近轴
光线和远轴光线都是指与光轴平行的光线,它们都
成像在光轴上。缩小的光圈可以拦去远轴光线,而由近轴光线来成像。
镜头的
像差可以分成两大类,即单色像差及色差。镜头的单色像差五种,它们分别是影响成像清晰度的球差、彗差、象散、场曲,以及影响物象相似度的畸变。
/#PEEN G;+hc%3y 一、 球差
`nO!_3 1.球差的概念
5@+8*Fdk 球差也叫球面像差,是指轴上物点发出光束通过球面
透镜时,透镜不同孔径区域的光束最后汇聚在光轴不同位置,在像面上形成圆形弥散斑,这就是球差,球差的存在引起了成像的模糊,而从下图可以看出,这种模糊是与光圈的大小有关的。小光圈时,由于光阑挡去了远轴光线,弥散圆的直径就小,图像就会清晰。大光圈时弥散圆直径就大,图像就会比较模糊。
5Dy800.B2 2.球差的特点
/:a~;i 当轴上视场产生的时候,是旋转对称的像差
^ ,Bxq^'D 注;由于绝大多数玻璃透都是球面,所以球差是必然存在的,球面单透镜的球差是不可消除的。
:;u~M(R 3.球差的描述
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!Gn? 4.球差在光扇图的表示
^Slwg|t*~P Riq5Au?*) 877>=Tp| 5.球差在点列图的表示
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GU 9-+6Ed^2 6.球差的校正
1anV!&a<K( 可以用凹凸透镜补偿法和非球面校正球差,在不能增加透镜时可以用二次曲面系数来校正。
~9qDmt,i <3;/,>^ Pm K<b -|t9f 二、 慧差
AM}-dKei| 1.慧差的概念
$-VW)~Sl 慧差,也就是轴外物点或称轴外视场点所发出的锥形光束通过
光学系统成像后,在理想像面不能成完美的像点,而形成拖着尾巴如彗星形状的光斑,故在
光学系统的这种像差称其为慧差。
nMcd(&`N 2. 慧差特点
AA}M"8~2 慧差只存在于外视场,它是非旋转对称的,首端明亮、清晰,尾端宽大、暗淡、模糊
1$fA9u$ 3.慧差的描述
>P5 EW!d `xkJ.,#Io 4.慧差的表现形式
FuaGr0] YTq>K/ 注;慧差的波前面是一个倾斜的波面
xH\'gli/ 5.慧差的
优化方法
;w?zmj<Dm 慧差可以使用慧差操作数COMA来进行优化,此外根据慧差的产生来调节视场光阑的方法来减小慧差,并且使用对称结构可以有效的消除慧差。
hHoc7 三、 像散
WKpHb:H 1. 像散的概念
$g#j, 像散是指轴外物点发出锥形光束通过光学系统聚焦后,光斑在像面上子午方向与弧矢方向的不一致性,换言之,就是轴外视场光束通过光瞳后,在子午方向与弧矢方向光程不相等,造成两个方向光斑分离所形成弥散斑,故称为光学系统的像散。
SSi}1 2. 像散的特点
+v&+8S`+ 点列图中看到的一定是弥散斑,光斑或者线条呈线条形式,或者呈弥散圆形式,或者是呈椭圆形式。
'<m[ 3. 像散的描述
"P< drz< #hzs,tvvD 4. 像散的表现形式
P/t$xqAL qO>BF/)a( 五、像散的消除
W"|89\p} 可使用优化方法直接优化像散的大小,具体的像散操作数为ASTI,也可以调节视场光阑的位置进行调节。
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