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,倾斜的近轴主光线(穿过系统光阑的中心)不再穿过点O,因为x-y平面被任意选择位于最终折射曲面的切线上,并且由于主光线如果不停留在其中一个对称平面上,就会相对于光轴发生倾斜。相关文献:《几何光学 像差 光学设计》(第三版)——李晓彤 岑兆丰更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是光电产品专业代理商,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等,涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防、量子光学、生物显微、物联传感、激光制造等;可为客户提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等服务。您可以通过我们昊量光电的官方 ...
斜边缘光线和主光线来完全指定系统。我们发现,利用这四条非斜近轴光线,我们可以得到与变形系统相关的所有近轴量。相关文献:《几何光学 像差 光学设计》(第三版)——李晓彤 岑兆丰更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是光电产品专业代理商,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等,涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防、量子光学、生物显微、物联传感、激光制造等;可为客户提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等服务。您可以通过我们昊量光电的官方网站www.auniontech.com了解更多的产品信息,或直接 ...
轴边缘光线和主光线以及在y-z子午线平面上追迹的与y-RSOS相关的近轴边缘光线和主光线。当我们处理任意变形近轴(倾斜或非倾斜)光线的分量时,我们将使用位于变形系统的x-z对称平面上的x-边缘光线和x-主光线。类似地,当我们处理同一变形近轴光线的 分量时,我们将使用停留在变形系统的y-z对称平面上的y-边缘光线和y-主光线。让我们写 作为x- rsos中x-边缘和y-主光线的相关参数,y同理,在j曲面上。我们可以得到是整个系统的比例常数,可由任意变形近轴光线的初始条件求出。是与由虚拟球面构成的x-RSOS相关的x-拉格朗日不变量。 同理。现在我们求出比例常数的值。假设任意变形近轴光线在点切割近 ...
也可以把近轴主光线作为停留在子午线平面上的光线,这样RSOS光线追迹就可以简化为子午线平面上的光线追迹。但对于变形系统,一般情况下,如果近轴边缘光线不停留在任何一个对称平面上,它将是一条斜光线,其通过系统的过程将不局限在任何一个平面上。类似地,近轴主光线通常是斜光线,除非物体点停留在其中一个对称平面上。由于这些复杂性,我们不能将变形近轴光线追踪简化为单个子午线平面内的光线追踪。相反,我们需要跟踪一个倾斜的近轴边缘光线和一个倾斜的近轴主光线,以便完全指定近轴变形系统。在实际应用中,用两条斜近轴光线来完整地描述近轴变形系统是不方便的。因此,我们需要更进一步。从之前讨论中,我们知道,对于斜近轴边缘光 ...
取边缘光线和主光线,任何第三条近轴光线都可以写成这两者的线性组合。类似地,在一个变形系统中,由下列两式我们也可以证明只有两条线性无关的近轴光线。为了证明这一点,假设我们有两条已知的近轴斜射线,它们在面j上的分量分别为和这两条光线线穿过系统的路径由上两式完全确定。假设我们还有第三条未知的近轴光线,我们将其在面j上的相关分量表示为假设我们可以把第三个未知近轴光线的分量写成两个已知近轴光线分量的组合,形式如下其中是曲面j上的比例常数,我们可以通过解这些方程得到它们的值。如果我们能证明与曲面数j无关,并且在整个变形系统中都是常数,那么我们就知道对于这第三条未知的近轴光线,它的分量总是可以表示为两条已知 ...
于光轴出射的主光线满足正弦条件,恰好就是保证(16-28)式成立的必要条件。傅里叶变换透镜要求全视场内的像质达到衍射极限,即波像差<(1/4-1/10) 。若以输入面为孔阑,则校正物面像差等价于校正频谱面像差,校正光阑像差等价于校正输入面像差。由像差理论可知,物面畸变与光阑彗差间应满足下列关系:据此,傅里叶变换透镜为满足式1,当主光线满足正弦条件的时候,必存在物面畸变。当满足无畸变的共线成像关系时,常规光学系统主面是平面,谱面上无畸变的理想像高,而傅里叶变换透镜要求像高,相当于主面是一个以焦点为中心的球面。傅里叶变换透镜的畸变为因此,以常规光学系统作为傅氏变换透镜时,最大谱面范围由谱点位置的非 ...
该点(相当于主光线)的波像差为零,因此各条光线的光程与主光线的光程之差即为各光线的波像差。对给定光学系统,光线由物面坐标y和瞳面坐标所确定。不同的光线波像差不同,故波像差一定是这些坐标的函数。因坐标为的光线与坐标为的光线具有完全相同的光路,故必有据此,波像差表达式中,只可能包含偶次元:再由于光束对子午平面对称,坐标的奇次项不可能在表达式中出现;再考感到轴上点波像差只是入瞳半径的函数,因此和项只能以的形式出现。故有由于参考球面在出瞳中心与实际波面相切,即的主光线的波像差为零,故上式中不存在常数项和单独的元。上式中,和分别是轴向离焦和垂轴离焦项,是由于参考点不在高斯像点而产生的。以为系数的五项,对 ...
心光路,像方主光线与光轴平行。如果系统校正了场曲,就可在很大程度上实现轴上、轴外像质一致,使像点精确定位,而且提高了边缘视场的分辨率与照度的均匀性。相关文献:《几何光学 像差 光学设计》(第三版)——李晓彤 岑兆丰更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是光电产品专业代理商,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等,涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防、量子光学、生物显微、物联传感、激光制造等;可为客户提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等服务。您可以通过我们昊量光电的官方网站www.auniont ...
向光阑,以使主光线的偏角或ip角尽量小,以減少轴外像差。反之,背向光阑的面只能有较小的相对孔径。三、像差不可能校正到完美无缺的理想程度,最后的像差应有合理的匹配。这主要是指:轴上点像差与各个视场的轴外像差要尽可能一致,以便能在轴向离焦时使像质同时有所改善;轴上点或近轴点的像差与轴外点的像差不要有太大的差别,使整个视场内的像质比较均匀,至少应使0.7视场范圃内的像质比较均匀。为确保0.7视场内有较好的质量,必要时宁愿放弃全视场的像质,让它有更大的像差。因为在 0.7视场以外以非成像的主要区域,当画幅为矩形时(如照相底片),此区域仅是像面一角,其像质的相对重要性可以较低些。四、挑选对像差变化灵敏、 ...
结果,包括沿主光线的细光束像散计算结果,已经能够正确地画出各种像差曲线和对像差校正状况作出全面评价。90年代至今,随着集成电路技术的突飞猛进,,计算机硬件条件发展非常迅速,因此现代光学设计软件已不再局限于几何像差和简单的少量波像差,而是通过密集取样光线追迹来评价光学系统的质量,包括几何像差、波面、光学传递西数在内的各种评价指标都可以迅速获得。无论使用什么样的光学设计软件,在设计光学系统时,要得到像差获得最佳校正的良好设计结果,都必须对系统的结构参数反复修改。光学自动设计软件的应用只是加快了这一修改进程,但不可能跨越它。同时,软件作为一种工具是要由人来使用的,自动设计过程中人的干预仍然不可避免, ...
用二种色光的主光线与高斯像面的交点高度之差来度量,以符号 δy'ch衣示,若对F光和C光考虑色差,有倍率色差的存在,使物体像的边缘呈现颜色,影响像的清晰度。所以,具有一定大小视场光学系统,必须校正倍率色差。为计算倍率色差值,需要对要校正色差的二种色光计算主光线的光路,然后求出它们与高斯像面的交点高度 y'F和y'C,再按上述公式求得。物镜的倍率色差很小或几近为零。这是因为物镜的位置色差已经校正,倍率色差也 随之校正之故。另外,倍率色差显然与光阑位置有关,因光阑与物镜重合,倍率色差也不会产生。例如,单个薄透镜不可能校正位置色差,当光阑与之重合时倍率色差为零;而当光阑位置移 ...
不同视场角的主光线在焦平面上平行。与像方远心对应的是物方远心,两个系统的串联组合构成双远心。当扫描镜头被称为远心时,通常意味着镜头不仅满足 F-θ 条件,而且光阑被放置在扫描设备上,以确保远心性。为了构建双远心中继系统,第一个中继透镜放置在扫描镜之后一个焦距处,第二个中继透镜放置在物镜后背孔径之前一个焦距处,中继透镜之间的距离为二者的焦距之和。请注意,远心区域位于镜头之间,而其他双远心系统则在中继系统的任一侧都是远心的。由于中继透镜的位置,这种配置被称为 4f 中继系统。它们的焦距之间的任何差异都会导致一定的放大倍数。DOI:https://doi.org/10.1364/AOP.7.0002 ...
(Db) 与主光线与光轴的最大位移之和:由于我们上面计算的空间分辨率只有在物镜的后背孔径被完全填充时才能实现,我们假设 Db等于后背孔径的直径。在傍轴近似下,物镜后背孔径(Ao)的直径为:θmax与物镜的焦距和所需的FOV有关。再一次,利用傍轴近似,得到:正如预期的那样,管透镜的孔径由物镜的 FOV、焦距和 NA 决定:无限远校正的物镜的焦距可以通过透镜的放大倍数和制造商规定的套筒透镜的焦距来确定(见第6节)。对于我们选择的UIS系列蔡司透镜(Zeiss, Thornwood, New York, USA),套筒镜头的焦距为,所以物镜的焦距为 式 (21) 和 (22) 可用 ...
每个子视场的主光线垂直于中间像面,相邻子视场重叠率为3.6%,如图1a。(3)校准和装配。采取快速计算在环(computation-in-loop)的校准策略,获得亚像素的校准精度,并提供用于组装相机阵列所需要的反馈。如图2,第一步:使用高密度的LCD模组(500PPI)上不同单元的时分编码来设置全局物理坐标,具体来说,12-bit时间编码分别用于x和y坐标;第二步:每一个子视场相机采集LCD上一个特定小区域的图像序列,因此每个LCD单元上相应的全局位置可以通过时间模式编码;第三步:对每个子视场图像里的LCD单元,使用面积中心(centre-of-area)方法(包含二值化和权重平均)进一步提 ...
一视场的实际主光线与高斯像面的交点高度为yp’,当无彗差时,主光线即为成像光束的中心光线,因而yp’表征实际像高。它与理想像高y0’之差称为线畸变,即常用 相对于理想像高的百分比来表示嗬变,称相对畸变,即如果将实际放大率yp’/y记为β’,上述公式可以化为式中β为理想放大率。可见,实际放大率β’与理想放大率β之差与β之比即为该视场的相对畸变。对于大视场系统,与其他轴外像差一样,需对若千个视场计算畸变,然后以视场为纵坐标,畸变为横坐标画出畸变曲线。有畸变或畸变很大的光学系统,若对等间距的同心圆物面成像,将得到非等间距的同圆。若物面为如下图(a)所示的正方形网格,我们可以很容易的分析得出,由正畸变 ...
出的光束,其主光线不与光学系统各个表面的对称轴重合,使出射光束失去对称。之前一张讲过的的彗差,只是表征光束失对称的一种像差,并且是对宽光束而言的。除此以外,还有一种描述光束失对称的像差。随着视场的增大,远离光轴的物点,即使在沿主光线周围的细光束范围内,也会明显地表现出失对称性质。与此细光束对应的波面也非旋转对称,而是在不同方向上有不同的曲率。数学上可以证明,一个微小的非轴对称曲面元,其曲率是随方向的变化而渐变的,但存在二条曲率分别为最大和最小的相互垂直的主截线。在光学系统中,这二条主截线正好与子午方向和孤矢方向相对应。这样,使得子午细光束和弧矢细光束,虽因很细而能各自会聚于主光线上,但前者的会 ...
外点光束关于主光线失对称的像差,应分别对子午光束和孤矢光束求取。对于单个球面,彗差一方面是球差引起的,球差越大,彗差也会越大;另一方面,折射球面产生的彗差还与光阑位置、即主光线的入射角ip有关。如果光阑位于球心,相当于主光线与辅轴重合,即ip=0,则不论球差如何,都不会产生彗差。实际上,光学系统的各种像差总同时存在,所以在计算彗差时,并不能像定义的那样,真正求出一对对称光线的交点相对于主光线的偏离,而是以这对光线与高斯像面交点高度的平均值与主光线交点高度之差来表征的。如上图所示,对于子午彗差,可表示为对于弧矢彗差,因一对对称的弧矢光线与高斯像面的交点在y方向的坐标必相等,故有彗差是轴外点成像时 ...
心的光线称为主光线,由于共轭关系,主光线也通过孔阑和出瞳的中心。主光线是物面上各点成像光束的中心光线,它们构成了以入瞳中心为顶点的同心光束,这一光束的立体角决定了光学系统的成像范围。同时,过入瞳边缘的光线也必过孔阑的边缘和出瞳的边缘。相关文献:《几何光学 像差 光学设计》(第三版)——李晓彤 岑兆丰您可以通过我们的官方网站了解更多的产品信息,或直接来电咨询4006-888-532。 ...
知近轴光线和主光线,之前我们所说的近轴光线的概念为轴上的点发出并通过入瞳边缘的光线,而实则这是第一近轴光线;轴外某视场点发出的通过入瞳中心的“近轴”光线称为第二近轴光线;轴外某视场点发出的通过入瞳中心的光线称为该视场点发出的主光线;包含物点和光轴的平面称子午平面(tangential plane, meridianplane),该面内的光线称子午光线 (tangential ray,meridional ray);包含主光线并与子午平面垂直的面称弧矢面(sagittal surface),该面内的光线称弧矢光线(sagittal ray);轴外点和球心的连线称为该折射球面的辅轴 (second ...
由它们各自的主光线与像平面A’的交点来决定。能在像平面上获得清晰的像的空间深度称为景深,显然在上图中,景深就是∆_1+ ∆_2。真正的成像平面A’叫做景像平面,它的共轭平面A叫对准平面,能在景像平面上呈清晰像(即弥散斑不超过景象平面上光学仪器的分辨能力)的最远平面称为远景,能在景像平面上成清晰像的最近平面称为近景。现假设上述光路入瞳直径为α,景象平面上的光学仪器能分辨的最小弥散斑直径为Z’,在对准平面上A上的截面直径相应为Z,放大率为β,有Z = Z’/β,放大率近似写作β=f^'/p。那么易得如下远景深度∆_1和近景深度∆_2的关系,即景深。从上述关系可知,当景像平面上可分辨最小弥散 ...
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