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渐晕光阑:以减小轴外像差为目的,使物空间轴外点发出的,本来能通过空间光阑和视场光阑的成像光束只能部分通过。 渐晕系数:轴外点能通过光学系统的成像光束在入(出)瞳面上的截面积与入(出)瞳面积之比; 线渐晕系数:也可定义为轴外点能通过系统成像的子午光束(即含轴面内光束)在入(出)瞳面上的线度与入(出)瞳直径之比 在附图5-5中,B1点以内线渐晕系数为1;由B1点到B2点线渐晕系数由1降到0.5;B2点到 B3点线渐晕系数由0.5 降到0。由此和光轴距离不同的点的渐晕系数是不同的。 渐晕光阑和视场光阑的区别 ...
极限限制,但轴外像差较大、镜筒长。常用于对像质要求较高的小视场系统中。 ...
算系列(三)轴外像差一、基本概念对光线来说,我们已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 ...
大的视场,对轴外像差不利,难以达到预期的像质。而负一倍双组转像系统一般采用二个相同且对称设置的双胶合镜组,并在二镜组的中间位置放置光阑,如下图3所示,使镜筒长度增加了。在共轭距取定后,镜组的焦距和间隔的选择与像质有关。间隔大对校正像散有利,但会导致轴外光束渐晕的增加。一般不应使渐晕大于 50%。图3必须注意,如果只是简单地加入透镜转像系统,则轴外点成像光束在转像镜组上的入射高度将大为增加,以致视场较大时,绝大部分光线不能通过转像系统。为此,可在中间实像平面上加一适当光焦度的透镜,使望远镜的光瞳与转像系统的光疃共轭,使轴外光束折向转像镜组,如下图4所示。这种加于中间像面上或其附近的透镜称为场镜, ...
点校正彗差,轴外像差可不予考虑,其结构相对比较简单,一般有折射式望远镜物镜、反射式望远镜物镜、折反射式望远镜物镜,这篇文章主要介绍反射式与折反射式望远镜物镜。一、反射式望远镜物镜反射式物镜主要用于天文望远镜中,因天文望远镜需要很大的口径,而大口径的折射物镜无论在材料的熔制、透镜的加工和安装上都很困难。因此,口径大于1米时都用反射式。反射式物镜完全没有色差,可用于很宽的波段。但反射面的加工要求要较折射面高得多,表面的局部误差和变形对像质的影响也大。zui著ming的反射式物镜是双反射面系统,它有如下二种型式:1.卡塞格林系统如下图1所示,称主镜的di一个大反射面是抛物面;称副镜的第二个小反射面是 ...
点校正彗差,轴外像差可不予考虑,其结构相对比较简单,一般有折射式望远镜物镜、反射式望远镜物镜、折反射式望远镜物镜,这篇文章主要介绍折射式望远镜物镜。这类物镜要达到上述像质要求并无困难,但要求高质量时,要同时校正二级光谱和色球差就相当不易。后者常只能以不同程度地减小相对孔径才能实现。这类物镜常用的型式有:1.双胶合物镜在玻璃选择得当时,能同时校正色差、球差和彗差,是可能满足像质要求的zui简单形式,但胶合面上的高ji球差使相对孔径受到限制,且当用普通玻璃时,二级光谱为常量,色球差也无法控制,因而不能获得高的像质。该型式的优点是结构简单,工艺方便,光能损失也小,宜于在焦距不长、相对孔径不大的场合采 ...
时首先应考虑轴外像差,主要是倍率色差、彗差和像散的校正。一、惠更斯目镜惠更斯目镜是观察用生物品微镜中普遍应用的目镜,由二块平面朝向眼睛的平凸透镜相隔一定距离组成,如下图1所示。朝向物镜的那块透镜叫场镜,朝向眼睛的那块透镜叫接目镜。场镜的作用是使由物镜射来的轴外光束折向接目镜,以减小接目镜的口径,也有利于轴外像差的校正。图1通常惠更斯目镜的二块透镜采用同种玻璃,按校正倍率色差的要求,有,其中场镜的焦距,总大于间隔d,因此其物方焦点位于二透镜之间,应在此位登设置视场光阑。由于此视阑只通过接目镜被眼睛所观察,不能在其上设置分划板,故此种目镜不宜在量测显微镜中应用。惠更斯目镜的镜目距约为焦距的1/3, ...
系统,应考感轴外像差的校正,有关像差的容限为弧矢慧差Ks公式同上。像面弯曲和在眼睛的调节范围内倍率色差 以角度汁小手2’~4’照相物镜是大孔径大视场系统,应校正全部像差。但其接收器即感光胶片有一定的粒度,因此物镜本身无需达到很高的像质要求,可认为是一种大像差系统。它所具有的各种像差的剩余值,要超出瑞利极限好多倍,自然不能用瑞利判断来评价其像质。对于大像差系统,一般用像点的弥散斑来直接评定(对应的评价方法为点列图)若弥散斑直径在0.03~0.1 毫米以内,就可认为是满意的。畸变则以观察者感觉不出像的明显变形为限,一般可允许2%~4%。相关文献:《几何光学 像差 光学设计》(第三版)——李晓彤 岑 ...
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、像差贡献较大的表面改变其半径。当系 ...
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,由正畸变的光学系统成的像呈枕形,如图(b);由负畸变光学系统所成的像呈桶形,如图(c)。图中虚线所示是理想像。可见,畸变仅由主光线的光路决定,它只引起像的变形,而对像的清晰度并无影响。因此,对于一般的光学系统,只要感觉不出它所成像的变形(相当于yp’/y0’≤4%,这种像差就无妨碍。但对某些要利用像来测定物体的大小和轮廊的光学系统,如计量仪器中的投影物镜、工具 ...
转时,会引入轴外像差,从而使激光器准直后的光束出现指向性误差。图1-5给出的是不同角度误差βx所引起的发散角变化曲线,随着FAC的偏转角βx的增大,光束的发散角Θ增大的不是很明显,但是指向性误差δ却显著增加,FAC偏转1mrad,就会产生0.91mrad的指向性误差。指向误差达到 0.88mrad/mrad,如果发散角需要准直到3mrad,则绕x轴旋转的角度误差需要小于1.5mrad。图1-5 角度误差βx对准直后发散角Θ和方向角δ的影响4,βy,和βz角度误差在对半导体激光bar条进行快轴准直时,由于bar条的宽度相对于单管半导体激光器较宽,达到了 10mm,因此FAC绕y轴和z轴发生的旋转 ...
图所示像散为轴外像差,但仅仅是与视场有关。视场越大,像散越明显;若是发光点在在齐明点或者球心的位置,则无像散。三、像散产生的原因像散就类似于我们通常提到的散光,比如人眼的散光,指的是人眼看上下方向与左右方向的物体时清晰度不一样,主要原因是人眼角膜在上下方向与左右方向弯曲不同,造成的屈光度不同,这其实就像是人眼产生的像散。而我们所说的像差主要是在于透镜光学系统成像后,像面上光斑的分布情况。像散也正是镜头系统在上下方向与左右方向聚焦能力不同形成的。四、消除像散的方法1. 采用折射率较高,色散率较低的光学玻璃制造透镜,并配制各种曲率的表面相互抵消2. 缩小光圈使用光束分析仪可以在成像位置观察到光斑的 ...
一、慧差的概念慧差,也叫彗形像差,Coma Aberration,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,而是形成拖着尾巴的如彗星形状的光斑,故对此光学系统的这种像差称其为慧差。如图所示二、慧差的特点在边区一带光线形成亮度较低,虚散的大环形,主光轴一带光线形成高亮度清晰的小环形。重叠后形成梨状圆形,类似彗星拖尾。如图所示三、慧差产生的原因球面透镜各光区成像的放大率不一致,导致各光区的焦点不同。是由轴外点宽光束的主光线与球面对称轴不重合,而由折射球面的球差引起的。四、慧差的种类慧差的种类很多,分类方法不一,在彗形亮斑的朝向上可分为外向慧差和内向 ...
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