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复消色差(apochromatic)长焦距镜头的光学设计

2014年10月24日 设计案例 1795 views

由于光学玻璃有色散的特性,即不同波长的光线(红、绿、蓝)经过玻璃的折射后,会发散,出射方向不同。也就是说不同波长的光经过单透镜后的焦距和放大倍率是不同的。色散会引起像差中的色差,会影响成像的品质。

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通常,光学设计中会使用双胶合的镜头来消除色差,这也是一种有效的办法,但是对于一些对成像品质比较高的镜头或者一些长焦距镜头,只校正两种色差的话是不够的,还需要校正二级光谱,即复消色差。

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如图,所谓二级光谱就是任何两种色光在一定位置校正后,对第三种色光的剩余色差来说可看作是二级光谱色差。把d光线的边缘校正到零,c光线与f光线在0.707带相交,交点到d光线0.707带顶点的距离代表二级光谱的几何值。

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复消色差的办法由很多,比如选用特殊的玻璃材料,三胶合透镜,还有使用全息法的,另外二元光学对校正二级光谱也有很大的进展,使用普通玻璃就可以实现消除二级光谱,当然最有效的办法是使用反射式长焦距的光学设计方案。但是有时,我们又因为结构或者加工手段的一些原因不得不去做透射式的光学系统,长春奥艺科技(www.optexp.com)也做了一种三胶合透镜校正二级光谱的案例,如下:

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焦距 f=1500mm;

光圈 F10;

波长:FDC 486-656nm


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