在成像光学系统设计中,我们首先需要了解一些最基本的基础知识,即基本的像差理论。懂得像差在光学系统中形成的原因,可以极大的帮助我们校正产生的这些像差,达到很好的成像质量。 PtmdUHvD
常见的初级像差:五种单色像差和两种色差。 ogjm6;
五种单色像差分别为:球差,慧差,像散,场曲和畸变 ot-!_w<
两种色差:球色差和倍率色差 _=4Dh/Dv
下面我们来详细分析球差产生的原因: 1 ht4LRFi
球差概念 bO^%#<7
什么是球差?其实球差也叫球面像差,是指轴上物点发出的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的不同位置,在像面上形成圆形弥散斑,这就是球差。 <qHwY.
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在FRED中如何表示呢? t{84ioJ"$
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FRED中球差的表述 d [K56wbpx
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打开FRED软件,设计一个新的平凸透镜R1=0,R2=-25.4 ;厚度5.08 ;半孔径12.7材料为标准玻璃。 m6'YFpf)V
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光源选择为垂直方向的线光源 GytI_an8
X方向的光线数1; vxbO>c
Y方向的光线数51; d![EnkyL;
孔径:11.7mm*11.7mm ScM2_k`D
Z轴负方向:5mm /Q{Jf+>R>
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寻找最佳焦点: uOm fpg O
最佳几何焦点的概念在FRED是RMS最小值的位置,而近轴像平面的位置RMS并不是最小值,对于近轴的位置我们可以使用减小光源的半孔径的大小,可选取半孔径1mm*1mm。 51&wH
1、 追迹光线 y"2#bq
2、 点击analyses/ Best geometric focus }Y<(1w
3、 生成报告 =\oNu&Q^
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在Z方向最佳几何焦点位置为45.689443, Ur5X~a\y
建立探测平面及分析面 c;wt9J.f
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注意此时的沿着Z方向的平移值即为最佳几何焦点位置值。 %;ny
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光线追迹(1*51,子午光线) ]+fL6"OD/2
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