bdG@%K', 如果我们把各结构参数、材料等因素和像差的关系,简化成如图2示的三维地形形式:水平和垂直坐标轴分别对应东西方向和南北方向,坐标位置视为影响像差的因素;曲线为等高线,视为像差大小。 d ez4g 从图2中可以看出,有3个不同的初始结构:X、Y、Z。 c*(^:#"9 从X结构出发,最终可到达A点,海拔为0-10,代表着像差校正良好,为全局最优解; k%Vprc 从Y结构出发,最终可到达C点,海拔为20-30,代表着像差校正进入了局部最优,而非全局最优; N"suR}9% 从Z结构出发,最终可到达B点,海拔为30-40,代表着像差校正进入了局部最优,而非全局最优。 Z!7xRy 而X、Y、Z在初始结构状态下,就其像差表现而言: X与Y相差无几,而Z最佳。在地形图上,X、Y初始结构对应的海拔均为80,Z初始结构对应的海拔为70,其像差最小。然而,从地形图上,我们可以很容易看出,X才是我们要找寻的最佳初始结构。 ]vP}K 仅通过PWC算法,我相信,以上讨论的问题是无法规避:由PWC算法计算出来的,大概率是Z初始结构。 e =r
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图2、初始结构与局部最小示意
C,GZ 即使利用PWC方法,求解最简单的双胶合初始结构,火石玻璃、冕牌玻璃哪个在前,哪个在后?镜片选取向左弯曲、还是向右弯曲?也需要根据光学设计经验甄别哪种形式更为合适。因为不论哪个在前、哪个在后,不论向左弯曲,还是向右弯曲,都可以组合出来为实现像差校正而需要的P和W以及C值。单从PWC计算上来讲,选择哪种形式合适,无法得出明确的结论。 fc9@l a
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图3、冕牌玻璃在前的设计
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图4、火石玻璃在前的设计
KROD( 如图3、4时,为4种均能实现消色差、消球差的双胶合透镜组合形式: c?u*,d) G (1)冕牌在前透镜组整体向左弯曲 y@It#!u0 (2)冕牌在前透镜组整体向右弯曲 -a &<Un/ (3)火石在前透镜组整体向左弯曲 %:zu68Q[ (4)火石在前透镜组整体向右弯曲 bI8uw|c 第2种形式,冕牌在前透镜组整体向右弯曲的设计结果,初级球差、色差校正良好,且透镜弯曲形式比较容易加工,正透镜可以设计为两面为同一曲率半径的形式。在双胶合透镜单独使用或者设计小视场系统时,此类透镜效果确实不错。 k~ByICE 但光学设计并非仅仅是考虑初级球差、色差校正,加工难易的问题,除此之外,还要考虑各级像差补偿、各类像差的综合校正水平,以及其他因素。比如:在大视场光学系统设计中,第1种和第4种组合形式,经常出现。大视场光学系统,光阑的两侧,经常出现明显弯向光阑的透镜形式,此种形式有利于校正大视场系统较为突出的像差:像面弯曲、象散、畸变等等。 4^M"V5tDx