜 长出瞳距 光学设计 衍射效率 eyepiece, long exit pupil distance, optical design
