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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 6c-y<J+&s mD`v>L 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。 y)N57#e '&4W@lvyz 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。 &x$1hx' hhQLld4 像差计算公式 1+6)0 OH{ kx=.K'd5H Seidel 像差是完全基于近轴光学:追迹边缘光线和主光线就可以完成计算。在光线追迹过程中,表面的曲率的泰勒展开项(或者Snell定律的角度正弦)只近似到三阶,因此我们也把这种像差称为三阶像差或初级像差。 p<IMWe'tP /-BKdkBCpZ Seidel 像差包含有七个项目: Z>1\|j &t1?=F,] 球差SPHA S1, 慧差 COMA S2, 像散 ASTI S3, 场曲 FCUR S4, 畸变 DIST S5, 轴向色差 C1, 垂轴色差, C2 m3zmyw} 'B&gr}@4O= CAXCAD内部计算所采用的像差计算的公式如下: Zhb)n `0a=A#]1o 像差公式 Ng=XH"ce~ R5=2EwrGP [attachment=110705] ^b)8l }& ;49k 两个色差公式: )!2$yD 2uw1R;zw [attachment=110706] ?g*#ld() K
cI'P( CAXCAD 的 Seidel 像差 yxq+<A4,a ;w,+x 7 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 K^0cL%dB h">L>*Wfx 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。 p&'oJy.P LPr34BK [attachment=110702] T;/Y/Fd (dZu& 第二组和第三组分别表示Seidel 像差中的几何像差和波像差 R7YLI1ov D{1k{/cF [attachment=110700] D=*3Xd ~"-+BG(5 Seidel 像差的操作数 ~RdJP'YF- !Cse,6/Z 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。 Y>v(UU -yKx"Q9F 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 Hrb67a%b 7q_B`$ata 球差 S1: MF-SPHA zq ;YE 慧差 S2: MF-COMA -58 像散 S3: MF-ASTI KI&+Zw4VL 场曲 S4: MF-FCUR uA]Z" 畸变 S5: MF-DIST AWkXWl} 轴向色差 C1: MF-AXCL aKi&2>c5> 垂轴色差 C2: MF-LACL yU"pU>fV@ 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。 @2H"8KX @wa2Z 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。 ?"oW1a\ 05_aL` &eb 原文出自CAXCAD官网知识库
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