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我们知道单透镜是由两个表面加中间材料构成的,双胶合透镜在设计时增加了一种材料,相当于两种材料的两个单透镜贴合在一起,但由于胶合连接部分是一个表面,所以双胶合透镜由三个面组成。
在像面上点击Insert键插入两个新的标准面:
假设现在光阑面就是位于透镜的前表面处,我们不需更改。对于材料的选取,我们需要了解阿贝数的概念:即表示玻璃色散强弱的一个系数。阿贝数英文叫Abber,用字母V来表示。通常色散系数计算时使多中间波长d光作参数,用Vd表示玻璃色散强弱,公式如下:
Vd=(Nd-1)/(Nf-Nc)
上式中表示不同波长的光通过材料后最短波长与最长波长的分离情况。从公式中可以看到,色散能力越强的材料Nf-Nc值越大,而这个值作为Vd的分母使Vd越小。所以我们有这样一个结论:Vd越小色散越强,Vd越大色散越弱。
通常Vd值以50为界线,Vd大于50表示低色散材料,常指冕玻璃类型,名称中有K表示。Vd小于50表示强色散材料,常指火石玻璃,名称中有F表示。
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在双胶合透镜消色差的原理中,就是通过强色散玻璃与弱色散玻璃组合,使色散相互补偿,达到消色差目的。
在这里我们初始结构中可任选两种组合,使用国内玻璃库成都光明材料(CDGM)或肖特玻璃(Schott),通常我们先选择价格低的常用材料。本例中使用BK7和F2,输入到Glass栏中:
在最后光学面的曲率半径上设置F数求解类型,输入F/#=8,这样就确定了双胶合透镜的焦距为400mm: