雙膠合薄透鏡有三個(gè)鏡面自由度,滿足焦距f後僅可再滿足球差S1,中心彗差S2C,軸向色差CL三種像差中之任兩項(xiàng)。因此其透鏡解法通常是先找出所有符合某兩項(xiàng)
像差值之結(jié)構(gòu),再?gòu)闹袑⒔咏谌癫钅繕?biāo)值之結(jié)構(gòu)挑選出來(lái)。
!FHm.E_> $#/f+kble 常見(jiàn)的PWC法中的P, W, C 和S1, S2C, CL 是完全等效的,二者間只是差一規(guī)化係數(shù): P=S1/h, W=S2C/H, C=CL/(h^),其中h是邊緣光入射高,H是光學(xué)不變量。
?yy,3: c[X:vDUX PWC求解雙膠合的步驟是先滿足
焦距及色差,再用查表法尋找能接近P及W目標(biāo)值的
玻璃對(duì)及鏡面半徑。因雙膠合只有三個(gè)鏡面自由度,滿足焦距及色差後只餘一個(gè)自由度,難以真的再同時(shí)滿足P及W目標(biāo)值。
^b^}6L'Z h"t\x}8qq 另一方面,三膠合透鏡具有四個(gè)球面自由度,可同時(shí)滿足焦距f、S1、S2C及CL之目標(biāo)值。Conrady 以分裂雙膠合透鏡中之一鏡片為基礎(chǔ),提出一種三膠合薄透鏡之解法。求解過(guò)程可分為三個(gè)步驟:
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y e]-%P(}Z 第一,先求解雙膠合透鏡之二枚鏡片光焦度值,以符合系統(tǒng)的f及CL要求。
}0~X)Vgm( }) Zcw1g 第二,由於雙膠合透鏡只有三個(gè)球面自由度,扣除兩個(gè)後只剩一自由度,不能同時(shí)滿足S1和S2C目標(biāo)。因此,Conrady 將透鏡中之火石鏡片分裂成二鏡片以多得一個(gè)自由度,並將此二鏡片分別膠合於冕牌鏡片之兩端(亦可分裂冕牌鏡片並膠合於火石鏡片兩瑞),如圖所示[1]。此兩分裂鏡片之總焦距必需與分裂前之原鏡片相同。
'mO>hD`V "r[Ob]/ 第三,運(yùn)用 Conrady 之 G sum 公式,將 S1 及 S2C 公式合併為一個(gè)一元二次方程式,進(jìn)而求解出各鏡面曲率。因?yàn)槭且辉畏匠淌,最多有二種可能之球面組合。
+a0` ,Jc jj6yf.r6c 7mtX/w9 !q5qA* 比較此三膠合透鏡與原先之雙膠合透鏡,前者利用多一鏡面而可比後者有更佳的單色像差表現(xiàn),但由於鏡片分裂前後之光焦度與材質(zhì)均不變,二者在色差及次色差的表現(xiàn)仍是完全相同的。
p,7,
tx z4{:X Da [1] A. E. Conrady, Applied optics & optical design (part two), Dover Publications Inc, New York, 554, 1960