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    [原创]高级球差数据计算、曲线绘制、性能分析 [复制链接]

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    离线phoenixzqy
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2013-11-30
    以像差理论为指导,通过反复的尝试、计算,修改来获得最佳的结果。这是经典光学设计的基本做法。即使在使用光学软件自动优化像差的今天,设计者了解各种透镜的结构形式、像差特性及为什么会产生这种特性,仍然是十分重要的。现在的光学设计师都采用光学软件,但很多设计师对不同结构的透镜的性能及作用的认识却很少,这是不够的。而优化程序很多时候,采用的是数学方法,把很多经典的、已经重复验证很多次的成功的结构,忽略掉了。仅仅使用软件优化光学系统,有时是解决不了问题的。因此,对光学系统的结构、像差性能了解清楚,能更好的发挥设计软件的作用。 oE;SZ"$ x  
    ;LhNz()b  
    最近重新看了一下光学理论知识,把以前手动追迹光线的公式,在Matlab里编程实现了一下。程序编写完成之后,以一个简单的双胶合透镜为例,做了一下验证。以简单双胶合为例,比较容易和以前的数据对照,验证程序正确与否。验证成功之后,即可代入复杂光学系统结构参数,计算各面球差贡献、各面球差的初级球差、二级球差、san 级球差或更高级球差。(高级像差的计算,也可以在Zemax里,采用近轴、实际光线操作数,计算出来。)目前程序里只计算到san 级。先分享一个双胶合透镜的追迹、计算结果。之后,会分享一个消带球差的透镜组追迹、计算结果。 Tg-HR8}X  
    如图示:黑色为透镜组球差曲线,初级、二级、san 级分别为r、g、b。 =a]B#uUn  
    ;Q}pmBkqB  
    o(|fapK.  
    消球差透镜组球差曲线 [? 1m6u;  
    9si,z  
    uA1DTr?z  
    第一面球差贡献 re%MT@L#  
    a+_F^   
    (F.vVldBy  
    第二面球差贡献 28jm*Cl8  
    M%#H>X\/  
    !arTR.b\  
    第三面球差贡献
    ]di9dLT  
    由以上曲线可以看出,对透镜的单个表面而言,其球差以初级为主。透镜的消边缘球差,基本上是以第二面的初级、二级球差,补偿一、三面的初级球差。 v."0igMO  
    &qP@WFl  
    而下图的消带球差透镜球差曲线的校正,是修改透镜结构,产生了与以上透镜结构,反向的san级球差,对球差进行了进一步的补偿获得的。这个,会在以后发帖说明。 HbUadPr  
    "p[FFg  
    cz6\qSh\,  
    消带球差透镜组球差曲线
    Dn9AOi!  
    _;x7vRWmN  
    2014年5月07-09,成像光学设计培训班(上海);5月16-18照明光学设计培训班(上海);开始报名了!!!  @U;U0  
    QQ:156077988  Email:phoenixzqy@163.com
    1条评分光币+15
    cyqdesign 光币 +15 原创内容,奖励! 2013-11-30
     
    成像光学设计培训(上海)11月17-19日;照明光学设计培训(上海)11月24-26日;欢迎报名参加!
    QQ:2831610750
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    离线fagbit
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    只看该作者 1楼 发表于: 2013-11-30
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    离线phoenixzqy
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    只看该作者 2楼 发表于: 2013-11-30
    回 fagbit 的帖子
    fagbit:顶一个! (2013-11-30 16:22)  /`3^?zlu"  
    O?8^I<  
    谢谢,常交流。
    成像光学设计培训(上海)11月17-19日;照明光学设计培训(上海)11月24-26日;欢迎报名参加!
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    离线phoenixzqy
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    只看该作者 3楼 发表于: 2013-11-30
    这个是根据子午面内的光线追迹公式编写的。 D<[4}og&]  
    空间光线的公式,按照向量的方法书写,也很简单。
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    离线ds1234567
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    只看该作者 4楼 发表于: 2013-11-30
    支持原创,盼望下回分解
    离线phoenixzqy
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    只看该作者 5楼 发表于: 2013-11-30
    回 ds1234567 的帖子
    ds1234567:支持原创,盼望下回分解 (2013-11-30 19:51)  `;*%5WD%  
    J:)Q)MT24:  
    消带球差那个,镜片的每个面的球差贡献曲线图其实已经做好了。 6cVaO@/(  
    过几天再发。呵呵
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    离线孤烟寂
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    只看该作者 6楼 发表于: 2013-11-30
    求程序
    离线phoenixzqy
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    只看该作者 7楼 发表于: 2013-11-30
    回 孤烟寂 的帖子
    孤烟寂:求程序 (2013-11-30 21:24)  ;+>-uPT/1  
    1Cki}$k@  
    呵呵 这要求太直接了。
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    离线doddshi
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    只看该作者 8楼 发表于: 2013-11-30
    非常好的东西,谢谢了
    离线phoenixzqy
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    只看该作者 9楼 发表于: 2013-12-01
    回 doddshi 的帖子
    doddshi:非常好的东西,谢谢了 (2013-11-30 22:36)  ) H=}bqn  
    L&h@`NPO a  
    客气 常交流。
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