Berechnung von Abbildungsfehlern 3. Ordnung für Spiegelsysteme mit verkippten und dezentrierten Elementen

Beim Entwurf abbildender optischer Systeme greift man in der Regel auf bereits existierende Designs zurück und iteriert das System in Optmierungszyklen zum gewünschten Ergebnis. Ist kein geeignetes Startsystem verfügbar, lassen sich mit Hilfe der Seidel-Aberrationen Startsysteme unter Beachtung der Abbildungsfehler bis dritter Ordnung direkt erstellen. In seinem Buch „Reflective Optics“ beschreibt Dietrich Korsch das Design von Spiegelsystemen und leitet dafür die Seidel-Aberrationen her. Diese Formeln beschränken sich auf rotationssymmetrische Spiegelsysteme mit Kegelschnitten. Allein für die Blenden ist dort eine Dezentrierung von der gemeinsamen optischen Achse des Spiegelsystems erlaubt. Besonders im Hinblick auf das Design von Freiformflächensystemen ist das aber oft nicht mehr ausreichend. Präsentiert wird daher die Erweiterung dieser Formeln auf Spiegelsysteme mit zueinander verkippten und dezentrierten Spiegelflächen. Dazu wird zunächst ein paraxialer Ansatz für verkippte und verschobene optische Flächen erarbeitet und dieser anschließend in die Formeln der Seidel-Aberrationen integriert. Der Ansatz wird anhand eines Beispielsystems überprüft.