光学设计与cad-ppt第六章-光线光路计算及像差理论.ppt

;;第六章光线的光路计算

及像差理论;内容：实际光学系统中的单色像差,复色差

球差、慧差（正弦差）、像散、场曲、畸变、

产生的原因及矫正方法，光线光路的

计算方法

要求：掌握光线光路的计算方法、各种像差的

概念。掌握像差产生的原因及矫正方法

重点：掌握像差产生的原因及矫正方法。

难点：正弦差（慧差）;概述

光线的光路计算

轴上点的球差

正弦差和慧差

场曲和像散

畸变

色差

像差特征曲线与分析

波像差;;像差的大小反映了光学系统质量的优劣;;;光线光路的计算主要有三类：;;;;;;;;;;;;;;子午光线;轴上点：子午面与弧矢面光线分布一样

轴外点：弧矢光线对称于子午面，子午面内光线光束的对称性被破坏。;;;;;;;;;;;;;轴上点的球差;?;;;?;球差的特点：;球差可以展开为h或U的多项式：;光学系统的初级球差分布公式;单正透镜产生负球差，自身无法单独消球差

单负透镜产生正球差，自身无法单独消球差;消球差的基本思路;球差;球差;如果将正负透镜组合起来，能否使球差得到校正？;加发散透镜消除球差;;A;欠校正;大孔径产生的球差;齐明点:;;;?????????????

齐明透镜成组使用常在测量仪器中用

于扩大孔径，;1.慧差的特征;;;2.子午慧差;子午慧差的大小可以表示为;3.弧矢慧差;4.慧差的性质;5.慧差的分布;;消除彗差的方法：

1、减小透镜的孔径可以部分地消除

彗差。

2、光阑位于球心处

3、采用对称式结构可消除彗差;正弦差;3.等晕条件;4.正弦差的定义;5.正弦差的性质;6.正弦差的分布;7.四个不产生正弦差的位置;彗差;彗差;像散;子午焦线;;入瞳;;（6—44）;;2.初级像散的分布;3.像散的性质;;;垂直于光轴的较大物平面，经透镜后所成的清晰像面不是平面而是一个抛物面，此现象称为像场弯曲，简称场曲。;场曲;轴外点细光束产生的场曲与轴外点宽光束产生的场曲大小不同，宽光束场曲与细光束场曲沿光轴方向的偏离，称为轴外球差。;;2.场曲性质：;3.场曲的分布;;;场曲是一种与孔径无关的像差。;;畸变的物理意义;;注意：;;图2.5-7消畸变透镜组;;不同颜色光线的波长不同，在汇聚点不同，

焦??也不同。;;;色差曲线;（2）倍率色差（垂轴色差）;B;紫边的例子;②单个透镜的色差无法消除。但如果将两块由不同材料制成的正负透镜按一定球面及折光参数胶合在一起，则该胶合透镜可实现对两种特定波长的光消色差。;图2.5-9消色差透镜;波像差;;;;;;