問(wèn)題背景
d1jg3{pwA "L4ZE4|) 國(guó)際
光學(xué)設(shè)計(jì)會(huì)議（IODC）以前稱為國(guó)際
鏡頭設(shè)計(jì)會(huì)議，從上世紀(jì)60年代起，幾乎每四年都會(huì)舉行一次。在每次會(huì)議上，會(huì)議組織方都會(huì)假設(shè)一個(gè)設(shè)計(jì)問(wèn)題，由參與者來(lái)進(jìn)行求解。這些問(wèn)題通常都比較晦澀難懂，以至于難以實(shí)現(xiàn)商業(yè)應(yīng)用，故此而避開專利或者所有權(quán)的問(wèn)題�！ �
[0bp1 S~ DpCe_Vb%M 2002年鏡頭設(shè)計(jì)問(wèn)題
,FIG5-e,} Ø 設(shè)計(jì)一個(gè)折射鏡頭，具有類似全息元件的軸向色差
;t ~Y>, Ø 光譜從400到750nm，共15個(gè)
波長(zhǎng) SfS Wjq Ø 零視場(chǎng)（只有軸上視場(chǎng)）
W3+;1S$k Ø 所有
光譜范圍后
焦距大于0
rX(Ol,&oP Ø 在中心波長(zhǎng)575nm
Kz~ E"? ■ F數(shù)為8
8I8{xt4 ■ 焦距100mm
953GmNZ7 ■ 幾何RMS點(diǎn)列圖最小
]hMs:$} Ø 只能使用肖特
玻璃和球面
>O]u4G! *""iXi[ 求解過(guò)程
mX2X.ww(4 CODE V建模
u+lNcyp"MW 兩種可行方案
}A}cq!I^ 1) 變焦鏡頭，15個(gè)波長(zhǎng)和變焦位置
^O.` P 變焦參考波長(zhǎng)和權(quán)重
V~#8lu7; 可以使用變焦的近軸像面求解
xW K 0p'E0 繪圖復(fù)雜等
Y sDai< 2) 非變焦鏡頭，除了參考波長(zhǎng)575，其它所有波長(zhǎng)權(quán)重為零
Z-j?N{3& 只要可以計(jì)算所有波長(zhǎng)的后焦距就行
-e\OF3 Td 最終選擇第二方案
B/Js>R 評(píng)價(jià)函數(shù)
ke<l@w O 規(guī)定的評(píng)價(jià)函數(shù)是575波長(zhǎng)的RMS點(diǎn)列圖半徑和相對(duì)于全息元件的近軸焦移RMS的加權(quán)RMS
GX+Gqj . 指定波長(zhǎng)λ的焦移由下式給出
xLdkeuL[% [BFL(λ)-BFL(575)]-100(575/λ-1)
$~e55X'!+ 所有對(duì)應(yīng)的15個(gè)波長(zhǎng)數(shù)據(jù)平方和后開根號(hào)即得到RMS值
63`5A3rii 計(jì)算此評(píng)價(jià)函數(shù)的理想方式是使用宏程序
T O&^%d 1) RMS點(diǎn)列圖半徑:
U(+%iD60i 以NRD 100運(yùn)行SPO，將文本輸出捕獲到Buffer中，得到顯示的RMS點(diǎn)列點(diǎn)直徑，除以2即得到半徑值
Xv+!) j< 2) 每個(gè)波長(zhǎng)^W的焦移值:-(hmy si w^w)/(umy si w^w)-100*(575/(WL W^w)-1)色差校正
r}:D g
fn 單個(gè)的玻璃元件藍(lán)光聚焦短而紅光聚焦長(zhǎng)，而對(duì)于普通的消色差雙鏡片，單個(gè)元件的光焦度要比總光焦度要大，以使兩個(gè)波長(zhǎng)相遇。在這個(gè)鏡頭中，這兩個(gè)顏色不只是要相遇，更要相交以使紅光聚焦短而藍(lán)光聚焦長(zhǎng)。因此，我們需要光焦度非常大的元件，同時(shí)，二階或更高階色差也很重要，這樣我們可以達(dá)到全息元件的色散曲線。
! FVD_8 色差校正公式
/&H l62Ak 對(duì)于N個(gè)接觸薄
透鏡，總光焦度僅僅是單個(gè)透鏡的光焦度之和
I)\{?LdHR Ф=ΣΦk
