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校正光學(xué)系統(tǒng)像差原則十條
世通檢測分享的校正光學(xué)系統(tǒng)像差原則十條如下：
(1)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,，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)取小二乘解,?？傊卸喾N解方程組的算法可資利用,，在計算機上實現(xiàn)并不困難,。然后，應(yīng)盡量做到各個面上以較小的像差值相抵消,，這樣就不至于會有很大的高級像差,。在此，各透鏡組的光焦度分配,、各個面的偏角負擔(dān)要盡量合理,，要力求避免由各個面的大像差來抵消很多面的異號像差。
(2)相對孔徑h/r或入射角很大的面即曲率半徑小的面,，一定要使其彎向光闌,，以使主光線的偏角或 ip角盡量小(即降低主光線的投射高)，以減少軸外像差,。反之,，背向光闌的面只能有較小的相對孔徑。
(3)像差不可能校正到完美無缺的理想程度,，后的像差應(yīng)有合理的匹配,。這主要是指：軸上點像差與各個視場的軸外像差要盡可能一致，以便能在軸向離焦時使像質(zhì)同時有所改善;軸上點或近軸點的像差與軸外點的像差不要有太大的差別，使整個視場內(nèi)的像質(zhì)比較均勻,，至少應(yīng)使0.7視場范圍內(nèi)的像質(zhì)比較均勻,。為確保0.7視場內(nèi)有較好的質(zhì)量，必要時寧愿放棄全視場的像質(zhì)(讓他有更大像差),。因為在0.7視場以外已非成像的主要區(qū)域,，當畫幅為矩形時(如照相底片)，此區(qū)域僅是像面一角,，其像質(zhì)的相對重要性可以較低些,。
(4)挑選對像差變化靈敏、像差貢獻較大的表面改變其半徑,。當系統(tǒng)中有多個這樣的面時,，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行修改,。在像差校正的后階段尚需對某一,、二種像差做微量修改時，作單面修改也是能奏效的,。
(5)若要求單色像差有較大變化而保持色差不變,，可對某個透鏡或透鏡組作整體彎曲。這種做法對消除色差和匹茲瓦以外的所有像差均屬有效,。
(6)利用折射球面的反常區(qū),。在一個光學(xué)系統(tǒng)中，負的發(fā)散面或負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，讓正的會聚面處于反常區(qū),，使其在對光起會聚作用的同時,，產(chǎn)生與發(fā)散面同號的像差就顯得特別有利。設(shè)計者應(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彗差(用整體彎曲的方法);遠離光闌位置的透鏡或透鏡組,，主要用來改變像散、畸變和倍率色差,。在像面或像面附近的負場鏡可以用來校正像面彎曲,。
(8)對于對稱型結(jié)構(gòu)的光學(xué)系統(tǒng)，可以選擇成對的對稱參數(shù)進行修改,。作對稱性變化以改變軸向像差,，作非對稱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?shù)膯螇K透鏡中加入一個等折射率不等色散的膠合面,。膠合面還可用來校正其他像差,，尤其是高級像差。此時,，膠合面二邊應(yīng)有適當?shù)恼凵渎什睿筛鶕?jù)像差的校正需要,，使它起會聚或發(fā)散作用,，半徑也可正可負，從而在像差校正方面得到很大的靈活性,。同時,，在需要改變膠合面二邊的折射率差以改變像差的形態(tài)、或微量控制某種高級像差,，以及需要改變某透鏡所承擔(dān)的偏角等場合,，都能通過調(diào)換玻璃而奏效。
(10)合理的攔截光束和選定光闌位置,?？讖胶鸵晥龆急容^大的光學(xué)系統(tǒng)，軸外的寬光束常表現(xiàn)出很大的球差和彗差,，使y'~tgU'特性曲線上下很不對稱,。原則上，應(yīng)首先立足于把像差盡可能校正好,，在確定無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攔去，以消除其對像質(zhì)的有害影響,，并在設(shè)計的后階段,，根據(jù)像差校正需要終確定光闌位置。