光學(xué)設(shè)計(jì)光焦度幾乎為零的零件精密計(jì)量顯微鏡
漸暈和光瞳漂移
漸暈是由于受到透鏡實(shí)際直徑的限制而造成軸外目標(biāo)通過(guò)入射
光瞳時(shí)的尺寸減小。根據(jù)該定義可知,軸上沒(méi)有漸暈。軸上入瞳的
大小取決于系統(tǒng)的.廣(相對(duì)孔徑的倒數(shù))或數(shù)值孔徑。
對(duì)軸外目標(biāo),假設(shè)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(lái)確定孔徑光
闌的直徑。對(duì)于軸外目標(biāo),反復(fù)追跡通過(guò)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(tǒng)中,不可
能對(duì)整個(gè)無(wú)漸暈入瞳進(jìn)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(shuō),改變光線坐標(biāo)數(shù)據(jù),使?jié)u暈發(fā)生
在孔徑光闌上。
改變?nèi)胪鴺?biāo),并乘以適當(dāng)?shù)臐u暈系數(shù),這種方法可以應(yīng)用于
所有的光線追跡:MTF數(shù)據(jù)、點(diǎn)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(shí),MTF和點(diǎn)列圖的
計(jì)算精度沒(méi)有進(jìn)行折中。如果必須限制透鏡的直徑,設(shè)計(jì)者可以有
意在系統(tǒng)中引入漸暈。
光學(xué)設(shè)計(jì)師對(duì)有較大漸暈的光學(xué)系統(tǒng)必須小心,要注意系統(tǒng)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(xiàn)在,孔徑光闌已經(jīng)不是約束表面,在優(yōu)化過(guò)程中被追跡的光線
一定能夠通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)。
零件數(shù)目的變化
在設(shè)計(jì)過(guò)程中,有時(shí)設(shè)計(jì)師會(huì)注意到:一個(gè)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(diào)用曲率和厚度變
化范圍,使它成為一個(gè)光焦度幾乎為零的零件,而可以將該零件從
系統(tǒng)中去除。
比較難辦的設(shè)計(jì)是光學(xué)系統(tǒng)的像質(zhì)還沒(méi)有得到滿足的情況。有
效方法是增加光學(xué)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(tǒng)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(jì)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(duì)紅外或紫外光譜區(qū),是絕對(duì)不可能的)。