雙高斯照相物鏡屬于中等視場及中等相對孔徑的典型照相物鏡，其結(jié)構(gòu)形式如圖1所示。 NQx>u
=AP0{ 圖1. 雙高斯照相物鏡結(jié)構(gòu)形式 %Vb~}sT:
該類型鏡頭結(jié)構(gòu)簡單，成本低，容易滿足使用要求。目前市場上也有大量鏡頭設(shè)計專利可供選用。由于具體設(shè)計需要滿足不同設(shè)計指標(biāo)，引來的專利數(shù)據(jù)不可能直接拿來就用，大部分都還需要光學(xué)設(shè)計者進(jìn)行二次修改設(shè)計，利用光學(xué)軟件進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計，以滿足具體設(shè)計要求。然而，也不是任何一個設(shè)計者拿來專利都可以優(yōu)化出來一個優(yōu)質(zhì)照相鏡頭的，還必須了解該形式鏡頭的設(shè)計思想，各結(jié)構(gòu)參數(shù)對系統(tǒng)像質(zhì)的貢獻(xiàn)，熟練地掌握系統(tǒng)內(nèi)涵才便于得心應(yīng)手的處理鏡頭優(yōu)化工作。OCAD給出雙高斯照相物鏡初始設(shè)計的思路及方法就是為使設(shè)計者了解該鏡頭的設(shè)計思路及各結(jié)構(gòu)單元的功能，掌握設(shè)計及優(yōu)化技巧。 'tDVSj
!-Uq# Ea0/ 由于雙高斯照相物鏡結(jié)構(gòu)的對稱性，原則上所有橫向像差都能自動補(bǔ)償，因此在設(shè)計思路上只著眼于縱向像差的平衡設(shè)計。為此在設(shè)計過程中首先從設(shè)計其半部系統(tǒng)入手，然后再經(jīng)過鏡像處理形成雙高斯照相物鏡的全系統(tǒng)。雙高斯照相物鏡的半部系統(tǒng)在其系統(tǒng)光欄后只包括一個雙膠合透鏡和一片單透鏡組成，如圖2。 w"" ({<qs}H" 圖2. 雙高斯照相物鏡半部系統(tǒng) Og1 Hg
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初始結(jié)構(gòu)設(shè)計實際上只是系統(tǒng)高斯光學(xué)設(shè)計階段。在這一階段里只考慮系統(tǒng)在滿足初級像差的要求下求解系統(tǒng)初始結(jié)構(gòu)，獲取系統(tǒng)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)參數(shù)，為系統(tǒng)相差平衡，優(yōu)化設(shè)計建立基礎(chǔ)。 H,(4a2zx
._p^0U xT 在初始設(shè)計階段，把雙膠合物鏡當(dāng)成一個厚透鏡，單透鏡當(dāng)做一個薄透鏡處理。雙膠合的厚透鏡通常還宣稱一個等折射率無光焦透鏡。由于雙高斯物鏡在初始設(shè)計階段只考慮縱向像差的影響，具體地說，只考慮系統(tǒng)初級像差的SⅠ、SⅢ、SⅣ及CⅠ的影響。為此，其中單透鏡主要負(fù)擔(dān)平衡軸向球差SⅠ的作用，厚透鏡兩塊玻璃的選擇及光焦度分配影響系統(tǒng)色差CⅠ，透鏡厚度及光字段置影響著系統(tǒng)場曲及象散的大小。由此設(shè)計思路，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計步驟如下。 ua!RwSo
Va$JfWef 在設(shè)計之前，先打開設(shè)計窗口如圖3。填寫設(shè)計要求，其中包括：系統(tǒng)焦距、系統(tǒng)孔徑、視場角度以及應(yīng)滿足的初級像差系數(shù)值SⅠ、SⅢ、SⅣ及CⅠ等。然后按順序選擇單透鏡的玻璃材料以及雙膠合厚透鏡的玻璃組合。選擇厚透鏡的玻璃組合時一般是按照等折射率的匹配原則選取。 Q"k #eEA
ob K6GG?ZE NchEay;` 圖3. 雙高斯照相物鏡設(shè)計窗體
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圖4. 優(yōu)選玻璃材料清單 r)gtx!b x
選擇單透鏡玻璃材料可以在“單透鏡玻璃”下拉式菜單內(nèi)直接選取，也可以通過“優(yōu)選玻璃”方式從玻璃清單里挑選，玻璃清單內(nèi)列出了相應(yīng)玻璃牌號的折射率等供參考，如圖4。 ejpSbVJ
A i~ d 選擇膠合透鏡玻璃組合，首先可以有“王冕在前” 和“火石在前”的選擇，然后可以在“前組玻璃”和“后組玻璃”菜單內(nèi)分別選擇，還可以利用“玻璃搭配”菜單選擇玻璃牌號、玻璃折射率、玻璃色散以及按等折射率搭配方式成組選擇。 JqK-vvI
snVeOe#'S 5XZ\7Z| 圖5. 玻璃搭配選擇 `L
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雙高斯照相物鏡的厚透鏡一般多選擇等折射率搭配，選定后接口顯示等折射率玻璃搭配列表如圖6�？梢詮闹羞x擇適當(dāng)搭配。 ^ux"< ?
`; Xwv) :?$ <: 圖6. 等折射率玻璃搭配列表 'ALe>\WO
玻璃選擇完成接口會立即轉(zhuǎn)入外形尺寸計算狀態(tài)。 g7r0U6Y )QB9zl: 外形尺寸計算 -^,wQW:o) J %P{/
