雙膠合薄透鏡有三個鏡面自由度,滿足
焦距後僅可再滿足球差S1,中心彗差S2C,色差CL三種像差中之任兩項。因此其透鏡解法通常是先找出所有符合某兩項
像差值之結(jié)構(gòu),再從中將接近第三像差目標值之結(jié)構(gòu)挑選出來。
ty:{e]e x0%yz+i{: PWC法中的P, W, C 和S1, S2C, CL 是完全等效的,只是差一規(guī)化係數(shù): P=S1/h, W=S2C/H, C=CL/(h*h),其中h是邊緣光入射高,H是光學(xué)不變量。常見的PWC求解雙膠合的步驟是先滿足焦距及色差,再用查表法尋找可同時接近P及W目標值的
玻璃對及鏡面半徑。
|tU wlc> _2)QL 然而方法不是只有這一種。光學(xué)界對求解雙膠合透鏡之研究已有百年歷史,以下介紹幾篇相關(guān)論文:
|Qb@. k)[c!\a[i 1. Khan 及 Macdonald [1] 運用一系列事先繪好之圖形以查驗可同時接近三種像差值之結(jié)構(gòu)。其論文中也回顧了一些雙膠合透鏡求解法的歷史:
Gx4{ 9 (A) 1920年,Turriere 運用 Mossotti 於 1897 年所導(dǎo)出之方程式,求解當物在無限遠且
球差及色差為零時之結(jié)構(gòu)。
>^IUS8v (B) 1946 年,Brown 與 Smith 運用查表法求解,同樣的,僅適用於物在無限遠且球差及色差為零情況。
I-=Ieq"R9 (C) 1949 年,Slussarev 亦運用查表法求解物在無限遠,但像差可為色差及球差,或色差及彗差之情況。
!]5V{3 (D) 1954 年,Argentier 提出了比 Turriere-Mossotti 方法更簡單之遞迴式演算法,使之可用於物在無限或有限距離之情況,但仍限制球差,彗差及色差必須為零。
hd,O/-m# (E) 1970年,Hopkins 及 Rao [2] 推導(dǎo)出雙膠合透鏡之球差及彗差公式,並說明將另行發(fā)表求解結(jié)構(gòu)的方法。
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z (F) 1974年,Blandford 推導(dǎo)出可給定任意球差及中心彗差,但不能設(shè)定色差之解法。
k2.k}?w!JO :`lP+y?a1 2. Dreyfus等[3]應(yīng)用人工查驗圖型的方式,以選擇玻璃
材料,滿足球差、色差、彗差均為零之雙膠合透鏡。
;)SWwhQ +md"X@k5* 3. Banerjee及Hazra用基因法求解雙膠合透鏡[4-6]。
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q6^ 4. Chen [7]求解了
非球面雙膠合鏡片。由於多了非球面?zhèn)S數(shù)的自由度,可同時精確滿足焦距及三個像差目標值。
mi7~(V> =(Y0wZP| 參考文獻
\KS.A
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Gm3`/!r [2] H. H. Hopkins and V. Rao, “The systematic design of two-component objectives,” Optica Acta 17, 497 (1970).
]g }5p4*& [3] M. G. Dreyfus, R. E. Bishop, and J. E. Moorhead, "Aplanatic cemented doublet design," Journal of the Optical Society of America, 50(4), 375-378 (1960)
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