1.怎样计算实际光学系统的基点位置?
前面研究的理想光组在近轴区所得的公式,跟近轴(高斯)区所得的结果完全一致,这说明一切共轴球面系统的近轴区都是实际的理想光学系统。也就是说理想光学系统理论可以适用于实际光学系统的近轴区,故实际光学系统基点的位置就是指近轴区的基点位置。
摄影镜头本身或摄影镜头跟附加镜组成的联合光组,大都是共轴的透镜组,透镜都有一定的厚度,只要将每个透镜的基点求得,然后再进行组合,最终总可以求得等效光具组的基点位置。这种方法应用于两个光组构成的光学系统还是比较方便的。对于多个光组构成的光学系统,这种方法就显得过于繁琐,同时还容易出错,故常用下述两种方法解决。
2.什么叫正切计算法?
如图2-47所示:RM1为任意平行于主光轴的入射光线,M'3F'是
与其共轭的经过整个光组的出射线,光线经过每个光组的高度分别为h1、h2、h3、u3为出射线与光轴的交角。由图2-47可知:
f¢=tguh¢3
如果系统是由i个光组构成的则有:
hi=hi-1-di-1tgu¢i-1
tgu¢i=tgui hi
fi¢
因为第一光组的出射线就是第二光组的入射线,即u'1=u2,又因入射线的任意性,故h1是已知的,各光组的焦距(或基点)及它们的间距都是已知的。所以用(2-42)式可求出tgu'i及hi再将其代入(2-41)式便可求出等效系统的焦点、主点(即焦距)。这种方法叫做正切计算法。
3.什么叫截距计算法?
将(2—41)式写为:
因s¢1=tguh1¢1,s2tgu2=h2=s¢2tgu¢2⋯⋯,sitgui=hi=sitgu¢i代入上式
对每个光组应用高斯公式,求出各自的物距和像距并代入上式即可求得等效光组的焦距,这种方法叫做截距计算法。当然在计算过程中,得应用过渡式即前一光组的像即为下个光组的物。不管实物、虚物、实像、虚像都要服从各自光组的符号法则。
4.各光组对等效系统光焦度贡献如何?
将式(2-42)组中的tgu,,tgui;消去可得下式:
tgu¢i=hf11¢ hf22¢ ⋯ hfii¢
(或tgu¢i=hij1 h2j2 ⋯ hiji)
将上式代到(2-41)式,则:
j=h1j1 h2j2 ⋯ hiji)(2-44)
显然,各光组对总光焦度的贡献除本身光焦度大小外,还与该光组在光路中所处的位置有关(因高度h随位置而异)。也就是具有一定光焦度的光组随所处的位置不同,对总光焦度的贡献是不同的。