双高斯镜头中的几条注意点

天空很蓝

摘录自《现代镜头设计》一书中部分关于双高斯镜头的注意点：

1、双高斯历史
双高斯的最初设计不是将两对两个元件的高斯望远物镜的火石对着火石放置得来，而是1896年的f/4的道尔夫的planar，它是个对称结构，外面是单透镜，里面是弯月胶合，凹面对着光栏，在1920年左右LEE加厚了双胶合，修改了双胶合的材料，丢弃了严格的对称约束，将视场减小为正负20-23度，增大速度至f/2，开创了现代照相物镜的先河。

2、视场的约束
可覆盖的视场往往被斜球差所限制，高斯镜头中的斜球差往往比较大，因之相对孔径较大。

3、斜球差的处理
斜球差可以通过增加中间的空气间隔来减少，曲面不要弯曲那么厉害也可减少，这个会导致系统长度增加，渐晕也会严重。轴上欠校正球差可以补偿过校正斜球差，其代价是当减小镜头光圈时会发生离焦现象。子午斜球差可以通过渐晕拦光处理，但渐晕对弧矢方向影响比较小，这使得控制弧矢方向的斜球差是很必要的。前面透镜间隙和后面透镜间隙总是尽可能的小，这样可以增加可覆盖的视场，增大后面的空气间隙可以减少弧矢斜球差。

4、petzval
典型双高斯的petzval和比相应的库克的要小，即petzval半径是焦距的-4~-7倍，偶尔也会是10-20倍。双高斯减少petzval和的机制与库克或任何通过空气间隙消像散的一样，即通过汇聚面上大的光高和负的发散面小的光高来实现。

5、中间的空气间隙
中间的空气间隙除了影响像散外，对其他像差影响比较小。

6、前面透镜的空气间隙、材料、色差
双高斯前面的透镜的空气间隙的作用与高斯望远物镜中的空气间隙类似，即边缘光线的光高的改变量被这个空气间隙放大，在面3上由于第一个元件的欠校正色差使得蓝光比红光的光高降的更多，进而影响色球差，这也能部分解释了很多设计中前面元件的阿贝数较低的原因。

7、减小球差
分裂外部的冕牌可以减少带球差，分裂前面的可能会减少可覆盖的视场，如果考虑视场的话，可分裂后面的冕牌。

8、双胶合的厚度
光学加工中，双胶合的厚度需要严格控制，这种控制通常是通过冕牌和火石这一对的厚度和控制的（两元件的单独的厚度的要求没那么严格）。实事上，为了补偿两个双胶合的总厚度，单个双胶合厚度的容差可以适当放宽。前面的双胶合是最严格的，因为这里边缘光线的斜率很大。

9、替代者
一个通常被忽略的修改是用厚弯月单透镜去替代其中一个双胶合（当六元件的双高斯性能超越需要时，是这种替代是比较有利的）；其他可选的是sonnar或ernostar，它们前面三个元件跟双高斯的比较像，后面的则与天塞或库克类似。




转载于光学公众号“光学人生”

Dreamor_007

站长，我本来想发这篇文章的······ 哈哈  既然你抢到前面了   送你一个金币哦

hityxy090588

谢谢楼主的帖子，很实用，以后可以再发些其它经典结构的类似帖子就更好了