Curvature Linear Equation of a Coma Corrected Two-Mirror System with Finite Object Distance

We derived analytically the generalized curvature linear equation useful in the initial optical design of a two-mirror system with finite object distance, including an infinite object distance from paraxial ray tracing and Seidel third order aberration theory for coma coefficient. These aberration coefficients for finite object distance were described by the curvature, the inter-mirror distance, and the effective focal length. The analytical equations were solved by using a computer with a numerical analysis method. Two useful linear relationships, determined by the generalized curvature linear equations relating the curvatures of the two mirrors, for the cancellation of each aberration were shown in the numerical solutions satisfying the nearly zero condition ($<10^{-10}$) for each aberration coefficient. These equations can be utilized easily and efficiently at the step of initial optical design of a two-mirror system with finite object distance.

유한 물체거리를 갖는 코마수차가 보정된 2 반사경계의 곡률선형방정식

원리적인 다양한 장점에도 불구하고 취급이 복잡하고 고차 연립방정식으로 표현되는 현실적 제한으로 인하여 실제 설계과정에서 잘 적용하지 않는 자이델 3차 수차를 이용하여 구한 코마수차 계수식으로부터 근사적인 제로조건을 만족하는 유한 물체거 리를 갖는 코마수차가 제거된 2반사경계의 초기설계에 유용한 곡률선형방정식을 유도하고 그 특징을 조사한다. 즉 주경과 부경의 곡률, 주경과 부경사이의 거리, 유효초점거리로 표현된 변형된 코마수차계수로부터 코마수차계수가 제거되는 조건에서 설계변수를 구하기 위해 전산수치해석 후 나온 데이터를 기반으로 주경과 부경사이의 선형관계가 나타나는 곡률선형방정식을 구하는 것이다. 이는 유한 물점의 코마수차가 보정된 2 반사경계에서 약간의 대수적인 계산만으로 최적화의 초기 입력 데이터를 손쉽게 구할 수 있는 것을 의미한다.