計(jì)算機(jī)輔助光學(xué)設(shè)計(jì)codev-展示頁(yè)
2025-01-15 17:26本頁(yè)面
【正文】 條。 ? 物面取點(diǎn) 物面由無(wú)限多的點(diǎn)構(gòu)成，圓對(duì)稱系統(tǒng)取物面半徑上的若干點(diǎn)。 ? 第二近軸光線 由最大視場(chǎng)的軸外點(diǎn)發(fā)出并經(jīng)過(guò)入瞳中心的光線，可以計(jì)算理想像高，以及 Ip, Ip’, up, up’等各折射面的近軸參數(shù) 。 近軸光線的選取 ? 第一近軸光線 由軸上物點(diǎn)發(fā)出的最大孔徑角的光線，可以計(jì)算系統(tǒng)焦距、理想像距、主面等。計(jì)算機(jī)輔助光學(xué)設(shè)計(jì) 楊 波 第一章 光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)評(píng)價(jià) 1. 概述 2. 光學(xué)系統(tǒng)的坐標(biāo)系統(tǒng) 、 結(jié)構(gòu)參數(shù)和特性參數(shù) 3. 幾何像差的定義及其計(jì)算 4. 垂軸像差的概念及其計(jì)算 5. 幾何像差及垂軸像差的圖形輸出 6. 用波像差評(píng)價(jià)光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量 7. 斯特列爾判斷 8. 瑞利判斷 9. 分辨率 10. 點(diǎn)列圖 11. 光學(xué)傳遞函數(shù) 一、概述 ? 光學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)際是光學(xué)系統(tǒng)像差校正或像差平衡 ? 用傳統(tǒng)方法進(jìn)行光學(xué)設(shè)計(jì)尤其是復(fù)雜光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，主要困難不是初級(jí)像差校正，而是如何減小高級(jí)像差 ? 高級(jí)像差通常與初級(jí)像差平衡 光學(xué)自動(dòng)設(shè)計(jì)發(fā)展簡(jiǎn)況 共分五個(gè)階段 ? 第一階段 四十年代，算盤、對(duì)數(shù)表、手搖臺(tái)式計(jì)算機(jī)，輔助表，每光線面 10分鐘 四十年代末，電子計(jì)算機(jī)代替計(jì)算機(jī)，每分鐘 10個(gè)光線面，開(kāi)始出現(xiàn)實(shí)用的空間光線向量公式 光學(xué)自動(dòng)設(shè)計(jì)發(fā)展簡(jiǎn)況 ? 第二階端（五十年代） 光學(xué)自動(dòng)設(shè)計(jì)摸索試驗(yàn)階段 ? 第三階段（六十年代前、中期） 光學(xué)自動(dòng)設(shè)計(jì)實(shí)用化階段 ? 第四階段（六十年代末期到八十年代末期） 光學(xué)自動(dòng)設(shè)計(jì)普及充實(shí)提高階段 ? 第五階段（八十年代末至現(xiàn)在） 二、光學(xué)系統(tǒng)參數(shù)的分類 ? 特性參數(shù)： 物距、像距、孔徑、視場(chǎng)、波長(zhǎng)、漸暈系數(shù) ? 結(jié)構(gòu)參數(shù)： 面型、間隔、材料、組合方式 ? 邊界條件 筒長(zhǎng)、后工作距、厚度 三、光學(xué)系統(tǒng)的坐標(biāo)系統(tǒng) ? 按習(xí)慣約定，方便描述與計(jì)算 ? 光路的方向：習(xí)慣從左到右 ? 坐標(biāo)原點(diǎn)： 系統(tǒng)坐標(biāo)：原點(diǎn)固定 局部坐標(biāo)：原點(diǎn)逐面變化 ? 曲率半徑的正負(fù)：以光路方向有關(guān) ? 間距的正負(fù)：與原點(diǎn)有關(guān) ? 垂軸參數(shù)的正負(fù)：一般以光軸為界（ 0邊） 四、光路計(jì)算 ?近軸光線計(jì)算 近軸光線計(jì)算，得出所給系統(tǒng)的焦距、焦面 位置、主面位置、理想像面、放大率、像高等系統(tǒng)參數(shù)。 ?實(shí)際光線計(jì)算 實(shí)際光線計(jì)算，得出系統(tǒng)的各種像差、光線分布、能量分布、成像質(zhì)量等 。以及 I, I’, u, u’ 等各折射面的近軸參數(shù)。 實(shí)際光線的計(jì)算：取物點(diǎn) ? 為了全面了解整個(gè)視場(chǎng)的成像狀況，要對(duì)整個(gè)物面作全面計(jì)算。非圓對(duì)稱系統(tǒng)的物面取點(diǎn)視情況而定。 實(shí)際光線的計(jì)算：取瞳點(diǎn) ? 為了了解一個(gè)物點(diǎn)的成像狀況，要對(duì)物點(diǎn)發(fā)出的整個(gè)光束作全面計(jì)算。 球差的光路圖 局部放大圖 光路圖 像面點(diǎn)列圖 球差的度量 lAUL39。l39。?T39。39。 lLL ???返回 球差的影響與危害 ? 一個(gè)點(diǎn)形成的像為一個(gè)圓斑，破壞了理想成像的對(duì)應(yīng)關(guān)系，使像點(diǎn)變得模糊，降低了成像的清晰度和分辨率。 球差曲線 a ) b )hh? L39。Oh? L39。Oh 球差校正 球差欠校 球差過(guò)校 慧差的定義 ?當(dāng)物點(diǎn)位于光軸外時(shí) ， 物點(diǎn)偏離了球面系統(tǒng)的對(duì)稱軸位置 ， 軸外點(diǎn)的寬光束將會(huì)產(chǎn)生一種失對(duì)稱的像差 , 這種像差稱為慧差 。)39。(2139。b39。BK39。 t入瞳高斯像面Y39。 bY39。 zY39。 dB39。 zY39。 zdBzcd39。c39。 sK39。39。39。 zdzcs YYYYK ????慧差的危害影響 ? 軸外點(diǎn)成像形成彗星狀彌散斑，破壞了成像的清晰度 軸上與軸外點(diǎn)的成像光束
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