[光学怪谈] 平场镜
端午节前夕贴一些最近对平场镜的研究，上次贴过一篇单镜片平场镜的文章，当时的光学系统在平场镜除去后，无法单独使用。
所以又重新翻了一些资料，经过一番努力之后，找出可移除平场镜的设计。
不过单镜片由于只有两个变数，结果当然没有原先的好，这边就省略不贴出来了。
因为单镜片平场镜的结果不尽如意，就改成朝双镜片设计发展。
考量是135底片摄影，视场半径就设定为20mm(约1.2度)，波长范围从紫光g线436nm到深红光r线706nm，
首先是原始光学系统的数据，在没有平场镜的条件下，
0.5度以内的红光C线到蓝光F线成像，都在合理范围内。
超过0.5度以外成像就会迅速恶化，这是一般天文折射镜的特征。
接下来是原系统加上平场镜的结果，
点阵图显示由蓝光到红光成像都在Airy斑内，证实整个系统在此波长范围是绕射极限，
唯一可惜的是单单紫光产生失焦现象，
单考虑底片摄影斑点图只须小于25um即可，所以还在可以接受標準內。
下面是MTF MTF/视场与Streh Ratio，与上面原始系统相比较可以明显看出平场镜的效果。
最后注意场曲横座标的单位是20um，与原先场曲比较缩小了50倍。
双镜片的在135底片范围效果十分优异，如果应用在更大的120视场又会如何。
由先前结果得知紫光会失焦，所以需要消色更优异原始光学系统。
我采用Thomas Back所推导的蔡司APQ150f8设计，
原系统是三镜片胶合式复消镜，存在着慧差像散等像差，节省篇幅我就不贴图了。
注意像場半徑增加到42mm(1.2度)。
点阵图显示仅仅蓝光与紫光成像稍稍大于Airy斑，同时有可忽略的轻微横向色差。
MTF在100 lp/mm降到25~20%，同样注意场曲横座标的单位是10um。
以上两个设计不敢保证是最佳解答，但也应该接近最佳解答。
实际上在研究过程中，还有好几个不同的优化结果。
此外120平场镜的后焦距仅8公分，真正120像机的卡口距平均在10公分以上，
但120平场镜的后焦距延长到10公分以上时，
会造成斑点半径超过Airy斑，所以还是贴出8公分版本。
[ 本帖最后由 maytel 于 2008-6-7 00:19 编辑 ] 真实好资料啊，收藏了，谢谢分享！ 完全看不懂 平常是什么概念？::070821_20.jpg:: 楼主这个资料很好，是否考虑量产一批，我对6x7平场镜感兴趣。 从原理上看，折返的光学系统通常有较大的成像圈，不知楼主做过计算没。 对此也感兴趣，但只停留在理论上不行。
不知有无厂家针对不同规格望远镜研发、生产平场镜。
另平场镜的光焦度势必改变望远镜的焦比，以及调焦行程。 目前正在搞牛顿平场镜
初步结果已经出来
视口径大小也能接上120相机
但需要曲率极大的三片镜片
制作上可能有难度
同时有无法避免的缺点渐晕
不过还要再仔细斟酌一下数据才发表
一般而言折射镜平场镜需要量身定做
因为各厂牌折射镜像差校正到何种程度都不一样
所以原则上无法通用
牛反的像差是固定的
只要给定焦比即可
但是要校正反射镜残余像差相对上较困难
像场的大小跟光学设计有关
例如大像场的施密特相机
平场镜就是企图改变原光学结构
增加像场范围的光学原件
此外诚征任何市售牛反平场镜资料
我只要知道该平场镜是几片镜片即可
当然有更详细资料更欢迎
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