軸外物點發出的充滿入瞳的光被部分遮擋的現象叫漸暈,引起漸暈的光闌叫做漸暈光闌。一般用漸暈係數K來描述光束漸暈的程度。漸
暈光闌能起到阻擋視場邊緣有害光線的作用,在光學係統的設計之中設置漸暈十分重要。
一、漸暈現象-軸外物點
如下圖,軸外物點B的下方邊緣光線被L1阻擋,上方邊緣光線被L2阻擋,所以對於(yu) 物點B來說,B點的實際成像光束要小。
軸外物點發出的充滿入瞳的光被部分遮擋的現象叫漸暈,引起漸暈的光闌叫做漸暈光闌。一般用漸暈係數K來描述光束漸暈的程度,有
兩(liang) 種表示方式,即麵漸暈係數與(yu) 線漸暈係數,分別定義(yi) 如下:
麵漸暈係數:軸外物點能通過光學係統的成像光束在入(出)瞳麵上的截麵積與(yu) 入(出)瞳麵積之比。
線漸暈係數:軸外物點能通過光學係統成像的子午光束在入(出)瞳麵上的線度與(yu) 入(出)瞳直徑比。
漸暈係數K=1表示無漸暈,K=0表示極限情況,可以得到極限視場。容易得出,光孔離孔闌越遠,越容易引起漸暈。由於(yu) 每個(ge) 光孔都有
一定大小,所以在沒有視場光闌的係統中,一定存在漸暈光闌,在這種情況下,由漸暈光闌限製視場的大小;而在有視場光闌的係統
中,也可能存在漸暈光闌。如果把遠離孔闌的透鏡直徑取的太大時,當視場邊緣的物點以與(yu) 軸上點相同孔徑角的光束成像時,光束邊緣
部分的光線總離理想光路較遠,難以校正像差,所以可以通過減小離孔闌最遠的透鏡的直徑,即增大漸暈光闌,來攔截這些影響像質的
有害光線。
二、在Zemax中設置漸暈係數
Zemax是通過VCX、VCY係數來縮放光瞳,並且通過VDX、VDY係數來平移光瞳。縮放加平移,從(cong) 而把原來的無漸暈的通光區域變換
擬合到實際的通光的區域。即
Px’ = VDX + Px(1- VCX)
以及
Py’ = VDY + Py(1- VCY)
由於(yu) Zemax是使用高斯求積法的采樣算法來計算係統的MTF,在Zemax中設置漸暈可以把消除實際係統中被漸暈光闌阻攔的非有效光
線對最終計算結果的影響,這對於(yu) MTF的優(you) 化來說非常重要,所以在使用Zemax設計光學係統的時候,務必設置漸暈。當然需要注意
的是,由於(yu) Zemax設置漸暈采用的方法是平移和縮放,所以不論是點列圖還是MTF的計算結果,都是存在一定誤差,更重要的是,需
要注意到,在Zemax中設置漸暈之後,主光線也進行了相應的縮放和平移,這會(hui) 影響依賴主光線進行計算和分析的過程。
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