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緣的物點(diǎn)以與軸上點(diǎn)相同孔徑角的光束成像時(shí)迅腔,光束邊緣部分的光線總離理想光路較遠(yuǎn)装畅,難以校正像差,所以可以通過減小離孔闌最遠(yuǎn)的透鏡的直徑沧烈,即增大漸暈光闌掠兄,來攔截這些影響像質(zhì)的有害光線。二、在Zemax中設(shè)置漸暈系數(shù)Zemax是通過VCX蚂夕、VCY系數(shù)來縮放光瞳迅诬,并且通過VDX、VDY系數(shù)來平移光瞳婿牍〕薮縮放加平移,從而把原來的無漸暈的通光區(qū)域變換擬合到實(shí)際的通光的區(qū)域等脂。即Px’ = VDX + Px(1- VCX)以及Py’ = VDY + Py(1- VCY)由于Zemax是使用高斯求積法的采樣算法來計(jì)算系統(tǒng)的MTF俏蛮,在Zemax中設(shè)置漸暈可以把消除實(shí)際系統(tǒng)中被漸暈光闌阻攔的非有效光線對最終計(jì)算結(jié)果的影 ...
在上圖中,在軸上點(diǎn)A的理想像為A0’,由A點(diǎn)發(fā)出的過入瞳邊緣的光線(marginal ray)從系統(tǒng)出射后上遥,交光軸于一點(diǎn)嫁蛇,而由于球差可見到在12345個(gè)孔徑帶上成像不同,而它們的像方截距分別為L’于l’露该,則其為這條光纖的球差睬棚。。顯然解幼,在邊緣光纖以內(nèi)與光軸成不同角度的各條光線都有各自的球差抑党。而如上圖所示為球差小于0的情況。如果經(jīng)過計(jì)算撵摆,使某一孔徑帶球差等于0底靠,稱為光學(xué)系統(tǒng)對這一環(huán)帶光纖校正球差。大部分光學(xué)系統(tǒng)只能對一環(huán)帶光線校正球差特铝,一般是對邊緣光線校正的暑中。這種光學(xué)系統(tǒng)叫消球差系統(tǒng)。球差對成像質(zhì)量的危害鲫剿,是它在理想平面上引起半徑為的彌散圓鳄逾。 稱為垂軸球差,它與軸向球差之間有如下關(guān)系:由于各環(huán)帶的 ...
像差理論與計(jì)算系列(三)軸外像差一灵莲、基本概念對光線來說雕凹,我們已知近軸光線和主光線,之前我們所說的近軸光線的概念為軸上的點(diǎn)發(fā)出并通過入瞳邊緣的光線政冻,而實(shí)則這是D1近軸光線枚抵;軸外某視場點(diǎn)發(fā)出的通過入瞳中心的“近軸”光線稱為第二近軸光線;軸外某視場點(diǎn)發(fā)出的通過入瞳中心的光線稱為該視場點(diǎn)發(fā)出的主光線明场;包含物點(diǎn)和光軸的平面稱子午平面(tangential plane, meridianplane)汽摹,該面內(nèi)的光線稱子午光線 (tangential ray,meridional ray);包含主光線并與子午平面垂直的面稱弧矢面(sagittal surface)苦锨,該面內(nèi)的光線稱弧矢光線(sagittal r ...
物體中心嫌套,即軸上點(diǎn)A發(fā)出的與光軸成不同角度的三條光線,分別經(jīng)過三個(gè)光孔的邊緣圾旨,其中經(jīng)光闌Q邊緣Q_1點(diǎn)的光線與光軸的夾角最小,這表明魏蔗,從A點(diǎn)發(fā)出的光束之中砍的,只有比此角小的光線才能通過系統(tǒng)參與成像。所以在這個(gè)系統(tǒng)中莺治,光闌Q起著限制成像光束的作用廓鞠,是系統(tǒng)的孔徑光闌。在上圖中谣旁,我們可以畫出孔闌被其前面的鏡組Q_1所成的像P_1 PP_2.我們也可以畫出光孔Q_2被其前面的鏡組所成的像床佳。在所有光孔被其前面的鏡組在物空間所成的像中,孔徑光闌的像P_1 PP_2對軸上物點(diǎn)A的張角仍為最小榄审∑雒牵可見,只要找出所有光孔被其前面的鏡組成在物空間的像搁进,并求出它們對軸上物點(diǎn)的張角就能判斷浪感。即,對軸上物點(diǎn)A張角最小的那個(gè) ...
饼问∮笆蓿或者說,當(dāng)軸上點(diǎn)能以寬光束成完善像時(shí)莱革,若滿足此條件峻堰,過該點(diǎn)的垂軸小面積上的其他店也能以寬光束成完善像。所以上述公式由可化為當(dāng)物體位于無窮遠(yuǎn)時(shí)盅视,sinU=0捐名,正弦條件須表示成另一種形式。以-(l-f)/f代替β闹击,并有l(wèi)sinU=h桐筏,可導(dǎo)出顯然,僅由軸上點(diǎn)光線的光路計(jì)算結(jié)果就能方便地判斷光學(xué)系統(tǒng)是否滿足正弦條件。例如邊緣光線拇砰,若已對其校正了球差梅忌,并根據(jù)其光路計(jì)算結(jié)果求取比值 nsinU/n' sinU'或h/sinU',它們與按近軸光線所算得的放大率β=nu/nu'或焦距f’=h/u'之差為即表示系統(tǒng)偏離正弦條件的程度除破。二牧氮、等暈條件光軸上校正了球差并滿足正 ...
差。如下圖,軸上點(diǎn)A發(fā)出一束近軸白光,經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)后瑰枫,其中F光交光軸于 A'F,C光交光 軸于 A'C踱葛。顯然,這兩點(diǎn)是A 點(diǎn)被藍(lán)光和紅光所成的高斯像點(diǎn)丹莲。它們相對于光學(xué)系統(tǒng)最后一面的距商分別為l'F和l'C,則其差就是近軸光的位置色差A(yù)'F尸诽,即若兩色像點(diǎn)重合,,稱光學(xué)系統(tǒng)對這兩種色光消色差甥材。通常所謂的消色差系統(tǒng),就是指對兩種選定的色光消位置色差的系統(tǒng)。由于色差性含,光軸上一點(diǎn)即使以近軸光成像也不能得到清晰像洲赵。就比如在上圖中,若設(shè)A 點(diǎn)僅發(fā)出紅、藍(lán)兩種色光商蕴,則在過 A'F的垂軸光屏上將看到藍(lán)色的像點(diǎn)外有紅圈叠萍,而在過 A'c的屏上,則是紅色的點(diǎn)外有藍(lán) ...
于點(diǎn)绪商,實(shí)現(xiàn)對軸上點(diǎn)的完善成像苛谷。因此,梯度折射率透鏡的設(shè)計(jì)就是修改折射率分布函數(shù)格郁,使整個(gè)系統(tǒng)的成像滿足像質(zhì)要求腹殿。因此,我們也可以知道梯度折射率材料的制備是保證梯折透鏡校正像差的關(guān)鍵例书。相關(guān)文獻(xiàn):《幾何光學(xué) 像差 光學(xué)設(shè)計(jì)》(第三版)——李曉彤 岑兆豐您可以通過我們昊量光電的官方網(wǎng)站www.wjjzl.com了解更多的產(chǎn)品信息赫蛇,或直接來電咨詢4006-888-532,我們將竭誠為您服務(wù)雾叭。 ...
外物點(diǎn)的像比軸上點(diǎn)的像要暗悟耘,這是不能允許的。因此织狐,為了軸上物點(diǎn)和軸外物點(diǎn)的全部成像光束都能進(jìn)入傳像束中傳播暂幼,應(yīng)將成像物鏡設(shè)計(jì)成像方遠(yuǎn)心光路。同理移迫,后置光學(xué)系統(tǒng)也應(yīng)設(shè)計(jì)成物方遠(yuǎn)心光路旺嬉,如下圖所示:圖一這種物鏡-光纖-目鏡組合系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上是一種利用光纖束將中間像平面作軸向延伸的顯微鏡或望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng),利用光纖柔軟可彎曲的特點(diǎn)可將其插入人體與物體內(nèi)腔厨埋,在醫(yī)療診斷和工業(yè)檢驗(yàn)方面有重要的應(yīng)用邪媳。一般應(yīng)同時(shí)以另一束傳光光纖實(shí)現(xiàn)對內(nèi)腔的照明。3.平場鏡光學(xué)系統(tǒng)要求校正各種像差荡陷,利用光纖束制作的平場透鏡可以同時(shí)校正像面彎曲和畸變雨效。如下圖2即為一種照相型平場鏡,該平場鏡的人射端面為四面废赞,與物鏡的像面彎曲一致徽龟,其出射端面 ...
此可全面判斷軸上點(diǎn)像差的校正狀況。垂軸平面上近軸軸外點(diǎn)或大孔徑小視場系統(tǒng)的軸外點(diǎn),只要根據(jù)軸上點(diǎn)光線的追跡結(jié)果唉地,就能通過計(jì)算正弦差值來判知其 像質(zhì)据悔。遠(yuǎn)離光軸的點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生所有像差,因此需對軸外點(diǎn)進(jìn)行全部像差的計(jì)算传透。這種計(jì)算至少應(yīng)對邊緣視場和 0.707視場點(diǎn)進(jìn)行,每點(diǎn)的孔徑取值與軸上點(diǎn)相同极颓。對于絕大多數(shù)能以二級像差表征高級像差的光學(xué)系統(tǒng)朱盐,以上計(jì)算已足夠。對于那些不能忽略高級像差的系統(tǒng)菠隆,計(jì)算的光線數(shù)應(yīng)該有所增加兵琳。 一般計(jì)算六個(gè)視場點(diǎn),取值為 Kw = -1浸赫,-0.85,-0.707赃绊,-0.5既峡,-0.3和0。上世紀(jì)80 年代以前計(jì)算機(jī)軟碧查、硬件條件還比較差,設(shè)計(jì)條件十分有限运敢,編制軟件時(shí)也必須考忠到計(jì)算機(jī) ...
這主要是指:軸上點(diǎn)像差與各個(gè)視場的軸外像差要盡可能一致,以便能在軸向離焦時(shí)使像質(zhì)同時(shí)有所改善忠售;軸上點(diǎn)或近軸點(diǎn)的像差與軸外點(diǎn)的像差不要有太大的差別传惠,使整個(gè)視場內(nèi)的像質(zhì)比較均勻,至少應(yīng)使0.7視場范圃內(nèi)的像質(zhì)比較均勻稻扬。為確保0.7視場內(nèi)有較好的質(zhì)量卦方,必要時(shí)寧愿放棄全視場的像質(zhì),讓它有更大的像差泰佳。因?yàn)樵?0.7視場以外以非成像的主要區(qū)域,當(dāng)畫幅為矩形時(shí)(如照相底片)盼砍,此區(qū)域僅是像面一角,其像質(zhì)的相對重要性可以較低些逝她。四浇坐、挑選對像差變化靈敏、像差貢獻(xiàn)較大的表面改變其半徑黔宛。當(dāng)系統(tǒng)中有多個(gè)這樣的面時(shí)近刘,應(yīng)挑選其中既能改好所要改的那種像差,又能兼顧其他像差的面來進(jìn)行修改臀晃。在像差校正的Z后階段尚需對某一觉渴、二種像 ...
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