c# open pdf file in adobe reader : Add or remove pages from pdf application SDK cloud windows wpf .net class smith_modern_optical_engineering45-part147

parameters than system characteristics to be controlled, there is no
unique solution to the simultaneous equations; in this case, the com-
puter  will  add  another  requirement,  namely  that  the  sum  of  the
squares of the (suitably weighted) parameter changes be a minimum.
This allows a solution to be found and has the added advantage that it
holds the system close to the original prescription. Since the solution
of simultaneous equations may call for excessively large changes to be
applied, the computer is usually instructed to scale down the changes
if they exceed a certain predetermined value.
This “simultaneous” technique is a useful one. Even modest-sized
computers are capable of handling this problem without difficulty and
several  inexpensive  computer  programs  of  this  type  are  available,
often based on third-order aberration contributions. Since the design-
er is in rather close control of the situation, this technique is, in effect,
simply an automation of conventional methods as described in the pre-
ceding section. Thus, the designer should have a fairly good knowledge
of the system, and the system must have a solution reasonably close to
the initial prescription. This type of approach is very efficient for mak-
ing  modest  changes in  designs  or  for touching-up a  design.  It  also
makes easy work of systems with exceedingly complex interrelation-
ships of the variables, such as the older meniscus anastigmats of the
Dagor or Protar type.
Fully automatic lens design optimization
There are many other approaches to automatic design; almost all of
them are  characterized by  the use of a “merit function.” The merit
function is a single numerical value which indicates to the computer
whether any given change has improved the lens or not. Obviously,
representing the total performance of a lens system by a single num-
ber is a rather tricky business and considerable care must be taken in
the choice of the merit function; at times it seems that the “design” of
the merit  function  is  more  demanding  than  the design  of the  lens
which the merit function is intended to represent. Some approaches
use a merit function of the following sort: A large number of rays are
traced from each of several points in the field of view. For each image
point, the distance of each ray intersection (with the image plane) from
the “ideal” location for that ray is computed and the sum of the squares
of these distances is taken. Then the sum of the sums for the several
image points is the merit function. Since the merit function will be
large if the image blur spot is large, it is apparent that a small value
of the merit function is desirable.
The construction of the merit function as described above is far from
the most desirable scheme of things, and in practice many refinements
are used. Since the outer portions of the field are frequently less criti-
432
Chapter Twelve
Add or remove pages from pdf - remove PDF pages in C#.net, ASP.NET, MVC, Ajax, WinForms, WPF
Provides Users with Mature Document Manipulating Function for Deleting PDF Pages
delete a page from a pdf online; delete a page in a pdf file
Add or remove pages from pdf - VB.NET PDF Page Delete Library: remove PDF pages in vb.net, ASP.NET, MVC, Ajax, WinForms, WPF
Visual Basic Sample Codes to Delete PDF Document Page in .NET
delete page in pdf file; delete pdf pages android
cal than the center, the individual sums may be weighted to take this
into account. A modest amount of computation will indicate that, in the
presence  of  a constant  fifth-order  spherical  aberration,  the  smallest
value of the sum of the squares of the ray displacements does not rep-
resent the best solution from an OPD standpoint. One scheme uses a
reduced weighting of large ray displacements in an attempt to take
this into account. The choice of the “ideal” intersection point for the
rays (for off-axis points) is a complex matter; the use of the gaussian
image point is quite misleading if any amount of distortion is present.
Similarly, the use of the image-plane intersection of the principal ray
as the ideal point can yield a distorted evaluation in the presence of
coma. Frequently the separately computed values of distortion and lat-
eral chromatic aberration are added (suitably weighted) into the mer-
it function, and the computer selects the centroid of the blur spot as
the “ideal” point.
Other types of merit function are also widely used to characterize
the quality of a lens system. A few use the OPD, or wave-front aberra-
tion, as the merit function, taking the variance of the wave front for
several  field  points,  after  selecting  the  reference  point  (i.e.,  image
plane)  so  as  to  minimize  the  variance  over  the  field. Another very
widely used approach allows the designer to tailor a merit function to
suit the application. The merit function entries may be ray displace-
ments, OPD, defocusing, field curvature, chromatic aberrations, the
slope,  or the  curvature of the  ray  intercept plot, the  constructional
data of the lens, the ray heights or slopes, or the classical aberrations,
plus almost any mathematically possible combination of these.
The merit function, being a collection of aberrations and departures
from desired conditions, is obviously misnamed; it properly should be
called a defect function or error function. However, common usage has
established “merit function” as a well-understood term, and we will
use it here with the understanding that the smaller the merit function,
the better the image.
Almost  all  automatic-lens-design  programs  allow  at  least  some
adjustment to the merit function, even if they do not allow the sort of
flexibility described above. Typically, even in a program of limited flex-
ibility, different parts of the aperture, field, or spectrum can be weight-
ed to suit the application and the design form. The general procedure
is to have the program optimize a design, for the designer to examine
the results, and then to adjust or alter the merit function in such a way
as to achieve the desired balance of aberrations and characteristics.
Automatic-lens-design programs operate this way: Each of the con-
struction parameters to be varied is changed (one at a time) by a small
amount. The corresponding change in each entry or aberration in the
merit function is calculated in order  to obtain its partial derivative
The Design of Optical Systems: General
433
VB.NET PDF Password Library: add, remove, edit PDF file password
manipulations. Open password protected PDF. Add password to PDF. Change PDF original password. Remove password from PDF. Set PDF security level. VB
delete page in pdf; delete page on pdf document
C# PDF Password Library: add, remove, edit PDF file password in C#
String outputFilePath = Program.RootPath + "\\" Output.pdf"; // Remove the password. doc.Save(outputFilePath); C# Sample Code: Add Password to Plain PDF
cut pages out of pdf online; delete page pdf
with  respect  to  the parameter.  Then  equations  of the  form  of Eqs.
12.15  are  set  up,  one  for  each  aberration  or  merit  function  entry.
Typically there are many more aberrations in the merit function than
there are effective variable parameters in the lens, so a “solution” is
made in the least-squares sense, i.e., the variable set is changed in
such a way as to minimize the sum of the squares of the differences
between the desired value of each aberration and the value predicted
by  Eqs.  12.15.  But  Eqs.  12.15 are  based  on  an  approximation;  the
assumption that the relationship between aberration and variable is a
linear one. We have seen in Chapters 3 and 10 that, even for third-
order aberrations, this is not so, and it is much less linear for the high-
er-order aberrations. At best then, the solution is an approximate one,
but  probably  significantly  improved  over  the original lens  form. At
worst, the nonlinearity of the relationships can cause the least-squares
process to come up with such an extreme change that the design is not
just worse, it may be a totally impossible form with near-zero radii
that the rays miss, or near-infinite spacings that cause similarly dis-
astrous results. This problem can be handled by adding to the merit
function the sum of the weighted squares of all the parameter changes.
This penalizes any large parameter changes and tends to stabilize the
process. The weighting can be adjusted to be large where the nonlin-
earity is a problem, and small where it is not. This is called damped
least squares, and with a few significant exceptions, is the basis of cur-
rent automatic lens design programs.
By repeating the approximate solution  process until it converges,
these programs are capable of driving a rough preliminary design form
to the nearest local minimum of the merit function. Depending upon
the structure of the merit function, most lens designs have more than
one local minimum. Consider the “front” and “rear” meniscus camera
lens discussed in Sec. 12.2, or the Fraunhofer and Gauss forms of tele-
scope objectives (Secs. 12.4 and 12.5); these are simple design forms
where the merit function has two obvious local minima. An automatic
design program will find the minimum nearest to the starting design
form which it is given. There is no way that the user of such a program
can be certain that  a  minimum is the best one  (i.e.,  a  “global opti-
mum”). The solution space is n-dimensional, where n is the number of
variable parameters. In the simple designs discussed in this chapter it
was not impractical for us to do a limited, simplified exploration of the
solution space. In a design with 20 or 30 variable parameters it is a
quite different matter.
In any case, it is apparent that since the design program will seek
out the nearest minimum, the selection of the starting point for the
process is vitally important. In fact, once the merit function is defined
and weighted, the starting design form uniquely defines a single min-
434
Chapter Twelve
C# PDF Digital Signature Library: add, remove, update PDF digital
Image: Insert Image to PDF. Image: Remove Image from Redact Text Content. Redact Images. Redact Pages. Annotation & Highlight Text. Add Text. Add Text Box. Drawing
add and delete pages in pdf online; add and delete pages from pdf
C# PDF remove image library: remove, delete images from PDF in C#.
Image: Insert Image to PDF. Image: Remove Image from Redact Text Content. Redact Images. Redact Pages. Annotation & Highlight Text. Add Text. Add Text Box. Drawing
delete pdf pages in preview; delete pages on pdf online
imum. Obviously the choice of the starting form is  a critical  factor.
Fortunately, it seems that with most merit functions, most nonsimple
design types have relatively broad, flat minima, and one can choose a
starting point over a fairly large volume in solution space and expect
a reasonably good result. An experienced lens designer uses knowledge
of successful design types and features to direct the computer to good
starting points. The novice designer should study the standard, classi-
cal design forms as an aid in selecting appropriate starting points.
The mathematics of this process are written up in many places. Two
which  explain  the  basic  operations  are  G.  Spencer,  “A Flexible
Automatic Lens Correction Procedure,” Applied Optics, vol. 2, 1963,
pp. 1257–1264, and W. Smith, in W. Driscoll (ed.), Handbook of Optics,
New York, McGraw-Hill, 1978.
12.10 Practical Considerations
The following is a partial list of certain design characteristics which,
although they may be quite beneficial to the performance of a design,
tend to have an undesirable effect on the difficulty and cost of fabrica-
tion. Thus, unless you enjoy being unpopular with the opticians who
must  execute  your  designs,  this  list  represents  things  which  you
should assiduously avoid if at all possible.
1. Materials which are soft and easily abraded.
2. Materials which are thermally fragile and which may split from a
mild thermal shock, such as that encountered in blocking or wash-
ing under a hot or cold water tap.
3. Materials with low acid resistance or high stain characteristics.
4. Expensive materials. (Often you can find a similar, cheaper glass
which is nearly as good.)
5. Thin elements, i.e., those with a large ratio of diameter to the aver-
age thickness. Such elements can deform under the stress of block-
ing  or  polishing,  making  an  accurate  surface  geometry  almost
impossible to produce. Note that a negative element with a sub-
stantial edge thickness often can tolerate a center thickness which
would be too thin for a weaker element.
6. Thin-edged elements chip easily and, if processed at a diameter
larger  than  the  finished  one,  may  become  sharp-edged  during 
fabrication.  Also  a  thin-edged  element  is  difficult  to  mount 
satisfactorily.
7. A very thick element obviously requires more material and may
require  an  awkward  arrangement  when  blocked.  Visualize Fig.
The Design of Optical Systems: General
435
C# PDF bookmark Library: add, remove, update PDF bookmarks in C#.
Help to add or insert bookmark and outline into PDF file in .NET framework. Ability to remove and delete bookmark and outline from PDF document.
delete pages in pdf online; add remove pages from pdf
C# PDF metadata Library: add, remove, update PDF metadata in C#.
Add metadata to PDF document in C# .NET framework program. Remove and delete metadata from PDF file. Also a PDF metadata extraction control.
delete page on pdf reader; delete pages from pdf reader
15.2 if the elements are as thick as the diameter. A thin lens with
the same radius can have more lenses blocked on a tool because
they can be placed closer together at the surface; with the thick
lens,  there  are  large gaps  between  the  elements  at the  surface
which make polishing difficult.
8. Very “strong” curves (i.e., with a large diameter-to-radius ratio)
lead to fewer elements blocked per tool and the correspondingly
increased processing costs, difficulty  in  polishing  surfaces accu-
rately, and difficulty in testing the surface accuracy with a test
plate or interferometer.
9. Meniscus elements whose surfaces are concentric or nearly con-
centric with each other. A monocentric element must be ground
and polished so that the two surfaces are properly aligned during
these operations; it cannot be “centered” after polishing as an ordi-
nary element can.
10. Nearly equiconvex or equiconcave elements can cause trouble in
assembly because it is difficult to tell one side from the other, and
the element is liable to be mounted backward.
11. Weakly curved, nearly plane surfaces are more expensive to tool
and fabricate than a plane surface. It is almost always possible to
force such a design to a plane surface with little or no sacrifice in
image quality.
12. Precision bevels. If possible, avoid mounting from a beveled sur-
face. Use a loosely toleranced 0.5 mm by 45° chamfer to eliminate
sharp edges; this kind of edge break is almost free.
13. Avoid odd-angle precision bevels. Many shops are tooled for 45°,
30°, or 60°; other angles may require new tooling.
14. Cemented triplets and quadruplets are unpopular in some shops.
15. Tight scratch and dig specifications on surfaces which are not vis-
ible to the ultimate customer are usually a waste of money. With a
few exceptions (such as surfaces near an image plane or the optics
of a high-powered laser system), scratch and dig considerations
are purely cosmetic and have no functional effect (unless the lens
aperture is so small that a dig can actually obstruct a significant
fraction of the beam area).
16. Tight tolerances in general. See Chap. 15 for a discussion of effi-
cient tolerance budgeting.
Bibliography
Note: Titles preceded by an asterisk (*) are out of print.
436
Chapter Twelve
VB.NET PDF remove image library: remove, delete images from PDF in
Image: Insert Image to PDF. Image: Remove Image from Redact Text Content. Redact Images. Redact Pages. Annotation & Highlight Text. Add Text. Add Text Box. Drawing
delete pages from pdf; delete pages from a pdf
VB.NET PDF metadata library: add, remove, update PDF metadata in
Add permanent metadata to PDF document in VB .NET framework program. Remove and delete metadata content from PDF file in Visual Basic .NET application.
delete a page from a pdf without acrobat; delete page pdf online
*Conrady, A., Applied Optics and Optical Design, Oxford, 1929. (This
and vol. 2 were also published by Dover, New York.)
*Cox, A., A System of Optical Design, Focal, 1965 (lens construction
data).
Dictionary of Applied Physics, vol. 4, London, Macmillan, 1923.
Farn, M. W., and W. B. Veldkamp, “Binary Optics,” in Handbook of
Optics, vol. 2, New York, McGraw-Hill, 1995, Chap. 8.
Fischer, R. (ed.), Proc. International Lens Design Conf., S.P.I.E., vol.
237, 1980.
*Greenleaf, A., Photographic Optics, New York, Macmillan, 1950.
Herzberger, M., Modern Geometrical Optics, New York, Interscience,
1958.
*Jacobs,  D.,  Fundamentals  of  Optical  Engineering, New  York,
McGraw-Hill, 1943.
*Kingslake, R. (ed.), Applied Optics and Optical Engineering, vol. 3,
New York, Academic, 1965 (lens design).
*Kingslake, R., Lens Design Fundamentals, New York, Academic, 1978.
*Kingslake, R., Lenses in Photography, Garden City, 1952.
*Linfoot, E., Recent Advances in Optics, London, Clarendon, 1955.
*Martin, L., Technical Optics, New York, Pitman, 1950.
Merte, W., Das Photographische Objektiv, Parts 1 and 2, translation,
CADO, Wright-Patterson AFB, Dayton, 1949.
Merte, Richter, and von Rohr. Handbuch der Wissenschaftlichen und
Angewandten Photographie, vol. 1, 1932; Erganzungswerke, 1943,
Vienna, Springer. Reprinted by Edwards Brothers, 1944 and 1946
(lens construction data).
Merte, The Zeiss Index of Photographic Lenses, vols. 1 and 2, CADO,
Wright-Patterson AFB, Dayton, 1950 (lens construction data).
MIL-HDBK-141, Handbook of Optical Design, 1962.
Peck, W., in Shannon and Wyant (eds.), Applied Optics and Optical
Engineering, vol.  8,  New  York,  Academic,  1980  (automatic  lens
design).
Rodgers, P., and M. Roberts, “Thermal Compensation Techniques,” in
Handbook of Optics, vol. 1, New York, McGraw-Hill, 1995, Chap. 39.
Rosin, S., “A New Thin Lens Form,” J. Opt. Soc. Am., vol. 42, 1952, pp.
451–455.
Sinclair, D. C., “Optical Design Software,” in Handbook of Optics, vol.
1, New York, McGraw-Hill, 1995, Chap. 34.
Smith, W. J. (ed.), Lens Design, S.P.I.E., vol. CR41, 1992.
Smith, W. J., Modern Lens Design, New York, McGraw-Hill, 1992.
Smith,  W.,  in  W.  Driscoll  (ed.),  Handbook  of  Optics,  New  York,
McGraw-Hill, 1978.
Smith,  W.,  in  Wolfe  and  Zissis  (eds.),  The  Infrared  Handbook,
Washington, Office of Naval Research, 1985.
The Design of Optical Systems: General
437
Taylor, W., and D. Moore (eds.), Proc. International Lens Design Conf.,
S.P.I.E., vol. 554, 1985.
Exercises
The exercises for this chapter take the form of suggestions for individ-
ual design projects; as such, there can be no “right” answers, and none
are given. The effort involved in each exercise is considerable, and it is
likely that only those interested in obtaining first-hand experience in
optical design will wish to undertake these exercises. The casual read-
er will, however, be amply rewarded by mentally reviewing the steps
he or she would follow in attempting the exercises.
1 Design  a symmetrical double-meniscus objective of the periscopic type.
Select a bending (a ratio of 3:2 for the curvatures is appropriate), determine
the proper spacing for a flattened field, and calculate the thin-lens third-order
aberrations for the combination. Analyze the final design by raytracing and
compare the results with the third-order calculations. The student may wish
to repeat the process for several additional bendings, perhaps including the
Hypergon (Fig. 12.4), and to compare the results of each, noting the variations
of aperture and coverage.
2 Design  an  achromatic  doublet  objective  using  BK7  (517:642) and  SF2
(648:339). Correct the spherical aberration for an aperture of f/3.5. Raytrace
marginal and zonal rays in C, D, and F light to evaluate the axial image.
Compare the coma obtained by raytracing an oblique fan with the OSC calcu-
lation.
3 Design a telescope objective lens consisting of a BK7 singlet and a doublet
of BK7 and SF2. Vary the distribution of powers and the spacing to optimize
the correction of zonal spherical and spherochromatic.
4 Design a Cooke triplet anastigmat. For a minimal exercise, duplicate the
design of Fig. 12.13 using the same glasses and the same power and space lay-
out as a starting point. For a more ambitious project, design the same lens, but
derive the power and space layout without recourse to the data of the figure.
438
Chapter Twelve
439
The Design 
of Optical Systems: 
Particular
13.1 Telescope Systems and Eyepieces
The design of a telescopic system begins with a first-order layout of the
powers and spacings of the objective, erectors, field lenses, prisms, and
eyepiece, as  required  to  produce  the  desired  magnification,  field  of
view, aperture (pupil), eye relief, and image orientation. Then the indi-
vidual components are designed so that the telescope, as an entire sys-
tem, is corrected. Usually the eyepiece is designed first; the design is
carried out as if the eyepiece were imaging an infinitely distant object
through an aperture stop located at the system exit pupil. That is, the
rays are traced in the reverse direction from the direction in which the
light travels in the actual instrument. Usually a principal ray is traced
from the objective (or the aperture stop) through the eyepiece to locate
the exit pupil, then an oblique bundle can be traced in the reversed
direction (from the eye) to evaluate the off-axis imagery. Almost all
optical design is done in this manner, by tracing rays from long conju-
gate  to  short, largely  for convenience,  because  the  focus  variations
(due to aberrations and small power changes) are smaller and more
readily managed at the short conjugate.
The erectors, if there are any, are usually designed next; their design
is frequently included in the eyepiece design by considering the erec-
tor and eyepiece as a single unit. (Alternatively, the erector may be
considered as a part of the objective; the choice is usually determined
by the location of the reticle.) Usually the objective is designed last and
Chapter
13
its spherical and chromatic aberrations are adjusted to compensate for
any undercorrection of the eyepiece. Note that prisms must be includ-
ed in the design process if they are “inside” the system, since they con-
tribute aberrations which must be offset by the objective and eyepiece.
Prisms can be introduced into the calculation as plane parallel plates
of appropriate thickness.
An eyepiece is a rather unusual system, in that it must cover a fair-
ly wide field of view through a relatively small aperture (the exit pupil)
which is outside the system. The external aperture stop and wide field
force the designer to use care with regard to coma, distortion, lateral
color, astigmatism, and curvature of field; the first three mentioned
can  become  unusually  difficult,  since  even  approximate  symmetry
about the stop (which is used in many lens systems to reduce these
aberrations)  is  not  possible.  On  the  other  hand,  the  small  relative
aperture of an eyepiece tends to hold spherical and axial chromatic
aberrations to reasonable values. Typically an eyepiece is fairly well
corrected for coma for one zone of the field (a fifth-order coma of the
y
2
h
3
type is common in wide-angle eyepieces) and the field is some-
times artificially flattened by overcorrected astigmatism which offsets
the undercorrected Petzval curvature. Lateral color may or may not be
well  corrected;  frequently  some  undercorrection exists to  offset  the
effect of prisms. There is almost always some pincushion distortion
apparent (note that when an eyepiece is traced from long to short con-
jugate, the sign of the distortion is reversed). An eyepiece can be con-
sidered “reasonably” corrected for distortion if it has 3 to 5 percent; 8
to 12 percent distortion is not uncommon in eyepieces covering total
fields of 60° or 70°. One way to eliminate this distortion is by the use
of aspheric surfaces, a not very attractive solution unless molded plas-
tic or glass is used. One should remember that, in many applications,
the function of the outer portion of the field of view is to orient the user
and to locate objects which are then brought to the center of the field
for more detailed examination. Thus, eyepiece correction off axis need
not be as good as that of a camera lens, for example.
Because the  eyepiece  is  subject to a  final evaluation  by  a  visual
process, it is  sometimes difficult to predict,  from raytracing results
alone just what the visual impression will be. For this reason, it is fre-
quently useful to begin an eyepiece design on the lens bench, by mock-
ing up an eyepiece out of available elements. A series of mockups will
yield a good grasp of the more promising orientations and arrange-
ments of the elements. The designer can then use these as starting
points for the design effort with reasonable assurance that the visual
“feel” of the finished design will be acceptable.
Note that the conventional correction of distortion (where h = f tan )
causes  the  apparent  angular  size  of  the  image  to  change  as  it  is
440
Chapter Thirteen
scanned across the field. A distortion which yields the relationship h =
f will give a constant angular size; this is a common type of distor-
tion for many eyepieces.
Field curvature causes a “swimming” effect of the image as the eye
is scanned across the system pupil. Usually a field curvature of about
2 diopters or less (at the eye) is considered good; 4 diopters is about the
maximum acceptable.
The Huygenian eyepiece.
The Huygenian eyepiece (Fig. 13.1a) consists
of two plano-convex elements, an eyelens and a field lens, with the
plane surface of each toward the eye. The focal plane is between the
elements. For a given set of powers of the elements, the spacing can be
adjusted to eliminate lateral color. The required spacing is approxi-
mately equal to the average of the focal lengths of the elements. The
only remaining degree of freedom is the ratio of powers between the
elements. This is used to eliminate coma (and thus artificially flatten
the field  via  the “natural” stop position,  as discussed in  Sec.  12.2).
Since the image plane is between the lenses and is viewed by the eye-
lens alone, it is not well corrected and is unsuitable for use with a ret-
icle. The eye relief of the Huygenian is often uncomfortably short.
The Ramsden eyepiece.
The Ramsden eyepiece (Fig. 13.1b) also con-
sists of two plano-convex elements, but the plane surface of the field
lens faces away from the eye. The spacing is made about 30 percent
shorter than the Huygenian to allow an external focal plane, and for
The Design of Optical Systems: Particular
441
Figure 13.1
Three basic eyepiece
forms.
Documents you may be interested
Documents you may be interested