《近代光学系统设计概论》练习系列1

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《近代光学系统设计概论》第四章练习

     近日看到站友发了一篇关于宋菲君老师书籍《近代光学系统设计概论》，遂搜索了一下此书，看完目录并和朋友讨论，惊叹宋老师真乃大学者，写出此篇光学巨作，多了很多与市面传统应用光学或工程光学教材不一样的东西。计划用心研读此书，案例部分争取一个不落Follow下来，来这里发帖也算是给自己一个任务，争取完成一个系列，二来也可以和站友一起交流讨论。此书的案例站友

suhulyy

有分享，需要下载的可以移步http://www.optzmx.com/forum.php?mod=viewthread&tid=15038&highlight=%BD%FC%B4%FA%B9%E2%D1%A7%CF%B5%CD%B3%C9%E8%BC%C6%B8%C5%C2%DB
   前三章写的非常精彩，建议有书的研读一下。 Chapter4主要讨论双胶合透镜，个人认为双镜片的组合非常重要不可忽视，就从这里开始。本帖以达到书中指标为主，不追求结果完全复现。消色差双胶合核心是F，C光在0.707孔径相交，D光全孔径球差尽量小或为0，首个实例如下：

4.1 双胶合消色差物镜
spec
F#	6
FOV	6deg
efl	360

个人思路，用捏脸的办法先捏出一个焦距360的单片，然后中间加个面和材料，构成双片，
步骤一，优化，变量为R1，R2。R3用F解固定。TRAC 1 (0,0,0.707)-TRAC 3 (0,0,0.707,0)=0，消除F，C色球差，见文件4.1achro start.zmx

步骤一，优化，变量如上。TRAC 2(0,0,0.707)-0.5*TRAC 2 (0,0,1,0)=0，消除F，C色球差，用以消除d光高级球差，见文件4.1achro1.zmx

最后考察结果为轴上色差曲线，量级及大小与书中一致。

Zoey-PJ

最近在看这本书，书里面的确有很多东西比其他的教材丰富的多。感觉涵盖了很多具体应用类型，而且也用理想化模型去阐述基本的结构原理，这一点对于我这种新手来说受益良多。
但是觉得里面直接给了例子结构，而且接本都是已经优化完成的。对于实际设计来说，我想看到怎么去具体的像差分析和优化思路之类的东西，就比如怎么去决定优化哪个面/优化函数（比如光线的角度控制阿和透镜的曲率控制阿）怎么去跟像差对应起来这些，不知道前辈们有没有推荐的教程或者教材之类的

a565407102

Zoey-PJ 发表于 2021-10-29 12:05
最近在看这本书，书里面的确有很多东西比其他的教材丰富的多。感觉涵盖了很多具体应用类型，而且也用理想化 ...

你说的光线角度和透镜曲率，其实就是形状合理性的问题，这个可以结合经验，著作可以参考国标半径与口径比值参考建议。你提到的优化已经完成也不尽然，按工业的要求完全可以把案例做的更好。我现在理解是宋老师书主要给了望远，反望远、消色差等预备计算过程，以及建议的光学拓展量适用区间。像差怎么去看其实比较通用，偏软件理解的不是这本书介绍的重点。优化思路你可以试做一下，相信就有答案了，更何况优化答案本不唯一呢

ta_cha_hsieh

请教一下，这个消色球差的TRAC 2(0,0,0.707)-0.5*TRAC 2 (0,0,1,0)=0，可以计算不同轴向（弧矢和子午）的吗？

a565407102

ta_cha_hsieh 发表于 2022-4-7 19:10
请教一下，这个消色球差的TRAC 2(0,0,0.707)-0.5*TRAC 2 (0,0,1,0)=0，可以计算不同轴向（弧矢 ...

可以，把后面两个坐标值分别用在X和Y上面就可以了

creol

"R3用F解固定"——指的是 solve = marginal ray angle? 还是其他，可否说的清楚一些

a565407102

creol 发表于 2023-10-5 07:01
"R3用F解固定"——指的是 solve = marginal ray angle? 还是其他，可否说的清楚一些

应该是M解，您理解是对的，帖子写错了，抱歉

gzn

我觉得这本书主要来说：一方面为我们设计自己想要镜头提供初始结构；另一方面对于不同类型镜头可以了解其设计的理论知识。其中胶合，柯克，双高斯，天赛，海利亚等都是未来复杂镜头设计的初始模板。