第六章光学系统的像差

第六章光学系统的像差概述像差的概念

实际光学系统只有在近轴区才具有同理想光学系统相同的性质。但实际系统的孔径和视场都有一定的大小，不能对物体成完善像描述实际成像与理想成像的差异称为像差，像差用几何量描述的称几何像差。光学系统的像差计算需要进行实际光路计算返回光路计算简述物体可用子午面内的直线描述子午面内的直线可用若干个物点描述每个物点发出若干条光线光线在入瞳面上的分布光线的计算公式近轴光线子午面内的实际光线轴外细光束光线空间光线

第一节轴上点球差1。球差的定义2。球差的形成3。球差的度量4。球差的影响5。球差的校正球差的定义

轴上物点的物距L确定时，其像点位置L’是孔径角U（或h）的函数，实际像点与理想像点的位置之差称为轴上点球差。返回球差的形成球差的形成图球差的度量返回球差曲线（1）球差曲线（2）

球差校正不足和球差过校正球差校正不足和球差过校正球差过校正球差校正不足球差的影响整个孔径光束的垂轴球差在像面上形成了一个对称于光轴的圆形弥散斑，严重时使轴上点成像变得模糊不清。球差的校正单个球面不产生球差的三个位置齐名透镜单透镜的球差正负透镜的组合不产生球差的三个不晕点1。物点位于球面的球心处。2。物点位于球面顶点。3。物点位于齐明点处。物体位于球心处物点位于顶点处物点名位于嘴齐明屡点处正、左负齐钞明透泄镜球差务随正寒透镜收形状放而变烛的曲厘线球差碍随负策透镜碧形状描而变弟的曲轧线透镜带球差令的校遣正方独案对于购单透服镜而专言，粒减小垫球差吧的方即法有骗两种速，一污是选豪择材五料，稠二是乒透镜浊弯曲采用质正负旧透镜钻的组废合，并最简慕单的海形式稿有双筒胶合妨透镜乱和双诱分离野透镜第二辛节柏轴外量点慧述差慧差想的定竞义慧差泊的形毅成慧差塔的度贯量慧差浴的影婚响慧差项的校司正慧差焰的定沸义当物火点位坊于光省轴外怎时，拌物点效偏离灭了球毯面系有统的酬对称称轴位扶置，到轴外矛点的酸宽光袄束将倘会产伏生一姐种失吗对称肿的像饱差,这种充像差家称为芦慧差已。子午平面和罪弧矢呆面A慧差引的形酱成慧差貌的形乌成慧差缴的形宝成子午斜慧差弧矢怨慧差慧差策的影兄响返回慧差负的校笛正当光萍阑位建于球架心时屋，不虾产生针慧差改变柏光阑的位置吩时慧飞差发锹生改毁变对称循结构暴慧差蜜自动遣消除第三险节钓轴期外细伍光束援像散像散劲的定迈义像散向的形窝成像散诱的度唤量像散朱的影现响像散明的校核正像散废的定靠义当轴滔外物拴点发励出的脱一束鼻很细展的光兼束通帝过入溜瞳时弓，因胳轴外开子午锄与弧波矢光威线不细对称械，使威得子蓬午像届点与绵弧矢慢像点抱不重条合。浴即一芽个物折点的追成像野将被属聚焦魂为子写午和植弧矢巨两个既焦线同，这开种像猪差称锹为像口散。像散栗的形厅成轴外年细光絮束见附钉图像散纯视图像散看的度呜量返回像散谈的形冠成像散穷的形隙成像散掌的形烈成图中A为轴药上点决，B为轴岔外点像散桨的形碑成像散秒的形货成图3-娘5象散象散象散象散象散象散象散象散像散已的影取响像散笋的校动正光阑肿位于杠球心慈不产扩生像愉散改变俊光阑鸟位置大像散警将发合生改疲变球面享弯向柏光阑混，比妻球心淡背向锈光阑配引起宝的像贩散要伸小像散培光束记的应凉用人眼冲的散仇光及比其校址正宽银皆幕放绞映镜测头半导计体激竟光束匠的准笨直第四映节余轴雾外细债光束鲜场曲场曲彼的定搅义场曲施的形占成场曲债的度京量场曲内的影尤响场曲吓的校终正场曲留的定右义理想栏光学瓦系统鞭对垂饶轴的基平面慰物体类成垂附轴的轨平面漆像实际斧光学厦系统饼对平录面物聋体所澡成的坚像不蔽在一惯个平范面内平面挠物体抛成弯市曲像暮面的扒成像逮缺陷岂称为份场曲并像差场曲先的形缺成见附避图场曲补的度分量子午珍场曲子午局场曲弧矢敏场曲场曲顶曲线场曲赖的影陵响场曲注的校享正正负挖透镜伟组合厚透体镜第五轿节驻像退面畸柔变畸变珍的定正义畸变臣的形煎成畸变咬的度担量畸变镰的影束响畸变苦的校召正畸变棵的定只义理想造光学莲系统糠物像立共轭假面上悉的垂赶轴放详大率赚为常经数，搁所以悬像与专物相饲似实际搬光学迎系统演的一残对共商轭面蓝上的烛放大娘率并键不是篇常数逢，随天视场贪的增暑大而享变化像对伤于物圣的变闯形像叠差称瓶为畸景变畸变驻的形梯成见附织图畸变禁的度福量绝对渐畸变相对挺畸变畸变追的影托响畸变杠反映绒的是卖主光再线的席像差违，它源不影错响成抄像的尖清晰哈度，鬼但会骨使像尼产生纲变形视。畸变影的校修正将孔星径光浇阑设次在球结心处馋，不笨产生困畸变单个狠薄透丘镜或袄薄透扯镜组运，当耍孔径赠光阑辛与之摩重合隙不产吵生畸帐变结构蜘完全被对称是的光闲学系俊统畸升变自搞动消酷除第六记节点色馅差色差诸的定层义色差榜的形飞成色差遮的度扫量（1）位通置色地差（2）倍铅率色戏差色差勺的影仙响色差咳的校萄正色差顷的定贿义色差统是描吩述两搬种波盏长成侦像点给的差料异，对任姻意两寇个波榜长谱西线都拳可以忘计算夹色差在可纪见光取范围侵内，装用F光（紫煮光）和C光（红认光）的差匆异表种示色商差色差热的形膊成色差谦的形芹成有造两方搁面因让素1。光大学材钟料对胸不同谋的波飘长有饭不同越折射膝率2。透爸镜具傍有色赏散作扇用色差玻的种挖类描述汉两种许波长我像点营位置牧差异茧的称铜位置脆色差版或轴抵向色盟差，效通常悉对轴亦上点篮计算描述地两种县波长扶像点法高度刻（或龟放大市率）喜差异赏的称啄倍率沃色差宣或垂午轴色暴差，算通常逢对轴台外点戒计算位置享色差以白胖光作寺为光扒源的拼轴上煮物点A发出瞒一条盾孔径骑角为U的光扩线，临其中F谱线程和C谱线描在像围方光悦轴有请交点榆，它侍们的执像方浆截距市二者苏之差轻称为顶该孔释径的府位置代色差近轴劈燕区域帜的位箩置色拨差特别栋指出摇，以梯复色伏光成迎像的呼物体搁即使麻在近既轴区影域也牧存在采色差位置放色差梯的形下成见附勿图色差详曲线色差衣曲线下可以各同时鼻反映①各单会色光秧的球勤差随祝孔径柜的变速化；②位置欢色差踢随孔嫌径的游变化；③球差牛随色庭光的伟变化分（色匪球差牙）；④二级薪光谱。色球伤差和窜二级卸光谱色球剃差二级旅光谱薄透钟镜系设统的腰位置已色差杯及校慈正薄透兽镜系阅统的师位置范色差葬计算对于跟密接轰的薄尊透镜伸系统租，光火线在因各透缘瑞镜上滤的高凯度相献同，区则消瓜色差药的条炊件为公式库推导对高败斯公盖式微作分得对薄伏透镜寒的焦另距公意式微列分得根据容以下俘关系引入亡平均弯色散版系数杯或阿亚贝常筝数又可坏表示徒为由于目物体鞭本身爪不存租在色净差，斧上式含又可粱写成双胶谅合透够镜组堂校正陕色差恐的条瞒件倍率里色差定义倍率后色差灾是指F光与C光的坐主光屯线的摩像点北高度合之差近轴仪倍率惧色差倍率章色差县的形椅成见附粪图倍率飘色差奖的影蛋响倍率布色差含的存捎在，健使像做的边捐缘呈给现色抗彩，马影响护成像忙的清沈晰度招，在腐大视蓬场情榜况下汗尤为取严重仙，必季须进视行校束正。薄透搅镜系浸统倍估率色倡差和脏校正用前务面建目立初压级位围置色熟差相抓类似惊的方黄法，神可以忆推导律出薄磨透镜拍系统还的初妇级倍绪率色压差相互螺接触婆的薄汗透镜催系统毙，可丙认为折光线鞭在各懂透镜意上的岔高度锻相等校正清方案接触模薄透拥镜系撇统在望校正宴位置连色差班的同冻时，徒也校金正了醋倍率亭色差接触购薄透态镜系催统当物光阑救与之盈重合带，主房诚光线捕的高冰度为申零，殖不管茧系统傲