Cтраница 3
Возвращаясь к методике расчета укороченного трехлинзо-вого объектива, отметим, что выражения (4.35), (4.36), а также первое из уравнений системы (4.38) получены в предположении, что в короткофокусном дублете необходимо скомпенсировать первую кому пятого порядка. В общем случае требуется не устранить одну, пусть даже превалирующую, аберрацию, а минимизировать влияние всех аберраций системы. [31]
После того как составлена сводка результатов тригонометрического расчета, необходимо проверить при - помощи приемов, указанных в [ 10, гл. Решение этого важного вопроса связано с большими трудностями, так как до сих пор не существует простых критериев, позволяющих судить о качестве изображения на основании данных тригонометрического расчета. Приходится пользоваться эмпирическими правилами, главным образом сравнением кривых аберраций системы с кривыми объективов того же типа или похожих с хорошим качеством изображений. [32]
Такой же подход удобен для расчета аберраций систем линз через коэффициенты аберрации отдельных элементов системы. Окончательный вид матриц получается достаточно сложным. Причем в общем случае [151] выражение для любого конкретного коэффициента аберрации системы линз содержит не только соответствующие коэффициенты отдельных линз, а может содержать весь набор их коэффициентов аберраций. Единственным исключением являются аксиальные аберрации, которые зависят только от аксиальных коэффициентов аберраций отдельных линз. Тем не менее смешивание сферической и аксиальной хроматической аберраций также не является простой задачей. Мы вернемся к этому вопросу в разд. [33]
Пятна пересечения луча при входе и выходе из системы не должны налагаться ни на какие другие пятна, соответствующие любому отражению. Для соблюдения этого условия необходимо избегать увеличения диаметра пятна, которое может быть вызвано аберрациями системы или плохим изготовлением поверхности. Расчет показывает, что вследствие малых углов луча с нормалями к поверхности аберрации системы малы. [34]
В некоторых оптических приборах, например в телескопах и микроскопах, эта нижняя граница разрешающей способности реализована. В линзах, которые должны покрывать более обширные поля, например в линзах, используемых для фотографических и телевизионных объективов, разрешающая способность лимитируется другими условиями, а именно аберрациями системы. Этот термин используется в более широком смысле для описания предельных возможное гей линзы в отношении воспроизведения мелких деталей. [35]
Голографические и обычные оптические элементы имеют одно общее важное свойство: любой отдельный элемент может быть изготовлен так, что он будет иметь нулевые или малые аберрации для одной пары сопряженных точек. При этом для других сопряженных точек возникают аберрации. Чтобы избежать аберраций в некоторой протяженной области поля зрения или зрачка, в систему вводят дополнительные элементы. Параметры дополнительных элементов позволяют конструктору уменьшить аберрации системы в целом. В этом смысле задача разработчика состоит в том, чтобы определить, какие элементы и в какое место системы их нужно вставить, чтобы они действительно позволили устранить аберрации. [36]
В связи с изложенным необходима разработка таких оптических систем ( объективов), которые позволили бы, максимально используя достоинства ДОЭ, существенно снизить негативное влияние их хроматизма и низкой дифракционной эффективности. Подобную задачу в какой-то мере решают комбинированные системы, включающие рефракционные и дифракционные элементы, если основной вклад в оптическую силу объектива вносят рефракционные линзы, тогда как дифракционные элементы выступают в роли корректоров аберраций. В то же время низкая оптическая сила ДЛ не препятствует управлению ее сферической аберрацией, что позволяет эффективно корректировать аберрации системы. Возможен и другой вариант построения комбинированного объектива, когда в нем используют одну ДЛ с большой оптической силой и рефракционные элементы в качестве корректоров. [37]
Следующими были рассмотрены асимптотические аберрации. Уравнения (5.255) и (5.273) являются полиномиальными выражениями для асимптотического сферического и хроматического коэффициентов аберрации соответственно иа основе взаимного увеличения. Аберрации тонких линз, а также их комбинаций были обсуждены довольно подробно. Выражения (5.305) и (5.314) - дополнительные формулы суммирования для диска сферической и хроматической соответственно аберраций системы из двух линз. Были рассмотрены дифракция, пространственный заряд и другие дополнительные источники аберраций, а также различные методы коррекции аберраций. Понятие яркости (5.329) и (5.331) было введено совместно с рассмотрением тока и его плотности. Одновременное действие различных аберраций может быть выражено в виде (5.337) для одной линзы и в виде (5.364) для комбинации из двух линз. [38]