工程光學—光學系統(tǒng)設計概述(編輯修改稿)
2025-01-13 17:04 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 差和二級光譜二級光譜： 一些光學系統(tǒng)，如雙膠合物鏡可以將 D光球差校正到邊緣光線球差接近為零。 ， F光和 C光球差曲線在。這種物鏡稱為 消色差物鏡 。 F光和 C光球差曲線交點和 D光球差曲線在 為二級光譜，用 表示。光學系統(tǒng)的幾何像差 —— 位置色差和二級光譜二級光譜： 三片以上的透鏡系統(tǒng)可以做到 F光、 C光和 D光的球差曲線在 ，即二級光譜為零。這種物鏡稱為 復消色物鏡 。光學系統(tǒng)的幾何像差 —— 場曲 (像面彎曲 ) 理想光學系統(tǒng)成像時，物面為平面，像面也為平面。實際光學系統(tǒng)由于折射面一般為球面（或非球面），成像面變?yōu)榍?，此曲面和理想成像平面之差稱為 場曲 。用 表示。 從單個折射面便可清楚看出場曲形成的原因。 光學系統(tǒng)的幾何像差 —— 場曲 (像面彎曲 )通過推導，可得光學系統(tǒng) 場曲 的公式： 為第四賽得和數(shù)也叫 匹茲凡和 。 場曲的大小和 視場的平方 成正比。 光學系統(tǒng)的幾何像差 —— 場曲 (像面彎曲 )場曲的校正 單個薄透鏡的匹茲凡和：① 單薄透鏡的 由 所決定。 ② 與 同號，與薄透鏡形狀無關。一般不為零。所以單薄透鏡不能校正匹茲凡和。 光學系統(tǒng)的幾何像差 —— 場曲 (像面彎曲 )場曲的校正 薄透鏡系統(tǒng)的匹茲凡和：① 接觸的薄系統(tǒng)： 一般總光焦度大于 0，折射率相差不大，匹茲凡和不可能為零。② 分離的薄系統(tǒng)：正正分離對校正 更不利，正負分離可校正 。 結論：正負光焦度的分離是校正匹茲凡和的唯一方法。厚透鏡可看成正透鏡＋平板＋負透鏡。光學系統(tǒng)的幾何像差 —— 畸變和倍率色差 當主光線的實際角放大率不等于＋ 1時，即像方主光線不和物方主光線平行時，像方主光線和理想像面的交點不和理想像點重合，這種現(xiàn)象稱為 畸變 ，用 表示。光學系統(tǒng)的幾何像差 —— 畸變和倍率色差 實際像高比理想像高大，稱正畸變，反之稱負畸變。根據(jù)畸變的正負，等距的同心圓將會變成不同形狀的不等距的同心圓，正方網(wǎng)格也會變成枕形或桶形。光學系統(tǒng)的幾何像差 —— 畸變和倍率色差 畸變和視場的三次方成正比。不同視場的垂軸放大率不同。在光學設計中，通常用相對畸變 q表示 : 不同波長的光畸變不同，即不同顏色的光主光線角放大率不等，造成即使在同一視場不同波長光的垂軸放大率不等。在像面上垂軸方向色差的出現(xiàn)，稱為倍率色差，用 表示。即 F光和 C光與理想像面交點高度之差。光學系統(tǒng)的幾何像差 —— 畸變和倍率色差 畸變的校正： ① 對于一般光學系統(tǒng)，只要相對畸變小于 4%即可認為眼睛感覺不出像的明顯變形。但是對于計量用的光學系統(tǒng)而言，如航測鏡頭，則要求相對畸變在幾萬分之幾，這樣的
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