摘  要: 本文设计了一个放大倍率为100的显微镜。根据外形结构计算选用由两个双胶合透镜组成的物镜结构，焦距为25mm,目镜采用惠更斯目镜，焦距为25mm。对于物镜，主要对球差，垂轴色差，轴向色差，正弦差和像散等像差进行了优化，对于目镜，主要对垂轴色差和像散进行了优化。并对设计结果进行了公差分析。

关键词:光学设计，显微镜，zemax，优化;

目录

摘要

Abstract

1 绪论１

1.1 光学系统设计过程1

1.2 显微镜的历史1

1.3 本论文的主要内容2

2 显微镜成像相关概念2

2.1 显微镜成像原理2

2.2 显微镜的光学参数2

2.2.1 数值孔径3

2.2.2 显微镜的分辨率3

2.2.3 显微镜的放大率3

2.2.4 显微镜的孔径光阑及出瞳直径3

2.2.5 显微镜的视场光阑和视场4

2.3 像差概念4

     2.3.1 球差4

     2.3.2 彗差5

     2.3.3 像面弯曲和畸变5

     2.3.4 轴向色差7

3 显微镜的光学结构设计7

3.1 显微镜的光学结构方案7

3.1.1 物镜8

3.1.2 目镜8

4 显微镜物镜的zemax设计和优化9

4.1 显微镜物镜的初始结构设计9

4.2 初始结构的像质评价10

4.3 显微镜物镜的优化13

   4.3.1 确定优化变量13

   4.3.2 设定评价函数并优化13

4.4 物镜优化后的最终结构数据14

4.5 物镜优化后的像质评价15

4.6 物镜的公差分析17

5 显微镜目镜的zemax设计和优化18

5.1 显微镜目镜的初始结构设计19

5.2 初始结构的像质评价20

5.3 显微镜目镜的优化22

   5.3.1 确定优化变量22

   5.3.2 设定评价函数并优化22

 5.4 目镜优化后的最终结构数据22

 5.5 目镜优化后的像质评价23

5.6 目镜的公差分析25

6 显微镜物镜、目镜的组合25

参考文献26

致谢27