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2022-01-28 13:38 |
如何使用 CAXCAD 计算透镜的赛德尔Seidel像差?
引言 Z}s56{!. KB6`OT^b{r 赛德尔Seidel像差 也称为初级像差或三阶像差,赛德尔像差系数表征了光学系统的初级像差在各个折射面上的分布。因此它除了光学系统的物距和视场相关,还与光学系统的结构密切相关。 jRYW3a_7 /aX5G 初级像差理论是光学设计的基础知识,CAXCAD软件包含Seidel像差计算的近轴数据,这组数据展示了软件内在计算的过程,从而让用户更加深入理解Seidel像差的使用和适用范围。 r0/o{Y|l6 hz*H,E!> 像差计算公式 $61j_;WF` yy#4DYht Seidel 像差是完全基于近轴光学:追迹边缘光线和主光线就可以完成计算。在光线追迹过程中,表面的曲率的泰勒展开项(或者Snell定律的角度正弦)只近似到三阶,因此我们也把这种像差称为三阶像差或初级像差。 w~l%xiC B7ty*)i? Seidel 像差包含有七个项目: p~NFiZ, c&;Xjy 球差SPHA S1, 慧差 COMA S2, 像散 ASTI S3, 场曲 FCUR S4, 畸变 DIST S5, 轴向色差 C1, 垂轴色差, C2 ^b@&O-&s ERZWK CAXCAD内部计算所采用的像差计算的公式如下: ;/=6~% i*2l4 像差公式 ]0@
06G(y a?P$8NLr [attachment=110705] QDpzIjJj ePxwN? 两个色差公式: jz"-E XYdr~/[HPy [attachment=110706] X>kW)c4{b c3q @]|aI CAXCAD 的 Seidel 像差 [[gfR'79{ 5BsfbLKC 在显示的数据中,第一组是近轴光线追迹的数据 H U A 代表边缘光线 HBAR UBAR ABAR 代表主光线 85 <%L:EC unN=yeut CAXCAD 提供了这组数据,可以让有需要的用户了解或验证计算的过程。 +#MQ8d wS}Rl}#Oh? [attachment=110702] bc(b1u? NQ qq\h 第二组和第三组分别表示Seidel 像差中的几何像差和波像差 tX7TP( i$W
E1- [attachment=110700] MR-cO Pn WuUT>omH Seidel 像差的操作数 jhkNi`E7 PuoN<9 # CAXCAD 软件支持分析功能参数对应优化控制的原理和框架,这一点也是很多光学软件的特点。 $1bx\
TB(!*t 因此Seidel 像差可以通过操作数来进行控制,对应的优化操作数 MFO 如下 \bzT=^Z;2 `R{ ZED
l' 球差 S1: MF-SPHA SlojB ^% 慧差 S2: MF-COMA :Yy8Ie# 像散 S3: MF-ASTI 1H]E:Bq 场曲 S4: MF-FCUR f+W8Gszi 畸变 S5: MF-DIST A.@Af+ 轴向色差 C1: MF-AXCL QLum=YB 垂轴色差 C2: MF-LACL '1te(+;e@ 用户使用的时候无需输入MF的开头部分,而只需要输入后面的四个字母就可以了,返回的值将是以波长为单位的波像差数值。 7UA|G2Zr %5|DdpES 特别说明 MF-DIST: Surf 参数如果是0,返回百分比的%几何畸变,如果是非0则返回对应表面的三阶畸变S5的波像差。 }}MZgm~U) ga+Z6|t 原文出自CAXCAD官网知识库
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