光學設計光焦度幾乎為零的零件精密計量顯微鏡
漸暈和光瞳漂移
漸暈是由于受到透鏡實際直徑的限制而造成軸外目標通過入射
光瞳時的尺寸減小。根據該定義可知,軸上沒有漸暈。軸上入瞳的
大小取決于系統的.廣(相對孔徑的倒數)或數值孔徑。
對軸外目標,假設入瞳垂直于主光線。入瞳是孔徑光闌帶有像
差的像,所以,第一步是追跡一條上邊緣軸上的光線來確定孔徑光
闌的直徑。對于軸外目標,反復追跡通過孔徑光闌的上、下邊緣光
線和主光線,就可以確定有漸暈的入瞳大小。在某些系統中,不可
能對整個無漸暈入瞳進行追跡。在這種情況下,可以將這種漸暈和
入瞳移到孔徑光闌上。也就是說,改變光線坐標數據,使漸暈發生
在孔徑光闌上。
改變入瞳坐標,并乘以適當的漸暈系數,這種方法可以應用于
所有的光線追跡:MTF數據、點列圖、透鏡出圖等。由于所有光線
都是在有漸暈的情況下追跡,所以采用該方法時,MTF和點列圖的
計算精度沒有進行折中。如果必須限制透鏡的直徑,設計者可以有
意在系統中引入漸暈。
光學設計師對有較大漸暈的光學系統必須小心,要注意系統中
一定有一些透鏡的直徑限制著漸暈光瞳較上面和較下面的邊緣光線
,F在,孔徑光闌已經不是約束表面,在優化過程中被追跡的光線
一定能夠通過光學系統。
零件數目的變化
在設計過程中,有時設計師會注意到:一個零件正在變得非常薄
,并且光焦度非常小。在這種情況下,軟件程序調用曲率和厚度變
化范圍,使它成為一個光焦度幾乎為零的零件,而可以將該零件從
系統中去除。
比較難辦的設計是光學系統的像質還沒有得到滿足的情況。有
效方法是增加光學零件。但是,將該零件增加到何處、如何增加,
有幾種選擇:
放在系統的前面或后面。這種方法是比較容易的:只增加一
塊平板玻璃,估計給出一種材料。首先,只改變新增加零件的曲率
以及其它零件的曲率和厚度。然后,改變新零件的折射率和色散(
對紅外或紫外光譜區,是絕對不可能的)。