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  • 像差校正的常用方法

    作者:佚名 来源:光行天下论坛 时间:2017-10-10 09:32 阅读:5081 [投稿]
    应用初级像差理论求解初始结构参数的方法,最多只能满足初级像差的要求,并且随着系统中各组元光焦度的分配、玻璃的选取和对某些参数的选择的不同,满足初级像差的解会是很多的。

    5. 若要求单色像差有较大变化而保持色差不变,可对某个透镜或透镜组作整体弯曲。这种做法对消除色差和匹兹凡和以外的所有像差均属有效。

    6. 利用折射球面的反常区。在一个光学系统中,负的发散面或负透镜常是为校正正透镜的像差而设置,它们只能是少数。因此,让正的会聚面处于反常区,使其在对光起会聚作用的同时,产生与发散面同号的像差就显的特别有利。设计者应善于利用这一性质。

    7. 利用透镜或透镜组处于特殊位置时的像差性质。例如,处于光阑或与光阑位置接近的透镜或透镜组,主要用于改变球差和慧差(用整体弯曲的方法);远离光阑位置的透镜或透镜组,主要用来改变像散、畸变和倍率色差。在像面或像面附近的场镜可以用来校正像面弯曲。

    8. 对于对称型结构的光学系统,可以选择成对的对称参数进行修改。作对称性变化以改变轴向像差,作非对称变化以改变垂轴像差。

    9. 利用胶合面改变色差或其他像差,并在必要时调换玻璃。可以在原胶合透镜中更换等折射率不等色散的玻璃,也可在适当的单块透镜中加入一个等折射率不等色散的胶合面。胶合面还可用来校正其他像差,尤其是高级像差。此时,胶合面二边应有适当的折射率差,可根据像差的校正需要,使它起会聚或发散作用,半径也可正可负,从而在像差校正方面得到很大的灵活性。同时,在需要改变胶合面二边的折射率差以改变像差的性态、或微量控制某种高级像差,以及需要改变某透镜所承担的偏角等场合,都能通过调换玻璃而奏效。

    10. 合理的拦截光束和选定光阑位置。孔径和视场都比较大的光学系统,轴外的宽光束常表现出很大的球差和慧差,使y'~tgU'特性曲线上下很不对称。原则上,应首先立足于把像差尽可能校正好,在确定无法把宽光束部分的像差校正好的情况下,可以把光束中y’值变化大的外围部分光线拦去,以消除其对像质的有害影响,并在设计的最后阶段,根据像差校正需要最终确定光阑位置。

    最后值得指出,在像差校正过程中,重要的问题是能够判断各结构参数,包括半径、间隔、折射率等对像差变化影响的倾向。知道这种倾向,像差校正就不致盲目从事。一般讲,像差随结构参数而变化的定性判断是能够作出,至少是能够部分作出的。但要把握每一结构参数对所有像差的影响,特别是对最终像差的综合影响是不可能的。因此,逐个改变结构参数,求出各参数对各种像差影响的变化量表是十分必要的。这也是光学自动设计过程的必经之路。另外,如果像差难以校正到预期的要求,或希望所设计系统在光学性能,即孔径或视场上要有扩大时,也常采用复杂化的方法,如把某一透镜或透镜组分为二块或二组,或者在系统的适当位置加入透镜(例如在会聚度较大的光束中,加入齐明透镜)等。

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    文章点评

    xiaochao:干货,好文章。(2018-09-08)

    winsword:点到即可(2017-11-19)

    lens_design:需要你们这些专家多多说话(2017-10-27)