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初級像差及矯正係列(二)慧差的概念,成因及消除方法

發布時間:2021-04-12 11:27:15 瀏覽量:17401 作者:Alex

摘要

上一章已經較為(wei) 詳細的介紹了球差,我們(men) 知道了球差在軸上視場產(chan) 生時使旋轉對稱的像差。那麽(me) 在設計時,對鏡頭的成像不隻要求軸上

的物點,同樣也需要保證軸外物點的成像質量。此時,軸外物點成像時,便引入了軸外像差,也就是軸外時常產(chan) 生的慧差。

正文


一、慧差的概念

慧差,也叫彗形像差coma aberration,是軸外物點(或稱軸外視場點)所發出的錐形光束通過光學係統成像後,在理想像麵不能成完

美的像點,而是形成拖著尾巴的如彗星形狀的光斑,故對此光學係統的這種像差稱其為(wei) 慧差。如圖所示



二、慧差的特點

在邊區一帶光線形成亮度較低,虛散的大環形,主光軸一帶光線形成高亮度清晰的小環形。重疊後形成梨狀圓形,類似彗星拖尾。

如圖所示


三、慧差產(chan) 生的原因

球麵透鏡各光區成像的放大率不一致,導致各光區的焦點不同。是由軸外點寬光束主光線與(yu) 球麵對稱軸不重合,而由折射球麵的球差

引起的。


四、慧差的種類

慧差的種類很多,分類方法不一,在彗形亮斑的朝向上可分為(wei) 外向慧差和內(nei) 向慧差兩(liang) 種;在產(chan) 生方式上可分為(wei) 初級慧差和高級慧差兩(liang)

種。 


五、消除慧形像差的方法

1.設計光學係統時,使用不同曲率的透鏡的組合來加以矯正慧差

2.縮小光圈

如果鏡片是用作相機的鏡頭,存在慧差的攝影鏡頭,將嚴(yan) 重影響成像的清晰度。我們(men) 在拍攝時也可以適當采用較小的光圈(孔徑)來減少慧差對成像的影響。

3.入瞳位置設置在球心處

光闌移動對球差沒影響,但對像散和慧差有影響,但當球差為(wei) 零時,慧差與(yu) 光闌的位置無關(guan) 。


使用光束分析儀(yi) 可以在成像位置觀察到光斑的形狀,觀察其是否有彗星狀拖尾的像差來判斷其是否存在較大的慧差。如果使用定量的方

法來計算慧差的大小,慧差和光束的口徑的平方成比例,所以對於(yu) 目鏡來說,其光束口徑較小,所以慧差也不會(hui) 太大。


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