像差校正的常用方法
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(mǎn)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(mǎn)足初級(jí)像差的解會(huì)是很多的。
5. 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。 6. 利用折射球面的反常區(qū)。在一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)中,負(fù)的發(fā)散面或負(fù)透鏡常是為校正正透鏡的像差而設(shè)置,它們只能是少數(shù)。因此,讓正的會(huì)聚面處于反常區(qū),使其在對(duì)光起會(huì)聚作用的同時(shí),產(chǎn)生與發(fā)散面同號(hào)的像差就顯的特別有利。設(shè)計(jì)者應(yīng)善于利用這一性質(zhì)。 7. 利用透鏡或透鏡組處于特殊位置時(shí)的像差性質(zhì)。例如,處于光闌或與光闌位置接近的透鏡或透鏡組,主要用于改變球差和慧差(用整體彎曲的方法);遠(yuǎn)離光闌位置的透鏡或透鏡組,主要用來(lái)改變像散、畸變和倍率色差。在像面或像面附近的場(chǎng)鏡可以用來(lái)校正像面彎曲。 8. 對(duì)于對(duì)稱(chēng)型結(jié)構(gòu)的光學(xué)系統(tǒng),可以選擇成對(duì)的對(duì)稱(chēng)參數(shù)進(jìn)行修改。作對(duì)稱(chēng)性變化以改變軸向像差,作非對(duì)稱(chēng)變化以改變垂軸像差。 9. 利用膠合面改變色差或其他像差,并在必要時(shí)調(diào)換玻璃?梢栽谠z合透鏡中更換等折射率不等色散的玻璃,也可在適當(dāng)?shù)膯螇K透鏡中加入一個(gè)等折射率不等色散的膠合面。膠合面還可用來(lái)校正其他像差,尤其是高級(jí)像差。此時(shí),膠合面二邊應(yīng)有適當(dāng)?shù)恼凵渎什,可根?jù)像差的校正需要,使它起會(huì)聚或發(fā)散作用,半徑也可正可負(fù),從而在像差校正方面得到很大的靈活性。同時(shí),在需要改變膠合面二邊的折射率差以改變像差的性態(tài)、或微量控制某種高級(jí)像差,以及需要改變某透鏡所承擔(dān)的偏角等場(chǎng)合,都能通過(guò)調(diào)換玻璃而奏效。 10. 合理的攔截光束和選定光闌位置?讖胶鸵晥(chǎng)都比較大的光學(xué)系統(tǒng),軸外的寬光束常表現(xiàn)出很大的球差和慧差,使y'~tgU'特性曲線(xiàn)上下很不對(duì)稱(chēng)。原則上,應(yīng)首先立足于把像差盡可能校正好,在確定無(wú)法把寬光束部分的像差校正好的情況下,可以把光束中y’值變化大的外圍部分光線(xiàn)攔去,以消除其對(duì)像質(zhì)的有害影響,并在設(shè)計(jì)的最后階段,根據(jù)像差校正需要最終確定光闌位置。 最后值得指出,在像差校正過(guò)程中,重要的問(wèn)題是能夠判斷各結(jié)構(gòu)參數(shù),包括半徑、間隔、折射率等對(duì)像差變化影響的傾向。知道這種傾向,像差校正就不致盲目從事。一般講,像差隨結(jié)構(gòu)參數(shù)而變化的定性判斷是能夠作出,至少是能夠部分作出的。但要把握每一結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)所有像差的影響,特別是對(duì)最終像差的綜合影響是不可能的。因此,逐個(gè)改變結(jié)構(gòu)參數(shù),求出各參數(shù)對(duì)各種像差影響的變化量表是十分必要的。這也是光學(xué)自動(dòng)設(shè)計(jì)過(guò)程的必經(jīng)之路。另外,如果像差難以校正到預(yù)期的要求,或希望所設(shè)計(jì)系統(tǒng)在光學(xué)性能,即孔徑或視場(chǎng)上要有擴(kuò)大時(shí),也常采用復(fù)雜化的方法,如把某一透鏡或透鏡組分為二塊或二組,或者在系統(tǒng)的適當(dāng)位置加入透鏡(例如在會(huì)聚度較大的光束中,加入齊明透鏡)等。 |
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