| archdevil1 |
2009-06-01 15:14 |
像差校正的一些方法
應(yīng)用初級(jí)像差理論求解初始結(jié)構(gòu)參數(shù)的方法,最多只能滿足初級(jí)像差的要求,并且隨著系統(tǒng)中各組元光焦度的分配、玻璃的選取和對(duì)某些參數(shù)的選擇的不同，滿足初級(jí)像差的解會(huì)是很多的。而其中往往只有少數(shù)的解有實(shí)用意義。這就需要進(jìn)行全面、系統(tǒng)的計(jì)算、分析、歸納，以求得較好的初始解。一個(gè)好的初始解，應(yīng)該是像差分布合理、透鏡彎曲恰當(dāng)，特別是高級(jí)像差不能很大。 v&sp;%I6 =
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校正了初級(jí)像差的解并不是直接能夠應(yīng)用的解。特別是當(dāng)系統(tǒng)比較復(fù)雜、相對(duì)孔徑和視場(chǎng)都較大時(shí)，初始解和最后的結(jié)果之間，差別就會(huì)很大。這表明，從一個(gè)初始解到成為一個(gè)可實(shí)用的解，尚需進(jìn)行大量的像差校正和平衡工作，盡管已有許多頗為實(shí)用的光學(xué)自動(dòng)設(shè)計(jì)程序問世，在操作中仍然需要很多的人工干預(yù)，設(shè)計(jì)工作不可能完全由計(jì)算機(jī)完成。同時(shí)，好的計(jì)算機(jī)軟件也必須由人來設(shè)計(jì)。因此我們?nèi)孕枇私馊缦滦Ｕ鈱W(xué)系統(tǒng)像差的原則和常用方法。 q9zeN:><
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首先，各光組以至各面的像差分布要合理。在考慮初始結(jié)構(gòu)時(shí)，可將要校正的像差列成用P、W表示的方程組，這種方程組可能有多組精確解，也可能是病態(tài)的，或無解。若是前者，應(yīng)選一合理的解；若是后者，應(yīng)取最小二乘解。總之，有多種解方程組的算法可資利用，在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)并不困難。然后，應(yīng)盡量做到各個(gè)面上以較小的像差值相抵消，這樣就不至于會(huì)有很大的高級(jí)像差。在此，各透鏡組的光焦度分配、各個(gè)面的偏角負(fù)擔(dān)要盡量合理，要力求避免由各個(gè)面的大像差來抵消很多面的異號(hào)像差。 L7II>^"B
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其次，相對(duì)孔徑h/r或入射角很大的面一定要使其彎向光闌，以使主光線的偏角或 ip角盡量小，以減少軸外像差。反之，背向光闌的面只能有較小的相對(duì)孔徑。 ?`*`A9@
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第三，像差不可能校正到完美無缺的理想程度，最后的像差應(yīng)有合理的匹配。這主要是指：軸上點(diǎn)像差與各個(gè)視場(chǎng)的軸外像差要盡可能一致，以便能在軸向離焦時(shí)使像質(zhì)同時(shí)有所改善；軸上點(diǎn)或近軸點(diǎn)的像差與軸外點(diǎn)的像差不要有太大的差別，使整個(gè)視場(chǎng)內(nèi)的像質(zhì)比較均勻，至少應(yīng)使0.7視場(chǎng)范圍內(nèi)的像質(zhì)比較均勻。為確保0.7視場(chǎng)內(nèi)有較好的質(zhì)量，必要時(shí)寧愿放棄全視場(chǎng)的像質(zhì)（讓他有更大像差）。因?yàn)樵?.7視場(chǎng)以外已非成像的主要區(qū)域，當(dāng)畫幅為矩形時(shí)（如照相底片），此區(qū)域僅是像面一角，其像質(zhì)的相對(duì)重要性可以較低些。 ?#5)TAW
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第四，挑選對(duì)像差變化靈敏、像差貢獻(xiàn)較大的表面改變其半徑。當(dāng)系統(tǒng)中有多個(gè)這樣的面時(shí)，應(yīng)挑選其中既能改良所要改的那種像差，又能兼顧其他像差的面來進(jìn)行修改。在像差校正的最后階段尚需對(duì)某一、二種像差做微量修改時(shí)，作單面修改也是能奏效的。 ^[HX#JJ~
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第五，若要求單色像差有較大變化而保持色差不變，可對(duì)某個(gè)透鏡或透鏡組作整體彎曲。這種做法對(duì)消除色差和匹茲凡和以外的所有像差均屬有效。
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