光學設計望遠ppt課件-資料下載頁
2025-01-12 08:52本頁面
【正文】 照相物鏡的性能由焦距 f180。、 相對孔徑 D/f 180。 和視場角 2ω 這三個光學特性參數(shù)決定。 焦距 f180。 ：照相物鏡的焦距，短的只有幾毫米，長的可能達到 2～ 3ｍ，甚至更長。 ? 相對孔徑 D/f 180。 ：小的只有 1： 10，甚至更小，大的可能達到 1： 。 ? 視場角 2ω ：小的只有 2186?！?3186。，甚至更小 ，大的可達到 140186。 ? 照相物鏡的三個光學特性之間是互相關聯(lián) ，相互制約的，它們決定了照相物鏡的光學特性。 ? 可用經(jīng)驗公式 ? 通常用上式來表示三個光學性能參數(shù)間的關系。對照相物鏡， ≤. ? 同時，也可用拉赫不變量表征一個物鏡總的性能 mcftgfD ???? 100/39。 ?mcJh t gtgfDf 2239。39。 ???? ??式中 h為入瞳半徑， J為拉氏不變量 ? ⒉ 照相物鏡的基本類型 ? 選用照相物鏡的原則是：既能滿足光學性能和成像質(zhì)量的要求，而結(jié)構(gòu)又最簡單。 ? 為此本節(jié)介紹一些基本類型照相物鏡和它們的復雜化結(jié)構(gòu)型式，以及它們所能達到的光學性能。 ? ⑴ 三片型照相物鏡 ? 視場角 2ω =40186。～50186。 . 相對孔徑 D/f’ =1／ 4～ 1／ 5，是具有中等光學特性的照相物鏡中最簡單、像質(zhì)較好的一種。 ? 這種照相物鏡進一步復雜化的目的，大多是為了增大相對孔徑，或提高視場邊緣成像質(zhì)量。如下面三個圖所示： ? 如右圖（ａ）所示的照相物鏡稱為天塞照相物鏡，它用一個膠合面改善成像質(zhì)量，也是一種被廣泛采用的照相物鏡。 ? 右圖（ｂ）為加入兩個膠合面的結(jié)構(gòu) ，它可以使像質(zhì)進一步提高。 ? ⑵ 雙高斯照相物鏡 ? 如右圖 (ｃ )所示。雙高斯照相物鏡是具有較大視場 (大約 =40186。左右 )的物鏡，相對孔徑最先達到 1： 2。 ?2 ? 雙高斯照相物鏡的演變型式很多，它的復雜化目的是為了改善成像質(zhì)量，如下圖（ｄ）（ｅ）所示，是為了增大相對孔徑。 ? 二．照相物鏡設計的一般方法 ? ⒈ 初始結(jié)構(gòu)形式的確定 ? 照相物鏡中高級像差比較大，結(jié)構(gòu)也比較復雜。 ? 照相物鏡設計的初始結(jié)構(gòu)一般都不用求初級像差的方法來確定，而是根據(jù)要求的光學特性和成像質(zhì)量，從手冊，資料或文獻中找出一個和設計要求比較接近的結(jié)構(gòu)作為初始結(jié)構(gòu)。 ? ⒉ 像差校正 ? 在初始結(jié)構(gòu)確定以后，就要校正像差，究竟需要校正哪些像差，在不同光學特性和不同結(jié)構(gòu)形式的系統(tǒng)中是不同的。 ? 我們把照相物鏡的像差校正大體分為三個階段來進行。 ? 第一階段：首先校正“基本像差”。 ? 在照相物鏡設計中，基本像差一般都指那些全視場和全孔徑的像差，如： ? ⑴ 軸上點孔徑邊緣光線的球差 和正弦差 。 ? ⑵ 邊緣視場像點的細光束子午場曲 和弧矢場曲 。 mL39。?msc39。tmx39。smx39。 ? ⑶ 軸上點的軸向色差 和全視場的垂軸色差 . ? 在照相物鏡中一般對 g光 (）和 C光（ ）這兩種波長的光線消色差。而不像目視光學儀器那樣對 F光， C光消色差。因為感光材料對短波比人眼敏感。 gcL39。?gcmY39。? ? ⑷ 畸變只對那些特殊用途的照相物鏡（如用于攝像測量的物鏡），才將畸變作為基本像差，一開始就加以校正，一般照相物鏡中不加以校正。 ? 由于照相物鏡的結(jié)構(gòu)比較復雜，校正上面這些基本像差并不困難。 ? 第二階段：校正剩余像差或高級像差。 ? 在完成第一階段校正的基礎上，全面分析一下系統(tǒng)像差的校正狀況，找出最重要的高級像差，作為第二階段的校正對象。當然在第一階段中已加入校正的像差，在第二階段必須繼續(xù)參加校正。 ? 因為只有在基本像差得到校正的前提下，校正高級像差才有意義。 ? 對剩余像差或高級像差的校正采取逐步收縮公差的方式進行，使它們校正的盡可能小。 ? 第三階段：像差平衡 ? 根據(jù)系統(tǒng)在整個視場和整個孔徑內(nèi)像差的分布規(guī)律，改變基本像差的目標值，重新進行基本像差的校正。
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