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雙膠合透鏡是
光學(xué)系統(tǒng)中不可或缺的基本光學(xué)零件之一。對于一個(gè)新設(shè)計(jì)的
光學(xué)系統(tǒng)，首先根據(jù)性能要求對其進(jìn)行外形尺寸計(jì)算，然后就得開始對各光學(xué)零部件進(jìn)行初級像差設(shè)計(jì)，求解每個(gè)零部件的
、C的分配值，最后根據(jù)對各個(gè)零部件的
、C要求值進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算該零部件的光學(xué)
參數(shù)（表面半徑R、表面間隔D以及其玻璃
材料）。這一整套過程就是光學(xué)系統(tǒng)的“初始結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”。有了系統(tǒng)的初始結(jié)構(gòu)參數(shù)才能開始根據(jù)對系統(tǒng)的
成像質(zhì)量要求進(jìn)行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
優(yōu)化計(jì)算，最后獲得一個(gè)滿足使用要求的系統(tǒng)結(jié)果。
8~bPo WP 圖1.單透鏡初始數(shù)據(jù) f$/D? q3N
在對系統(tǒng)零部件根據(jù)
、C求解初始結(jié)構(gòu)參數(shù)時(shí)，首先還要根據(jù)其
、C的負(fù)擔(dān)選取零部件結(jié)構(gòu)形式，比如是單透鏡，還是膠合透鏡，還是多片復(fù)合透鏡�？傊詈蠖悸鋵�(shí)到單透鏡或雙膠合透鏡上，對于消色差系統(tǒng)，特別多的還是雙膠合透鏡上。因此，雙膠合透鏡的設(shè)計(jì)計(jì)算在光學(xué)系統(tǒng)初始結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中十分重要。
okW3V}/x/z 雙膠合透鏡是由兩片不同光學(xué)材料的膠合在一起的光學(xué)透鏡結(jié)構(gòu)形式。兩片玻璃通常一片是王冕玻璃，另一片是火石玻璃。往往要根據(jù)不同光學(xué)要求決定使用王冕在前還是火石在前，然后根據(jù)這一原則選擇具體玻璃牌號(hào)的配對。最后根據(jù)配對的兩片玻璃的光學(xué)參數(shù)計(jì)算該玻璃組合的
、C，反復(fù)選擇適合的玻璃組合，求取其
、C，看是否滿足系統(tǒng)對其
、C值的要求。這就是經(jīng)典的
、 求解法。該方法至今適用。
@9L9c gDrqs >8 在本OCAD光學(xué)系統(tǒng)自動(dòng)設(shè)計(jì)
軟件中在選擇“單透鏡及膠合透鏡結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”菜單時(shí)，出現(xiàn)設(shè)計(jì)窗口如圖2。
Z'~5L_.]Ai !}%giF$- 圖2.雙膠合透鏡初始設(shè)計(jì)窗體 YY9q'x,w
在圖1中要求填寫透鏡的
焦距、孔徑、系統(tǒng)對該透鏡的
、C要求值，再選擇使用玻璃材料的玻璃庫名以及根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)具體情況決定玻璃組合形式是王冕在前還是火石在前。然后是選擇具體玻璃配對。在選擇玻璃配對時(shí)有三種方式。
VmW_, "v06F j>q a. 直接選擇前后組玻璃材料
K{c^.&6D oj/ti m 如直接選擇前組或后組或前組和后組都直接選擇，只要分別在“前組玻璃”和“后組玻璃”下拉式菜單內(nèi)選擇“按玻璃牌號(hào)”即可直接選擇玻璃材料如圖2。玻璃材料選定后窗體上會(huì)出現(xiàn)有該對玻璃組合的滿足設(shè)計(jì)要求的初始結(jié)構(gòu)參數(shù)及對應(yīng)PW實(shí)際計(jì)算結(jié)果列于表內(nèi)，同時(shí)還顯示透鏡彎曲的PW值變化曲線圖如圖4所示。
6 m]L{ buP (0S"ZT 圖3.雙膠合透鏡玻璃選擇窗體 mMR[(
!dGgLU_ 圖4.雙膠合透鏡初始結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖 = 2k+/0ZbP
對于這一結(jié)果如不滿意還可以通過滾動(dòng)條移動(dòng)調(diào)整透鏡色差和初級像差值。
6\bbP>ql fAK b. 直接選擇前組或后組玻璃材料，另一塊材料根據(jù)玻璃庫內(nèi)的玻璃材料參數(shù)優(yōu)化選取
l/]P6 @N OCd[P1Y] 在選取玻璃材料配對時(shí)還可以只選擇前（后）組的一片材料，另一片由程序在該玻璃庫內(nèi)所有材料依次配對幷給出相應(yīng)PW值變化曲線圖供選擇，如圖5。
;pNfdII( ]Vubz54 圖5.雙膠合透鏡玻璃配對曲線圖 1_' ZbZv4h
使用曲線圖上方滾動(dòng)條選擇合適的P值即可獲得和所選值接近的數(shù)組玻璃配對供選擇，如圖6。選擇后窗體上會(huì)出現(xiàn)有該對玻璃組合的滿足設(shè)計(jì)要求的初始結(jié)構(gòu)參數(shù)及對應(yīng)PW實(shí)際計(jì)算結(jié)果列于表內(nèi)。
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