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2022-01-28 13:38 |
如何使用 CAXCAD 计算透镜的赛德尔Seidel像差?
引言 ,R}KcZG)
hu(K!>{ 赛德尔Seidel像差 也称为初级像差或三阶像差,赛德尔像差系数表征了光学系统的初级像差在各个折射面上的分布。因此它除了光学系统的物距和视场相关,还与光学系统的结构密切相关。 (eG]Cp@ `U_>{p&x 初级像差理论是光学设计的基础知识,CAXCAD软件包含Seidel像差计算的近轴数据,这组数据展示了软件内在计算的过程,从而让用户更加深入理解Seidel像差的使用和适用范围。 5?L:8kHsH HoE.//b 像差计算公式 jL+}F /~r MD4 j~q\g Seidel 像差是完全基于近轴光学:追迹边缘光线和主光线就可以完成计算。在光线追迹过程中,表面的曲率的泰勒展开项(或者Snell定律的角度正弦)只近似到三阶,因此我们也把这种像差称为三阶像差或初级像差。 DG*o
w^ ~_db<!a Seidel 像差包含有七个项目: 2Lekckgv G=!bM(]R~ 球差SPHA S1, 慧差 COMA S2, 像散 ASTI S3, 场曲 FCUR S4, 畸变 DIST S5, 轴向色差 C1, 垂轴色差, C2 $a*Q).^ `$Fl gp0P CAXCAD内部计算所采用的像差计算的公式如下: &IEBZB\/+& J5p!-N`NS 像差公式 Ym{%"EB jjwMvf.R [attachment=110705] E'S;4B5? Z*(!`,.bB 两个色差公式: p5;,/
|Ft ENXW#{N.v [attachment=110706] |z|)r"*\4 Qv0>Pf CAXCAD 的 Seidel 像差 @~#79B"9& RQS:h]?:l 在显示的数据中,第一组是近轴光线追迹的数据 H U A 代表边缘光线 HBAR UBAR ABAR 代表主光线 ZYR,8 y lDPRn~[#\ CAXCAD 提供了这组数据,可以让有需要的用户了解或验证计算的过程。 5?{ >9j5 TQ\wHJ [attachment=110702] AV[P QI XJlDiBs9=Q 第二组和第三组分别表示Seidel 像差中的几何像差和波像差 $:u7Dv}\ Z_V&IQo-7 [attachment=110700] FQ|LA[~ ?9zoQ[ Seidel 像差的操作数 kk_9G-M K jn& CAXCAD 软件支持分析功能参数对应优化控制的原理和框架,这一点也是很多光学软件的特点。 J'&B:PZObB ( ln 因此Seidel 像差可以通过操作数来进行控制,对应的优化操作数 MFO 如下 %YvSHh;c A.$VM# 球差 S1: MF-SPHA V:G }=~+= 慧差 S2: MF-COMA !: EW21m 像散 S3: MF-ASTI dJQ }{,+6 场曲 S4: MF-FCUR J!A/r< 畸变 S5: MF-DIST ^{fi^lL= 轴向色差 C1: MF-AXCL K+7yUF8XP 垂轴色差 C2: MF-LACL 7<QYT+6xV 用户使用的时候无需输入MF的开头部分,而只需要输入后面的四个字母就可以了,返回的值将是以波长为单位的波像差数值。 /[nZ#zj!3 Z\*5:a] 特别说明 MF-DIST: Surf 参数如果是0,返回百分比的%几何畸变,如果是非0则返回对应表面的三阶畸变S5的波像差。 Yn$>QS 4 r>Qyc 原文出自CAXCAD官网知识库
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