以像差理論為指導(dǎo),通過反復(fù)的嘗試、計算,修改來獲得最佳的結(jié)果。這是經(jīng)典
光學(xué)設(shè)計的基本做法。即使在使用光學(xué)
軟件自動
優(yōu)化像差的今天,設(shè)計者了解各種
透鏡的結(jié)構(gòu)形式、像差特性及為什么會產(chǎn)生這種特性,仍然是十分重要的。現(xiàn)在的
光學(xué)設(shè)計師都采用光學(xué)軟件,但很多設(shè)計師對不同結(jié)構(gòu)的透鏡的性能及作用的認(rèn)識卻很少,這是不夠的。而優(yōu)化程序很多時候,采用的是數(shù)學(xué)方法,把很多經(jīng)典的、已經(jīng)重復(fù)驗證很多次的成功的結(jié)構(gòu),忽略掉了。僅僅使用軟件優(yōu)化
光學(xué)系統(tǒng),有時是解決不了問題的。因此,對光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、像差性能了解清楚,能更好的發(fā)揮設(shè)計軟件的作用。
P?bdjU#_n` giI9-C 最近重新看了一下光學(xué)理論知識,把以前手動追跡
光線的公式,在Matlab里編程實現(xiàn)了一下。程序編寫完成之后,以一個簡單的雙膠合透鏡為例,做了一下驗證。以簡單雙膠合為例,比較容易和以前的數(shù)據(jù)對照,驗證程序正確與否。驗證成功之后,即可代入復(fù)雜光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
參數(shù),計算各面球差貢獻(xiàn)、各面球差的初級球差、二級球差、san 級球差或更高級球差。(高級像差的計算,也可以在Zemax里,采用近軸、實際光線操作數(shù),計算出來。)目前程序里只計算到san 級。先分享一個雙膠合透鏡的追跡、計算結(jié)果。之后,會分享一個消帶球差的透鏡組追跡、計算結(jié)果。
tvd/Y|bV= 如圖示:黑色為透鏡組球差曲線,初級、二級、san 級分別為r、g、b。
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Qc6323/" 消球差透鏡組球差曲線
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j3$KYf`T} 第一面球差貢獻(xiàn)
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jML}{>Gy8S 第二面球差貢獻(xiàn)
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~x824xW 由以上曲線可以看出,對透鏡的單個表面而言,其球差以初級為主。透鏡的消邊緣球差,基本上是以第二面的初級、二級球差,補(bǔ)償一、三面的初級球差。
f9;M"Pd v=|ahsYC 而下圖的消帶球差透鏡球差曲線的校正,是修改透鏡結(jié)構(gòu),產(chǎn)生了與以上透鏡結(jié)構(gòu),反向的san級球差,對球差進(jìn)行了進(jìn)一步的補(bǔ)償獲得的。這個,會在以后發(fā)帖說明。
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zV%U4P)Dao 消帶球差透鏡組球差曲線
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