Часть 4. Анализ изменения кривизны поля изображения, хроматических аберраций и дисторсии в системах одной, двух и трех линз.
Задание: спроектировать 3 линзы: одинарную, сдвоенную и строенную; с параметрами: фокусное расстояние F = 800 мм, и апертура – 80 мм для видимого диапазона длин волн. Толщина одинарной линзы – 8 мм, радиусы кривизны: R1 = 477,13 мм, R2 = 3157,96 мм. Радиусы кривизны сдвоенной линзы R1 = 2540.856 мм, cтекло BK7; R2 = 239.760 мм, cтекло SF1; R3 = 381.913мм; толщина каждой линзы 8 мм. Радиусы кривизны строенной линзы R1 = 1301.95 мм cтекло BK7; R2 = 215.25 мм cтекло SF1; R3 = 313.84 мм стекло BK7; R4 = 451.85 мм, толщина каждой линзы – 8 мм. Определить для каждой системы изменение кривизны поля изображения, хроматических аберраций и дисторсии.
Одинарная линза
Рис. 4.1 График отклонения тангенциальной и сегетальной составляющих и дисторсии одинарной линзы.
Для зеленой длины волны (λ = 0.588 мкм) наблюдаются отклонения:
S – 370,3 мм
T – 382,1 мм
Для красной длины волны (λ = 0.656 мкм) наблюдаются отклонения:
S – 362.4 мм
T – 374.3 мм
Для синей длины волны (λ = 0.486 мкм) наблюдаются отклонения:
S – 384,1 мм
T – 397,8 мм
Дисторсия для всех длин волн примерно равна 0,03435 мм
Рис. 4.2 Хроматические аберрации
Данные системы
File : C:\Zemax\SAMPLES\LENS.ZMX
Title:
Date : TUE OCT 11 2011
Lens units: Millimeters
Thickness : 8
Diameter : 80.2046
Edge Thickness:
Y Edge Thick: 6.0291
X Edge Thick: 6.0291
Index of Refraction:
Glass: SF59
# Wavelength Index
1 0.48613 1.9860434184
2 0.58756 1.9524969478
3 0.65627 1.9392691755
Volume of Element (assuming squared edges):
Volume in cc: 36.2177
Surface Powers (as situated):
Surf 1 : 0.00068724
Surf 2 : 0.0016085
Power 1 2 : 0.0022913
EFL 1 2 : 436.44
F/# 1 2 : 5.4416
Surface Powers (in air):
Surf 1 : 0.00068724
Surf 2 : 0.0016085
Power 1 2 : 0.0022913
EFL 1 2 : 436.44
F/# 1 2 : 5.4416
Shape Factor: -0.4013
Сдвоенная линза
Рис 4.3 График отклонения тангенциальной и сегетальной составляющих и дисторсии.
Для зеленой длины волны (λ = 0.588 мкм) наблюдаются отклонения:
S – 58,38 мм
T – 79,17 мм
Для красной длины волны (λ = 0.656 мкм) наблюдаются отклонения:
S – 56,02 мм
T – 76,42 мм
Для синей длины волны (λ = 0.486 мкм) наблюдаются отклонения:
S – 64,26 мм
T – 84,27 мм
Дисторсия для всех длин волн примерно равна 0,07224 мм
Рис. 4.4 Хроматические аберрации
Данные системы:
File : C:\Zemax\SAMPLES\LENS.ZMX
Title:
Date : TUE OCT 11 2011
Lens units: Millimeters
Thickness : 8
Diameter : 80.1113
Edge Thickness:
Y Edge Thick: 4.23009
X Edge Thick: 4.23009
Index of Refraction:
Glass: N-FK56
# Wavelength Index
1 0.48613 1.4374183454
2 0.58756 1.4342499999
3 0.65627 1.4328450537
Volume of Element (assuming squared edges):
Volume in cc: 31.5924
Surface Powers (as situated):
Surf 1 : 0.00017089
Surf 2 : 0
Power 1 2 : 0.00017089
EFL 1 2 : 5851.9
F/# 1 2 : 73.047
Surface Powers (in air):
Surf 1 : 0.00017089
Surf 2 : 0.0018112
Power 1 2 : 0.0019804
EFL 1 2 : 504.96
F/# 1 2 : 6.3032
Shape Factor: -0.82757