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光学系统设计的要求详细介绍

更新日期:2007-06-05  作者:  来源:光学精密机械网(ChinaOptic.Com.Cn)收集整理

    1.根据初级象差理论求解初始结构 字串6

    这种求解初始结构的方法就是根据外形尺寸计算得到的基本特性,利用初级象差理论来求解满足成象质量要求的初始结构。 字串1

    2.从已有的资料中选择初始结构 这是一种比较实用又容易获得成功的方法。因此它被很多光学设计者广泛采用。但其要求设计者对光学理论有深刻了解,并有丰富的设计经验,只有这 样才能从类型繁多的结构中挑选出简单而又合乎要求的初始结构。 初始结构的选择是透镜设计基础,选型是否合适关系到以后的设计是否成功。一个不好的初始结构,再好的自动设计程序和有经验的设计者也无法使设计获得成功。
 
    三、象差校正和平衡
初始结构选好后,要在计算机上用光学计算程序进行光路计算,算出全部象差及各种象差曲线。从象差数据分析就可以找出主要是哪些象差影响光学系统的成象质量,从而找出改进的办法,开始进行象差校正。象差分析及平衡是一个反复进行的过程,直到满足成象质量要求为止。
  
    四、象质评价 

    光学系统的成象质量与象差的大小有关,光学设计的目的就是要对光学系统的象差给予校正。但是任何光学系统都不可能也没有必要把所有象差都校正到零,必然有剩余象差的存在,剩余象差大小不同,成象质量也就不同。因此光学设计者必须对各种光学系统的剩余象差的允许值和象差公差有所了解,以便根据剩余象差的大小判断光学系统的成象质量。评价光学系统的成象质量的方法很多,下面简单介绍一下象质评价的方法。
 
    1.瑞利判断

    实际波面与理想波面之间的最大波象差不超过1/4 波长。其是一种较为严格的象 质评价方法,适用于小象差系统如:望远镜、显微物镜等。 字串8

    2.分辨率

    分辨率是反映光学系统分辨物体细节的能力。当一个点的衍射图中心与另一个  点的衍射图的第一暗环重合时,正好是这两个点刚能分开的界限。

    3.点列图

    由一点发出的许多光线经光学系统以后,由于象差,使其与象面的交点不现集  中于同一点,而形成一个分布在一定范围内的弥散图形,称之为点列图。通常  用集中30%以上的点或光线的圆形区域为其实际有效的弥散斑,它的直径的倒  数,为系统能分辨的条数。其一般用于评价大象差系统。 

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