(Db) 與主光線與光軸的最大位移之和:由于我們上面計(jì)算的空間分辨率只有在物鏡的后背孔徑被完全填充時(shí)才能實(shí)現(xiàn),我們假設(shè) Db等于后背孔徑的直徑爽雄。在傍軸近似下蝠检,物鏡后背孔徑(Ao)的直徑為:θmax與物鏡的焦距和所需的FOV有關(guān)。再一次挚瘟,利用傍軸近似叹谁,得到:正如預(yù)期的那樣迟杂,管透鏡的孔徑由物鏡的 FOV、焦距和 NA 決定:無(wú)限遠(yuǎn)校正的物鏡的焦距可以通過(guò)透鏡的放大倍數(shù)和制造商規(guī)定的套筒透鏡的焦距來(lái)確定(見(jiàn)第6節(jié))本慕。對(duì)于我們選擇的UIS系列蔡司透鏡(Zeiss, Thornwood, New York, USA),套筒鏡頭的焦距為侧漓,所以物鏡的焦距為 式 (21) 和 (22) 可用 ...
不同視場(chǎng)角的主光線在焦平面上平行锅尘。與像方遠(yuǎn)心對(duì)應(yīng)的是物方遠(yuǎn)心,兩個(gè)系統(tǒng)的串聯(lián)組合構(gòu)成雙遠(yuǎn)心布蔗。當(dāng)掃描鏡頭被稱(chēng)為遠(yuǎn)心時(shí)藤违,通常意味著鏡頭不僅滿(mǎn)足 F-θ 條件,而且光闌被放置在掃描設(shè)備上纵揍,以確保遠(yuǎn)心性顿乒。為了構(gòu)建雙遠(yuǎn)心中繼系統(tǒng),第一個(gè)中繼透鏡放置在掃描鏡之后一個(gè)焦距處泽谨,第二個(gè)中繼透鏡放置在物鏡后背孔徑之前一個(gè)焦距處璧榄,中繼透鏡之間的距離為二者的焦距之和。請(qǐng)注意吧雹,遠(yuǎn)心區(qū)域位于鏡頭之間骨杂,而其他雙遠(yuǎn)心系統(tǒng)則在中繼系統(tǒng)的任一側(cè)都是遠(yuǎn)心的。由于中繼透鏡的位置雄卷,這種配置被稱(chēng)為 4f 中繼系統(tǒng)搓蚪。它們的焦距之間的任何差異都會(huì)導(dǎo)致一定的放大倍數(shù)。DOI:https://doi.org/10.1364/AOP.7.0002 ...
用二種色光的主光線與高斯像面的交點(diǎn)高度之差來(lái)度量丁鹉,以符號(hào) δy'ch衣示,若對(duì)F光和C光考慮色差妒潭,有倍率色差的存在,使物體像的邊緣呈現(xiàn)顏色揣钦,影響像的清晰度雳灾。所以,具有一定大小視場(chǎng)光學(xué)系統(tǒng),必須校正倍率色差。為計(jì)算倍率色差值,需要對(duì)要校正色差的二種色光計(jì)算主光線的光路,然后求出它們與高斯像面的交點(diǎn)高度 y'F和y'C,再按上述公式求得拂盯。物鏡的倍率色差很小或幾近為零佑女。這是因?yàn)槲镧R的位置色差已經(jīng)校正,倍率色差也 隨之校正之故谈竿。另外,倍率色差顯然與光闌位置有關(guān)团驱,因光闌與物鏡重合,倍率色差也不會(huì)產(chǎn)生空凸。例如嚎花,單個(gè)薄透鏡不可能校正位置色差,當(dāng)光闌與之重合時(shí)倍率色差為零;而當(dāng)光闌位置移 ...
結(jié)果,包括沿主光線的細(xì)光束像散計(jì)算結(jié)果呀洲,已經(jīng)能夠正確地畫(huà)出各種像差曲線和對(duì)像差校正狀況作出全面評(píng)價(jià)紊选。90年代至今啼止,隨著集成電路技術(shù)的突飛猛進(jìn),,計(jì)算機(jī)硬件條件發(fā)展非常迅速兵罢,因此現(xiàn)代光學(xué)設(shè)計(jì)軟件已不再局限于幾何像差和簡(jiǎn)單的少量波像差,而是通過(guò)密集取樣光線追跡來(lái)評(píng)價(jià)光學(xué)系統(tǒng)的質(zhì)量,包括幾何像差献烦、波面、光學(xué)傳遞西數(shù)在內(nèi)的各種評(píng)價(jià)指標(biāo)都可以迅速獲得卖词。無(wú)論使用什么樣的光學(xué)設(shè)計(jì)軟件巩那,在設(shè)計(jì)光學(xué)系統(tǒng)時(shí),要得到像差獲得最佳校正的良好設(shè)計(jì)結(jié)果,都必須對(duì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)反復(fù)修改此蜈。光學(xué)自動(dòng)設(shè)計(jì)軟件的應(yīng)用只是加快了這一修改進(jìn)程即横,但不可能跨越它。同時(shí)裆赵,軟件作為一種工具是要由人來(lái)使用的东囚,自動(dòng)設(shè)計(jì)過(guò)程中人的干預(yù)仍然不可避免, ...
向光闌战授,以使主光線的偏角或ip角盡量小页藻,以減少軸外像差。反之,背向光闌的面只能有較小的相對(duì)孔徑植兰。三惕橙、像差不可能校正到理想程度,Z后的像差應(yīng)有合理的匹配钉跷。這主要是指:軸上點(diǎn)像差與各個(gè)視場(chǎng)的軸外像差要盡可能一致弥鹦,以便能在軸向離焦時(shí)使像質(zhì)同時(shí)有所改善;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爷辙,使整個(gè)視場(chǎng)內(nèi)的像質(zhì)比較均勻彬坏,至少應(yīng)使0.7視場(chǎng)范圃?xún)?nèi)的像質(zhì)比較均勻。為確保0.7視場(chǎng)內(nèi)有較好的質(zhì)量膝晾,必要時(shí)寧愿放棄全視場(chǎng)的像質(zhì)栓始,讓它有更大的像差。因?yàn)樵?0.7視場(chǎng)以外以非成像的主要區(qū)域,當(dāng)畫(huà)幅為矩形時(shí)(如照相底片)血当,此區(qū)域僅是像面一角幻赚,其像質(zhì)的相對(duì)重要性可以較低些。四臊旭、挑選對(duì)像差變化靈敏落恼、像差貢獻(xiàn)較 ...
心光路,像方主光線與光軸平行离熏。如果系統(tǒng)校正了場(chǎng)曲佳谦,就可在很大程度上實(shí)現(xiàn)軸上、軸外像質(zhì)一致滋戳,使像點(diǎn)精確定位钻蔑,而且提高了邊緣視場(chǎng)的分辨率與照度的均勻性啥刻。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 岑兆豐更多詳情請(qǐng)聯(lián)系昊量光電/歡迎直接聯(lián)系昊量光電關(guān)于昊量光電:上海昊量光電設(shè)備有限公司是光電產(chǎn)品專(zhuān)業(yè)代理商,產(chǎn)品包括各類(lèi)激光器咪笑、光電調(diào)制器可帽、光學(xué)測(cè)量設(shè)備、光學(xué)元件等窗怒,涉及應(yīng)用涵蓋了材料加工蘑拯、光通訊、生物醫(yī)療兜粘、科學(xué)研究、國(guó)防弯蚜、量子光學(xué)孔轴、生物顯微、物聯(lián)傳感碎捺、激光制造等路鹰;可為客戶(hù)提供完整的設(shè)備安裝,培訓(xùn)收厨,硬件開(kāi)發(fā)晋柱,軟件開(kāi)發(fā),系統(tǒng)集成等服務(wù)诵叁。您可以通過(guò)我們昊量光電的官方網(wǎng)站www.auniont ...
該點(diǎn)(相當(dāng)于主光線)的波像差為零雁竞,因此各條光線的光程與主光線的光程之差即為各光線的波像差。對(duì)給定光學(xué)系統(tǒng)拧额,光線由物面坐標(biāo)y和瞳面坐標(biāo)所確定碑诉。不同的光線波像差不同,故波像差一定是這些坐標(biāo)的函數(shù)。因坐標(biāo)為的光線與坐標(biāo)為的光線具有完全相同的光路,故必有據(jù)此侥锦,波像差表達(dá)式中进栽,只可能包含偶次元:再由于光束對(duì)子午平面對(duì)稱(chēng),坐標(biāo)的奇次項(xiàng)不可能在表達(dá)式中出現(xiàn);再考感到軸上點(diǎn)波像差只是入瞳半徑的函數(shù),因此和項(xiàng)只能以的形式出現(xiàn)恭垦。故有由于參考球面在出瞳中心與實(shí)際波面相切快毛,即的主光線的波像差為零,故上式中不存在常數(shù)項(xiàng)和單獨(dú)的元番挺。上式中,和分別是軸向離焦和垂軸離焦項(xiàng)唠帝,是由于參考點(diǎn)不在高斯像點(diǎn)而產(chǎn)生的。以為系數(shù)的五項(xiàng),對(duì) ...
于光軸出射的主光線滿(mǎn)足正弦條件玄柏,恰好就是保證(16-28)式成立的必要條件没隘。傅里葉變換透鏡要求全視場(chǎng)內(nèi)的像質(zhì)達(dá)到衍射極限,即波像差<(1/4-1/10) 禁荸。若以輸入面為孔闌右蒲,則校正物面像差等價(jià)于校正頻譜面像差阀湿,校正光闌像差等價(jià)于校正輸入面像差。由像差理論可知瑰妄,物面畸變與光闌彗差間應(yīng)滿(mǎn)足下列關(guān)系:據(jù)此陷嘴,傅里葉變換透鏡為滿(mǎn)足式1,當(dāng)主光線滿(mǎn)足正弦條件的時(shí)候间坐,必存在物面畸變灾挨。當(dāng)滿(mǎn)足無(wú)畸變的共線成像關(guān)系時(shí),常規(guī)光學(xué)系統(tǒng)主面是平面竹宋,譜面上無(wú)畸變的理想像高劳澄,而傅里葉變換透鏡要求像高,相當(dāng)于主面是一個(gè)以焦點(diǎn)為中心的球面蜈七。傅里葉變換透鏡的畸變?yōu)橐虼嗣氚危猿R?guī)光學(xué)系統(tǒng)作為傅氏變換透鏡時(shí),Z大譜面范圍由譜點(diǎn)位置的非 ...
取邊緣光線和主光線飒硅,任何第三條近軸光線都可以寫(xiě)成這兩者的線性組合砂缩。類(lèi)似地,在一個(gè)變形系統(tǒng)中三娩,由下列兩式我們也可以證明只有兩條線性無(wú)關(guān)的近軸光線庵芭。為了證明這一點(diǎn),假設(shè)我們有兩條已知的近軸斜射線雀监,它們?cè)诿鎗上的分量分別為和這兩條光線線穿過(guò)系統(tǒng)的路徑由上兩式完全確定双吆。假設(shè)我們還有第三條未知的近軸光線,我們將其在面j上的相關(guān)分量表示為假設(shè)我們可以把第三個(gè)未知近軸光線的分量寫(xiě)成兩個(gè)已知近軸光線分量的組合会前,形式如下其中是曲面j上的比例常數(shù)伊诵,我們可以通過(guò)解這些方程得到它們的值。如果我們能證明與曲面數(shù)j無(wú)關(guān)回官,并且在整個(gè)變形系統(tǒng)中都是常數(shù)曹宴,那么我們就知道對(duì)于這第三條未知的近軸光線,它的分量總是可以表示為兩條已知 ...
也可以把近軸主光線作為停留在子午線平面上的光線歉提,這樣RSOS光線追跡就可以簡(jiǎn)化為子午線平面上的光線追跡笛坦。但對(duì)于變形系統(tǒng),一般情況下苔巨,如果近軸邊緣光線不停留在任何一個(gè)對(duì)稱(chēng)平面上版扩,它將是一條斜光線,其通過(guò)系統(tǒng)的過(guò)程將不局限在任何一個(gè)平面上侄泽。類(lèi)似地礁芦,近軸主光線通常是斜光線,除非物體點(diǎn)停留在其中一個(gè)對(duì)稱(chēng)平面上。由于這些復(fù)雜性柿扣,我們不能將變形近軸光線追蹤簡(jiǎn)化為單個(gè)子午線平面內(nèi)的光線追蹤肖方。相反,我們需要跟蹤一個(gè)傾斜的近軸邊緣光線和一個(gè)傾斜的近軸主光線未状,以便完全指定近軸變形系統(tǒng)俯画。在實(shí)際應(yīng)用中,用兩條斜近軸光線來(lái)完整地描述近軸變形系統(tǒng)是不方便的司草。因此艰垂,我們需要更進(jìn)一步。從之前討論中埋虹,我們知道猜憎,對(duì)于斜近軸邊緣光 ...
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