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文檔簡介
1、4-10 透鏡的像差透鏡的像差(Lens Aberrations) 1 像差的基本概念像差的基本概念 如果成像系統:如果成像系統: 1)不能將一個物點唯一地變換成一個像點;)不能將一個物點唯一地變換成一個像點; 像差像差單色像差單色像差(monochromatic aberration)色差色差(chromatic aberration)或者或者 2)物像平面上各點的線放大率不同)物像平面上各點的線放大率不同-uuPP! 9! 7! 5! 3sin9753uuuuuuuu sin近軸條件下:近軸條件下: 單色像差的來源單色像差的來源球面球面系統在系統在近軸條件近軸條件下可以下可以理想成像理想成
2、像物像一一對應物像一一對應非近軸情況下,三次冪以上項不能忽略非近軸情況下,三次冪以上項不能忽略-uuPP! 9! 7! 5! 3sin9753uuuuuu出現三級以上像差出現三級以上像差 球面系統不能理想成像球面系統不能理想成像三級像差三級像差(或初級像差或初級像差)-5種:種: 1) 球差球差(spherical aberration)2) 慧差慧差(coma)3) 像散像散(astigmatism)和場曲和場曲(curvature of field)4) 畸變畸變(distortion)! 9! 7! 5! 3sin9753uuuuuu2 球差球差(Spherical aberration
3、) 軸上物點發出的大孔徑光線軸上物點發出的大孔徑光線不聚焦于一點不聚焦于一點 PP球差 近軸光線近軸光線非近軸光線非近軸光線非近軸光線非近軸光線非近軸光線非近軸光線非近軸光線非近軸光線近軸光線近軸光線FSfs球差的定量:球差的定量:dL = f-s FSsfsdL 0 - 正球差正球差dL 0 - 正慧差正慧差dH 0 - 正像散差正像散差dL 0 - 負像散差負像散差 場曲的產生場曲的產生物平面對應的子午面、弧矢面、最小彌散圓平面為曲面物平面對應的子午面、弧矢面、最小彌散圓平面為曲面場曲場曲與像散結伴而生與像散結伴而生像散和場曲的校正:像散和場曲的校正: 復合透鏡復合透鏡 加光闌加光闌非球面透鏡;非球面透鏡; 物平面物平面 枕形畸變枕形畸變 桶形畸變桶形畸變 5 畸變(Distortion) 類似于正球差,入射角度大的出射光線比理想成像光線類似于正球差,入射角度大的出射光線比理想成像光線向光軸偏折得更厲害向光軸偏折得更厲害離光軸遠的物點放大率變小離光軸遠的物點放大率變小光闌在透鏡前面光闌在透鏡前面桶形畸變桶形畸變光闌在透鏡后面,情況相反光闌在透鏡后面,情況相反枕形畸變枕形畸變 光闌消除畸變光闌消除畸變 6
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