泰萨透镜设计

出版人维克托·阿格塔.

在众多透镜设计配置中,最常见的透镜光学布局之一是Tessar透镜。这种布局是由保罗·鲁道夫在1902年为摄影镜头设计的。在电影摄影的黄金时代,Tessar配置广泛应用于普通镜头,如f 50mm/f2.8

与任何摄影镜头一样,镜头设计师的目标是最大限度地提高图像质量,这意味着尽可能多地消除像差,特别是减少色差、球面像差和像散像差。如前几篇文章所述,一种减少色差是通过结合皇冠和燧石玻璃。


在Tessar配置中,这是通过将四个光学元件分为三组来实现的,如图1所示。


TessarLens.png

第一个光学元件通常是正冕透镜,而第二个光学元件是负抛透镜,末端是双消色差透镜。它与Cooke的三片式结构非常相似:在Cooke的三片式结构中,后透镜由一个单元素透镜代替。最后一个doublet有助于进一步消除球面像差。




在开始设计Tessar透镜时,最好从选择玻璃开始。为获得最佳效果,正极元件应采用高折射率冕玻璃制成。这有助于减少自然负Petzval和和高阶像差。为了减少三种横向像差(横向色差、彗差和畸变),经验法则是尽量使系统在光圈周围尽可能对称。完美的对称是不可能的,因为物体在无穷远处,而停止点并不完全在中间元素。尽管如此,设计仍然包含对称性。这种对称性有助于导出起始配置。此外,查看已发布的Tessar布局将提出一些有用的初始约束,这些约束可以将镜头指向正确的方向。


其他起点包括:

  • 使前滤芯的内表面平整。

  • 使单线态负元素的两个曲率用相反的符号相等。

  • 使偶极子正元素的两个曲率用相反的符号相等。

  • 并使前端空气空间等于止动块和胶合双绞线第一个表面之间的空间。


在设计透镜时有更多的考虑因素,在考虑其优化时有更多的考虑因素。在这个博客里,我们谈到了消色差设计与优化,校正色差,以及“典型”镜头设计. 因此,如果您在设计方面需要帮助,请查看这些内容并向我们发送电子邮件。


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