光學(xué)課程設(shè)計(jì).

1、燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書燕山大學(xué)光學(xué)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書設(shè)計(jì)題目：縮放法設(shè)計(jì)對(duì)稱式目鏡學(xué)院:電氣工程學(xué)院年級(jí)專業(yè)：11級(jí)自動(dòng)化儀表學(xué) 號(hào)：學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師： 王志斌教師職稱：副教授燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書基層教學(xué)單位：自動(dòng)化儀表系指導(dǎo)教師：王志斌學(xué)號(hào)學(xué)生姓名（專業(yè)）班 級(jí)11級(jí)儀表3班設(shè)計(jì)題目米用縮放法設(shè)計(jì)對(duì)稱式目鏡。、* H ” 人 > «技術(shù)要求為視場(chǎng)角2w=42焦距 f' =36mm出瞳直徑3mm出瞳距離6mm設(shè) 計(jì) 要 求設(shè)計(jì)各個(gè)參數(shù)；上機(jī)用軟件進(jìn)行優(yōu)化，確定最后的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，滿 足像差要求參 考 資 料1、劉鈞，高明編著，光學(xué)設(shè)計(jì)，2006,西安電子科技大學(xué)出 版社

2、，西安2、光學(xué)儀器設(shè)計(jì)手冊(cè)，1971，國(guó)防科技出版社，北京3、光學(xué)設(shè)計(jì)軟件ZEMAX周次第一周1-3第一周4-5應(yīng)宀 完 成 內(nèi) 容計(jì)算設(shè)計(jì)處望遠(yuǎn)物鏡的各個(gè)參 數(shù)上機(jī)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，確定最后 的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)指導(dǎo)教 師簽字基層教學(xué) 單位主任 簽字說(shuō)明：1、此表一式三份，系、學(xué)生各一份，報(bào)送院教務(wù)科一份2014年7月12日燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書、八 、，刖言目鏡是目視光學(xué)系統(tǒng)的重要組成部分。被視察的物體通過(guò)望 遠(yuǎn)鏡和顯微物鏡成像在目鏡的物方焦平面處，經(jīng)目鏡系統(tǒng)放大后 將其成像在無(wú)窮遠(yuǎn)處，供人眼觀察。從目鏡的光學(xué)特性來(lái)講，具有以下特點(diǎn)：（1）焦距短。一般目鏡的焦距在15mm-30m左右，和一般望遠(yuǎn)鏡 比起

3、來(lái)，焦距短是它的一個(gè)特點(diǎn)。（2）相對(duì)孔徑比較小。由于目鏡的出射光束直接進(jìn)入人眼的瞳孔， 人眼瞳孔的直徑一般在2mm-4m左右變化，因此大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室儀 器出瞳直徑一般在2mn左右，目鏡焦距常用的范圍為15mm-30m， 故目鏡的相對(duì)孔徑一般小于1/5.（3）視場(chǎng)角大。通常在40。左右，廣角目鏡的視場(chǎng)在60。左右。（4）入瞳和出瞳遠(yuǎn)離透鏡組目鏡設(shè)計(jì)原則：在設(shè)計(jì)目鏡時(shí)，通常按反向光路計(jì)算像差，即假 定物平面位于無(wú)限遠(yuǎn)，目鏡對(duì)無(wú)限遠(yuǎn)目標(biāo)成像，在目標(biāo)的焦面上 衡量系統(tǒng)的像差。至于目鏡的光瞳位置，可以按兩種方式給出。 第一種方式是把實(shí)際系統(tǒng)的出瞳作為反向光路時(shí)目鏡的入瞳，給 出入瞳距離p，入瞳直徑D等于系

4、統(tǒng)要求的出瞳直徑。在目鏡像 差校正的過(guò)程中，要求保證邊緣視場(chǎng)的主光線通過(guò)正向光路時(shí)物 鏡的出瞳中心（即正向光路目鏡的入瞳中心）。其他視場(chǎng)的主光線， 由于存在光闌球差并不通過(guò)同一點(diǎn)，這樣計(jì)算出來(lái)的像差和實(shí)際 成像光束的像差雖完全不同，但一般較小，可以忽略。第二種方 式是如果像差計(jì)算程序能夠在給出實(shí)際光闌后自動(dòng)求出入瞳位 置，并用調(diào)整主光線位置的方法，保證不同視場(chǎng)的主光線通過(guò)實(shí) 際光闌的中心。這樣可以把正向光路時(shí)物鏡的出瞳作為實(shí)際光闌 給出，計(jì)算出來(lái)的像差和實(shí)際成像光是的情況符合。摘要隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，光學(xué)儀器已普遍應(yīng)用在社會(huì)的各個(gè)領(lǐng) 域。光學(xué)儀器的核心部分是光學(xué)系統(tǒng)，光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量的好壞 決

5、定著光學(xué)儀器整體質(zhì)量的好壞，一個(gè)高質(zhì)量的的成像光學(xué)系統(tǒng) 是要靠好的光學(xué)設(shè)計(jì)去完成。因此說(shuō)，光學(xué)設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)各種光學(xué) 儀器的基礎(chǔ)。光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)指的是根據(jù)儀器所提出的使用要求，來(lái)決定滿 足各種使用要求的數(shù)據(jù)，即設(shè)計(jì)出光學(xué)系統(tǒng)的性能參數(shù)、外形尺 寸和光組的結(jié)構(gòu)等。如今，光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可分為兩個(gè)階段：一、 外形尺寸計(jì)算；二、像差設(shè)計(jì)。進(jìn)行光學(xué)設(shè)計(jì)也有兩種不同的方 法：其一，是把已有的物鏡的結(jié)構(gòu)形式作為初始結(jié)構(gòu)，進(jìn)行像差 校正；其二，是根據(jù)所選定的結(jié)構(gòu)形式，按初級(jí)像差理論求解初 始結(jié)構(gòu)，在進(jìn)行像差校正。其中像差校正方法有兩種：一是人工單因素校正，即有設(shè)計(jì)者根 據(jù)系統(tǒng)像差情況，改變系統(tǒng)的一個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)（r、d

6、、n）,再進(jìn)行 光路計(jì)算，重復(fù)這樣的過(guò)程，直至達(dá)到滿意的成像質(zhì)量。另一種 是用電子計(jì)算機(jī)，按優(yōu)化理論和統(tǒng)計(jì)理論對(duì)光學(xué)系統(tǒng)各個(gè)參數(shù)同 時(shí)給出不同的該變量，進(jìn)行像差校正，重復(fù)多次運(yùn)算（每次運(yùn)算 稱為一次迭代），可達(dá)到滿意的像質(zhì)，稱為像差自動(dòng)平衡，也有人 對(duì)初始結(jié)構(gòu)做像差自動(dòng)平衡，再做人工單因素自動(dòng)校正。本次課設(shè)在初始結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中主要采取第一種方法，將已有的物鏡的結(jié)構(gòu)形式作為初始結(jié)構(gòu)，主要任務(wù)集中在用ZEMAM件，按優(yōu)化理論和統(tǒng)計(jì)理論對(duì)光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行像差校正，得到理想 的對(duì)稱式目鏡。在望遠(yuǎn)鏡和顯微鏡中，目前常用的目鏡有惠更斯 目鏡、冉斯登目鏡、凱涅耳目鏡、對(duì)稱式目鏡、無(wú)畸變目鏡和廣 角目鏡。對(duì)稱式目

7、鏡是目前應(yīng)用很廣的一種中等視場(chǎng)的目鏡，本 設(shè)計(jì)采用縮放法設(shè)計(jì)對(duì)稱式目鏡。關(guān)鍵字：縮放法 對(duì)稱式目鏡ZEMAX像差校正目錄前言 1摘要 2第一章ZEMAX介紹 4第二章對(duì)稱式目鏡設(shè)計(jì)原理52.1對(duì)稱式目鏡 52.2透鏡及玻璃光學(xué)參數(shù) 72.3設(shè)計(jì)思路 72.4確定初始結(jié)構(gòu)參數(shù) 7第三章 縮放法設(shè)計(jì)對(duì)稱式目鏡 123.1 焦距縮放 123.2數(shù)據(jù)輸入及結(jié)果分析 13第四章ZEMAX仿真優(yōu)化174.1 曲率半徑優(yōu)化 194.2 Thick ness優(yōu)化224.3化后分析總結(jié) 32第五章結(jié)論分析 33第六章像差分析 356.1球差 356.2慧差 366.3色差 36第七章心得體會(huì) 37參考文獻(xiàn) 38

8、第一章ZEMAX介紹ZEMA)公司產(chǎn)品一一光學(xué)鏡頭設(shè)計(jì)和光學(xué)系統(tǒng)分析軟件。1. 版本有兩個(gè)等級(jí)：ZEMAXZSE(標(biāo)準(zhǔn)版)ZEMAXN EE(專業(yè)版)2. 每年有數(shù)次版本更新，可以到 ZEMAX站或者訊技光電科技公 司的網(wǎng)站上下載更新。3. 優(yōu)點(diǎn)：1).界面友好，容易上手，資料豐富，既可以點(diǎn)選，又可 以自定義；2 ).可建立反射、衍射及散射等光學(xué)模型；3 ).可進(jìn)行偏振、鍍膜和溫度、氣壓等方面得分析；4 ).具有強(qiáng)大得像質(zhì)評(píng)價(jià)和分析功能；5 ).豐富的資料庫(kù)：鏡頭庫(kù)、玻璃庫(kù)、樣板數(shù)據(jù)庫(kù)等；6 ).大部分窗口都提供在線幫助，方便隨時(shí)獲取相關(guān)功 能的在線解釋和幫助。4. 系統(tǒng)要求 WIN98，NT

9、, 2000, XP200MB以上的硬盤空間(3) 最小的分辨率為：1024*768(4) 一個(gè)并行口或者USB接口用來(lái)接KEY64MB以上內(nèi)存；如果進(jìn)行對(duì)象非常復(fù)雜、物理光學(xué)或散射和 照明分析時(shí)，最低要求是 256MB，最好是512MB5. 什么是ZEMAX(1) ZEMAXZ是一套光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和分析軟件(2) ZEMAXZ用序列(sequential )和非序列(non-sequential ) 的方法模擬折射、反射和衍射的光線追跡 ZEMAX用“ surfaces ”為 sequential ray tracing建模；用“ componenf'或“ object ”為 non-

10、sequential ray tracing建模ZEMAX用戶界面類型ZEMAX有4種主要類型的用戶界面? Editors:定義和編輯光學(xué)面和其他數(shù)據(jù)；? Graphic wi ndows :顯示圖形數(shù)據(jù)?Text windows w :顯示文本數(shù)據(jù)；? Dialog boxes b :編輯和回顧其他窗口或系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，或者報(bào) 告錯(cuò)誤信息等。第二章對(duì)稱式目鏡設(shè)計(jì)原理2.1對(duì)稱式目鏡對(duì)稱式目鏡是目前應(yīng)用很廣的一種中等視場(chǎng)目鏡，結(jié)構(gòu)如圖1所示：圖1它由兩個(gè)雙膠合透鏡組合而成，雖然目鏡組的總厚度比較大， 我們?nèi)钥梢园阉醋魇且粋€(gè)薄透鏡組來(lái)近似的分析像差的性質(zhì)。 由薄透鏡系統(tǒng)的消色差條件知道，如果這兩個(gè)

11、膠合透鏡分別消色 差，則整個(gè)透鏡組同時(shí)消除了軸向色差和垂軸色差。根據(jù)薄透鏡 組單色像差的性質(zhì)，一個(gè)薄透鏡可以校正兩種像差，因此是能夠 校正目鏡中需要矯正的像差和慧差的。大多數(shù)對(duì)稱式目鏡采取兩個(gè)透鏡組完全相同， 這樣比較方便。對(duì)稱式目鏡的特點(diǎn)是垂軸色差和軸向色差都能校正的較好， 象散和慧差也可以達(dá)到很好的校正，出瞳距離較大，可以達(dá)到 n"，視場(chǎng)大約為40 °。對(duì)稱式目鏡還有另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，即場(chǎng)曲比較小。是中等視場(chǎng)的 目鏡中像質(zhì)較好的一種，出瞳距離也比較大，有利于縮小整個(gè)儀 器的體積和重量，因此在一些中等倍率和出瞳距離要求較大的望 遠(yuǎn)系統(tǒng)中使用的很多。對(duì)于兩個(gè)分離薄透鏡組構(gòu)成的光學(xué)

12、系統(tǒng)，它的總光焦度為：+as 0.7+%）二 Q7+dp】）% fh兩者之比為：-o.7a+><p0由以上公式可以看到，當(dāng) 帥，他均為正時(shí)，兩透鏡之間的間 隔d隨之增加，則場(chǎng)曲隨之增大。當(dāng) 訃，匚一個(gè)為正另一個(gè)為 負(fù)時(shí)，則d增加，場(chǎng)曲減小，因此為了減小一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的場(chǎng)曲， 應(yīng)該使系統(tǒng)中正透鏡盡量密接，而負(fù)透鏡則和正透鏡盡量遠(yuǎn)離。 在對(duì)稱式目鏡中，兩個(gè)正透鏡密接在中間，兩個(gè)負(fù)透鏡在兩側(cè)， 因此場(chǎng)曲比較小。凱涅耳目鏡，冉斯登目鏡，惠更斯目鏡也全部是由正透鏡組 成的，兩個(gè)正透鏡之間有較大的間隔，因此場(chǎng)曲比較大，它們對(duì) 應(yīng)的.值如下列所示： 對(duì)稱式目鏡幾書=0.6凱涅耳目鏡0.8冉斯登目鏡

13、1.0惠更斯目鏡1.3對(duì)稱式目鏡是中等視場(chǎng)的目鏡中像質(zhì)比較好的的一種，出瞳 距離也較大，有利于縮小整個(gè)儀器的體積和重量，因此在一些中 等倍率和出瞳距離要求較大的望遠(yuǎn)系統(tǒng)中使用2.2透鏡及玻璃光學(xué)參數(shù)雙膠合透鏡：1. 雙膠合透鏡由兩種不同折射率的正、負(fù)透鏡膠合而成。2. 折射率不同一一可對(duì)軸上和近軸點(diǎn)進(jìn)行球差和色差校正。3. 正負(fù)透鏡一一消除球差單透鏡：存在球差?正透鏡產(chǎn)生負(fù)球差?負(fù)透鏡產(chǎn)生正球差透鏡曲率 存在色差?不可能消除材料折射率玻璃光學(xué)參數(shù)?光學(xué)玻璃的兩個(gè)重要參數(shù)是折射率和阿貝數(shù)?阿貝數(shù)是德國(guó)物理學(xué)家恩斯特阿貝發(fā)明的物理學(xué)數(shù)，也稱“V- 數(shù)”,用來(lái)衡量介質(zhì)的光線色散程度。介質(zhì)阿貝數(shù)Vd的

14、定義：其中nd, nF和nC是物質(zhì)在夫瑯禾費(fèi)光譜d, F和C （氦黃線 587.56納米，氫蘭線486.1納米和氫紅線656.3納米）的折射率, 其中nF - nC是主色散。材料折射率越大，光線色散程度越大，阿貝數(shù)越小，反之光線色散程度越小阿貝數(shù)越大。2.3設(shè)計(jì)思路1. 結(jié)構(gòu)選型：根據(jù)對(duì)設(shè)計(jì)要求，找出性能參數(shù)接近的已有結(jié)構(gòu)一 初始結(jié)構(gòu)參數(shù)2. 根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行像差優(yōu)化玻璃材料、像差計(jì)算、邊界條件2.4確定初始結(jié)構(gòu)參數(shù)光學(xué)系統(tǒng)的初始結(jié)構(gòu)計(jì)算通常采用以下兩種方法：即代數(shù)法（解析法）和縮放法。代數(shù)法是根據(jù)初級(jí)像差理論來(lái)求解滿足成像質(zhì)量要求的初始結(jié)構(gòu)的方法，又稱為PW法；而縮放法是根據(jù)已有光學(xué)技術(shù)資料

15、和專利文獻(xiàn)，選擇其光學(xué)特性與所要求的相接近的結(jié)構(gòu)作為初始結(jié)構(gòu)的方法，這是一種比較實(shí)用而又容易獲得 成功的方法。本次課程在目鏡設(shè)計(jì)過(guò)程中從一些專利文獻(xiàn)和鏡頭手冊(cè)中選 出一些光學(xué)特性與所設(shè)計(jì)的目鏡盡可能接近的資料作為初始結(jié) 構(gòu)。根據(jù)各種類型目鏡基本光學(xué)特性之間的關(guān)系，確定所以選型 是否合適，這關(guān)系到整個(gè)顯微物鏡設(shè)計(jì)的成敗。本次課設(shè)要求的參數(shù)為焦距f' =36mm視場(chǎng)2w=42、出瞳直徑D' =6mm本次課設(shè)所選定的初始結(jié)構(gòu)及各參數(shù)查自光學(xué)設(shè)計(jì)手冊(cè)，初始 參數(shù)如表-1所示：表-1面數(shù)r/mmd/mm材料ObjectQD6159.721.2F3219.676K93-24.480.142

16、4.486K96-19.671.2F37-59.7214.56Image（1）打開(kāi)ZMAX軟件，添加surface個(gè)數(shù)，將上表中r，d值分別輸入radius和thickness列，所選玻璃輸入至glass列。即將參 數(shù)輸入zemax其中第一面設(shè)為光闌面，厚度設(shè)為marginal rayheight，移動(dòng)光標(biāo)到STO光闌面（中間一個(gè)面）的“無(wú)窮（Infinity ）”之上，按INSERT鍵。這將會(huì)在那一行插入一個(gè)新 的面，并將STO光闌面往下移。新的面被標(biāo)為第 2面。依次得到 所需面，在LDE曲率半徑（Radius ）列，順序輸入表2中的鏡片 焦距（注意OBJ面不做任何操作）；在鏡片厚度（Thi

17、ckness ）列 順序輸入表2中的鏡片厚度；在鏡片類型（Class）列輸入鏡片參 數(shù)，方法是：在表中點(diǎn)右鍵對(duì)話框Solve Type選中Model。（2） 點(diǎn)擊Gen （general），先將入瞳直徑設(shè)為3，在之后的優(yōu)化 過(guò)程中再進(jìn)行調(diào)試和變更。(3) 點(diǎn)擊Fil(field data),選擇An gel,設(shè)定y.視場(chǎng)分別為0、 14.7、21,即選擇光軸光線，0.707帶光線和邊緣光線三類光線。(4) 點(diǎn)擊 Editors > Merit Function) Tools，加入 EFFL項(xiàng)， 選擇第2波長(zhǎng)，設(shè)定Target為20.006,Weight值為1。輸入?yún)?shù)如下：(1)鏡頭的基

18、本參數(shù)±1 w U|£|帝喇Y召加機(jī)Gwr "ruSel-Xoue:r " - i-ji誑1劃£迦！，Ml話屮R VHVLI | nrlnnl出苗L刪;.州1畫甘s$耳加【洲1XOJu幗L：辿Lid酈1熾涵H2UIMIINMOj1昌nj揶C1斛LUIKM硼J WIjuatulk .加(:匚嗣1邸:XWBMidTJ s * -r=rJ3XWX:1 41(2)設(shè)置孔徑角，包含邊光、0.707帶光、光軸-9 -燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書-# -燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書rField Dbt占廠糊面嵩值M vw(vex vey|o-14 70 000000 0

19、0000 odo6dor s p"P"廠& |0rFr 5)oPr 9 forV 10)0br np"P"12 |0L 0000iTooaa000000000075535 |o ooooo Fooooo l.OOQQ |0 00000 IOOUQOi raoo |o ooooo |o ooooo|0 00000 p 00000|o. ocooojo.ooooo|o 00000oooooolo ooooc |oDOOMIn oooooIo00000.2 w1itvsr|0 OOOOG Jo 00000 |o5666o p.DGQ00 |0 0000

20、0 lODOOOO |Q QOOOO |Q.00000 |o5666c |o ooooo |0 MXXM00000確走歷犁助)0 00000 )0 00000圖3(3)設(shè)置波長(zhǎng)，包含F(xiàn)光、C光、D光得到系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖:-11 -燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書9 1: Layout Z = 26.43, Y = 10.3pd a te)(U J 設(shè)置(Settings)打印(P mint) (P) ® D (W i n d o w) (WJI文本(7芒閔(7) 編觸(Zaorn)(Z)LHYDUTTHU JUL 17L MlT口RL LENQU-I i35,3000 MMLENS, ZMXC0NF

21、Z&URRTI CN JF 1圖5系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖第三章縮放法設(shè)計(jì)對(duì)稱式目鏡3.1 焦距縮放一. 縮放法：根據(jù)對(duì)光組的要求，找出性能參數(shù)接近的已有結(jié)構(gòu)， 將其尺寸乘以縮放比例K,得到所要求的初始結(jié)構(gòu)。二. 縮放法步驟：1. 物鏡選型2. 縮放焦距3. 更換玻璃(1) 保持色差不變更換玻璃(2) 更換玻璃校正色差4估算高級(jí)像差5.檢查邊界條件三. 設(shè)初始結(jié)構(gòu)焦距為/,縮放后結(jié)構(gòu)焦距為計(jì)算公式為:其中：分別為初始和縮放后結(jié)構(gòu)的曲率半徑;其中：此分別為初始和縮放后結(jié)構(gòu)的透鏡厚度和間隔。 因?yàn)?得到嚴(yán)r i ，將初始結(jié)構(gòu)參數(shù)帶入上公式，得到縮放后的-和此。列如下表-2 :表-2面數(shù)r/mmd/mm材

22、料ObjectQD10.81 107.4962.16F3235.40610.8K93-44.0640.18444.06410.8K96-35.4062.16F37-107.49626.208Image表-2中所示即為符合本次課設(shè)要求的目鏡初始數(shù)據(jù)，將此數(shù)據(jù)作為本次課設(shè)后續(xù)說(shuō)明中像差校正和光學(xué)系統(tǒng)優(yōu)化的基本數(shù)據(jù)。3.2數(shù)據(jù)輸入及結(jié)果分析按照上述過(guò)程在ZEMAX軟件中輸入計(jì)算后的數(shù)據(jù)，至此，數(shù)據(jù)輸 入工作基本完成，出現(xiàn)了如下的鏡頭數(shù)據(jù)編輯窗口（圖6）:- s:芷屜ZkUzf luaittr-jL： :和 1沁:黏*+i a-i ite L i*1 Iri Faii- ” mtNjta 1 ；.J(

23、Wi =II J 1 jjgggrPE彳屮 4NNl|IJ3BC wiw1:帥.；UttlN*咐:帶:工二!,«JSUg mV廣 - 3 »«1凰欄i踽二牯:Svdifi;:二訥«w4tij4>-r¥4iNHBit.十 i « + i' 1 l-飛喩耳1 41LJ圖6縮放后初始數(shù)據(jù)ZEMA鍵入圖縮放焦距的透鏡輸出：點(diǎn)擊工具欄中 Lay圖標(biāo)，出現(xiàn)優(yōu)化前物鏡 系統(tǒng)平面剖面組，如下圖示：-15 -燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書奇口 (Window) (W)|：| 1： Layout Z = -2 6S, V = 13,0r(Updat

24、e)(U) l£Setting5)(£ HHlPrirYt)(P)(TextT i縮放CZcjoeMZ)-17 -燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書-# -燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書-# -燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書-# -燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書i R¥UunrTHU TUL 17 20 IMTDTRL LENGTH £3 L3900 MMLGH6 ZMXC DNF TGU KFIlT ION 1 尸 11 2： 3D Layout = i 回更新(Updat亡)(U) 說(shuō)置(壯tting可打印(Print)(P) 裔 (Win do閘(W CTeKtJT) ffi(Zoo

25、m(Z)-# -燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書-# -燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書3口 LFI¥I3UTTHUI JUL 17 201HLENS. ZMX ClDNFIGIURHTION J OF 1-# -燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書-# -燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書圖7縮放后lay模擬圖像-# -燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書圖像分析結(jié)果：如圖顯示，縮放后結(jié)構(gòu)基本滿足設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)要求， 沒(méi)有出現(xiàn)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的變形和不合理現(xiàn)象?？s放后像質(zhì)評(píng)價(jià)報(bào)告如下（1）點(diǎn)擊工具欄中Ray圖標(biāo)，出現(xiàn)ray fan曲線圖，光線相差（F、C D光的弧矢像差和子午像差如下）圖8初始數(shù)據(jù)子午光束與弧矢光束垂軸像差曲線圖像分析：在ZEMAX有一個(gè)

26、重要的分析手段，就是顯示ray fan圖。ray fan表示是光學(xué)系統(tǒng)的綜合誤差。它的橫坐標(biāo)是光學(xué) 系統(tǒng)的入瞳標(biāo)量，縱坐標(biāo)則是針對(duì)主光線（發(fā)光點(diǎn)直穿光闌中心 點(diǎn)的那條光線）在像面上的位置的相對(duì)數(shù)值。（2）光程差定義為兩束光到達(dá)某點(diǎn)的光程之差值。表明干涉條紋 性質(zhì)的量。指由不同點(diǎn)發(fā)出的相干光在到達(dá)疊合點(diǎn) （承光板）時(shí), 兩光線行程距離的差數(shù)。斷 4： OPD FanM(Update)(U)設(shè)宣(孔 tting舟打印(Print)(P)裔匚 CWindow)(W 文本 CT亡或)CD C(7oom)tZ)FT工匚問(wèn)L嚴(yán)冃TH 工尸戶E艮匡M匸巨LENS卜 ZMXSLIRFRCE； IM=IGETH

27、U TUL 17 20 I H MRXIMUMi SCRLE i E . UAUES 圖9初始數(shù)據(jù)光程差(3) 點(diǎn)擊工具欄中fed圖標(biāo)，出現(xiàn)軸外細(xì)光束像差曲線，場(chǎng)曲如下：I.3H 5; Field Curv/DistFZELD CURVFiTLIRiEDISTDRTIDIN更薩(U pd ate)(U) H(£et1d ngs) (S) 打印(Print)(P) ®D .(Win dlowj (W) 立本(T ext)Cn嘩我(Nqiq m) (Z)PHE l 口 匚 UFUFITUF!巨# 口1：!51口胃丁工口皿TMU TLJL. 1 W 口13 L MiHRXXMIU

28、M FHO_ 口 HiS 3 L (30。 DEGREESWnVELENETHS i C3 , HDCs0 500曰，凸Pd LENS.ZMXC C1MFIGU R RT TCIN 1 尸 1圖10軸外細(xì)光束像差曲線左圖為像散場(chǎng)曲曲線，右圖為畸變曲線，縱坐標(biāo)為視場(chǎng)，橫坐標(biāo)左圖是場(chǎng)曲，右圖是畸變的百分比值。綜合圖-1、圖-2所示，初始數(shù)據(jù)所示的光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)不夠好，有待進(jìn)一步的優(yōu)化。（4）點(diǎn)列圖點(diǎn)擊工具欄中Spt圖標(biāo)，出現(xiàn)spot diagram曲線圖， 如下：圖11點(diǎn)列圖圖像分析：在幾何光學(xué)的成像過(guò)程中，由一點(diǎn)發(fā)出的許多條 光線經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)成像后，由于像差的存在，使其與像面不再集中 于一點(diǎn)，而是形

29、成一個(gè)分布在一定范圍內(nèi)的彌散圖形，稱之為點(diǎn) 列圖。點(diǎn)列圖下方給的數(shù)可以看出每個(gè)視場(chǎng)的 RMGADIUS（均方 根半徑值）、AIRY光斑半徑、GEORADIUS為幾何半徑（最大半徑）， 值越小成像質(zhì)量越好。根據(jù)分布圖形的形狀也可了解系統(tǒng)的各種 幾何像差的影響，如是否有明顯像散或彗差特征，幾種色斑的分 開(kāi)程度如何等。對(duì)于點(diǎn)列圖圖像而言，點(diǎn)陣集中程度越高，彌散 半徑越小，成像質(zhì)量也就越高。就初始數(shù)據(jù)點(diǎn)列圖圖像而言，點(diǎn) 陣分散，成像質(zhì)量不高。（5）光學(xué)傳遞函數(shù)（MTF分析，單擊工具欄中的 Mtf圖標(biāo)，出現(xiàn)光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)制傳遞函數(shù)圖，如下:更新(Up 為 te)(U設(shè)詈 Getting 引印(Print)

30、(P) ®D<Windcw)fW) 文本(T ext) (T縮放(Zg m) (ZJBL0IBE孕L 7*3.273PHTIHL FREQUENCY IN CYCLES PER HTI_l-IMETEK戸口L TChR口門HIT： HUP HTFa 7 6 5 H 3 2 LIKTHU TUL 17 2GIMDRTR FDR D.UQ&L TO屮、| 3URFRCE : irfiGELGKI& , IMXICDNFHGU 良 FTTHQM 】QF 1圖12 mtf曲線圖圖像分析：所謂MTF是表示各種不同頻率的正弦強(qiáng)度分布函 數(shù)經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)成像后，其對(duì)比度（即振幅）

31、的衰減程度。當(dāng)某一 頻率的對(duì)比度下降為零時(shí)，說(shuō)明該頻率的光強(qiáng)分布已無(wú)亮度變化， 既該頻率被截止。這是利用光學(xué)傳遞函數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì) 量的主要方法。從理論上可以證明，像點(diǎn)的中心點(diǎn)亮度值等于 MTF 曲線所圍成的面積，曲線所圍成的面積越大，表明光學(xué)系統(tǒng)所傳 遞的信息量越多，光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量越好，圖像越清晰。因此 在光學(xué)系統(tǒng)的接收器截止頻率范圍內(nèi)，利用 MTF曲線所圍成的面 積的大小來(lái)評(píng)價(jià)光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量是非常有效的。如圖所示明顯可知，MTF曲線所圍成的面積過(guò)小，光學(xué)系統(tǒng) 的成像質(zhì)量不高，所以需要對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化。第四章 ZEMAX仿真優(yōu)化4.1 曲率半徑優(yōu)化一般來(lái)說(shuō)，透鏡組的全部結(jié)構(gòu)參數(shù)都可

32、以作為優(yōu)化變參量來(lái) 優(yōu)化，首先，通過(guò)優(yōu)化曲率半徑的途徑來(lái)提高像質(zhì)，對(duì)優(yōu)化結(jié)果 進(jìn)行像質(zhì)評(píng)價(jià)。采用ZEMA自動(dòng)優(yōu)化的方法：首先右擊第二個(gè)面的 Radius， 選中Variable，點(diǎn)擊Opt按鈕，選中其中的 Automatic，對(duì)第一 組曲率半徑進(jìn)行自動(dòng)優(yōu)化，觀察優(yōu)化結(jié)構(gòu)，與初始數(shù)據(jù)像差分析 圖進(jìn)行比較，如果光學(xué)系統(tǒng)得到優(yōu)化，貝U將該組曲率半徑固定， 如果結(jié)果不盡如人意，則將保留原始數(shù)據(jù)。按照如此的思路，對(duì) 本光學(xué)系統(tǒng)中出現(xiàn)的曲率半徑依次進(jìn)行優(yōu)化，最終得到曲率半徑 優(yōu)化完成的參數(shù)，并對(duì)圖像進(jìn)行分析。得到的光學(xué)系統(tǒng)分析圖13如下：餉 3； Ray Fan口 旦-23 -燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書MIL

33、LIMETERSFIELD CURVRTUREDISTORTION做 5: Field Curv/Dist更 (UpdateXU) igg£Settings)(S)打 01(Print)(P)窗口 (Window)(W) 文本仃 ext) CO S&3S(Zoom)(Z)-25 -燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書-# -燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書產(chǎn)工EL口 ILL!RVFITIF!E $ 口工31口良丁工口恫-# -燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書-# -燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書THU JUL 17 2QLMMAXIHUH FI口 IS 2L.WRWELEMGTH3 : S .陽(yáng)白O . 5860.6

34、56 LEN& , ZMX匚口 NFIGURFITIDN 1 OF 1-# -燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書IX.LO山工-LID smnciCM叼.00E孚.&日179.27SFflTIHL FREQUENCY IN CYDLJE3 FER MILLIMETERFDLYCbFaMfiTIC. ZUE MTF75 2L .EU EEG9S76SH3 2 L®J 7: FF7 MTF£r(Update)(U) xS(Settings)(S) J7t0print)(P) ®U(Windcw)CW) 文本(T 敗CD 51(Zoom)(ZJ-# -燕山大學(xué)課程設(shè)

35、計(jì)說(shuō)明書-# -燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書LDEUFC了 RRF UTR MRU TD37 2GIN日目El Ta ELGN5,ZMXCDNFIGURHTION J OF 1IfflGE圖13曲率半徑優(yōu)化后像差分析圖很明顯，曲率半徑優(yōu)化后的結(jié)果沒(méi)有初始結(jié)構(gòu)完善，所以曲 率半徑保持不變，主要對(duì)光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行Thickness優(yōu)化。4.2 Thick ness 優(yōu)化具體優(yōu)化過(guò)程不變，加入人為優(yōu)化的過(guò)程，優(yōu)化后得到的圖 像如下：圖14 （像差）（光程差）-27 -燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書-# -燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書圖15優(yōu)化后ray曲線（垂軸）-# -燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書-29 -燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書

36、5: Fiel'd Curv/DistMr(U pdate)(UJSetting si f£打印(PHnt(P)窗口 (Window)(W)文本CTexME縮肢區(qū)oom)辺-# -燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書圖16優(yōu)化后軸外細(xì)光束像差曲線（場(chǎng)曲）（畸變）-# -燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書圖17優(yōu)化后的點(diǎn)列圖-# -燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書iBfl 7: FFT MTF更新(Update) (U) ixH(Setti ngs)(S) 打印(Pr(nt)(P) 奩口 (Wi ndow) (W) 文本仃若旳(T)縮族(Zoo m) (Z)IX.LO山工-LID SFH 呂 CM叼.00E孚.&

37、amp;日179.27SiPflTIHL FREGUENCY IN CYDLJE3 FER MILLIMETERFDLYCbFaMfiTIC. ZUE MTF75 2 L ,ECI IDESTS Q® CECTS H.7D JEG9a-76SH3 2 L-31 -燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書-# -燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書LDEUFC了 RRF UTR MRU TD37 2GIN日目El Ta ELGNS,ZMXCDNFIGURHTION J OF 1IfflGE圖18優(yōu)化后的mtf圖經(jīng)分析，光學(xué)系統(tǒng)得到一部分完善，但是還有不足，對(duì)光學(xué) 系統(tǒng)進(jìn)行人工優(yōu)化，改變光焦距和厚度中的單一變量（同時(shí)要

38、以 對(duì)稱式目鏡的對(duì)稱性為前提），觀察改變某一變量時(shí)各像差分析圖 的變化趨勢(shì)，如果變化趨勢(shì)為光學(xué)系統(tǒng)趨于完善，那么保留此組 數(shù)據(jù)的改變，如果結(jié)果表現(xiàn)出像差更明顯的情況，則保留原數(shù)據(jù) 按照此過(guò)程，對(duì)光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行再一次優(yōu)化。得到最終光學(xué)系統(tǒng)分 析圖如下：-33 -燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書5： Field Curv/Dist.口回更新(U pd ste)(U)設(shè)置侶 etti ngs)(S)打印(P ri nt)(P) 窗口 (Win dow) (W) 文本(T ext)(T)縮放(Zoom) (Z)-2.000.002JS3-LB. 00D.BE)IL0.QSMILLIMETERSPERCENT尸工E

39、L口匸UR冃TU民E # 工STiQRT工CIMTHU JUL J7 23 I MlMRXIMUMIS 31,900 DEGREESMRVELENETH3=.耳曰白O 5880,656 LENS.ZMXCDNFIGURATION ) DF 1-# -燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書-35 -燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書陋I 6: &pot Diagram更新(UpdateJ(U)設(shè)置(5 若 ttings) J7fi3(Print)(P) (Window)(Wl 文本 CTe)ct)Cn 堵放(Zgm(Z)DA” lhefl EB(KT! im.Tb DB£.川陽(yáng)E fl.SSM vtaaI

40、 Pxffl> b oaa rww： hlbbe rEffl Si.H nsMi 14. rr? mSUEFJCEI nnT IflGRFIIIi7HU JUL 17UH£T£ RRE 4FIQJ-I33RH3 RHDILs3.7Sb明創(chuàng)也&5.1S9GEO mOlLGi5.51bTES57lES.fllSCRL£ HHR 2HECREFERBICE ；l 即吁 IRHYLENS.ZMXCONFIGURATION J OF 1-# -燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書©J 7： F = I 叵匚£3#(Update)(U)設(shè)置(5 亡 tti

41、ng 對(duì) fJfi3(Print)(P) ®D(Windcw)W) 文本(TextlE縮放(2gm)辺IX.LO山工-LID SFH 呂 CM叼.00E孚.&日179.27SiPflTIHL FREGUENCY IN CYDLJE3 FER MILLIMETER75 2 L ,ECI IDESTS Q® CECTS H.7D JEGFDLYCbFaMfiTIC. ZUE MTF9a-76SH3 2 L-# -燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書-# -燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書LDEUFC了 RRF UTR MRU TD37 2GIN日目El Ta ELGNS,ZMXCDNFIGUR

42、HTION J OF 1IfflGE圖19最終優(yōu)化后的像差圖4.3化后分析總結(jié)經(jīng)過(guò)對(duì)優(yōu)化后圖像的分析可知，光學(xué)系統(tǒng)的像差得到了一定 的校正，優(yōu)化后的結(jié)果明顯優(yōu)于優(yōu)化前的結(jié)果。優(yōu)化后的對(duì)稱式 目鏡的參數(shù)如表3所示：面數(shù)r/mmd/mm材料ObjectQD15.71117.4762.16F3237.4511.687K93-47.620.19447.6211.687K96-37.452.16F37-117.47615.7Image第五章結(jié)論分析（1）rayfan表示是光學(xué)系統(tǒng)的綜合誤差。它的橫坐標(biāo)是光學(xué)系統(tǒng)的入瞳標(biāo)量，因此總是從一1到+1之間。顯然0的位置對(duì) 應(yīng)就是光軸在入瞳中心的焦點(diǎn)。縱坐標(biāo)則是針

43、對(duì)主光線（發(fā)光點(diǎn)直穿光闌中心點(diǎn)的那條光線）在像面上的位置的相對(duì)數(shù)值。由于 我們?cè)谟?jì)算光路的時(shí)候，通常僅僅考慮兩類光線，子午面和弧矢 面。這樣對(duì)于不同的面，就有兩種不同rayfan顯示。由于有子午 和弧矢兩個(gè)面，因此對(duì)于每個(gè)視場(chǎng)的 ray fan都有兩個(gè)。一個(gè)子 午T （對(duì)應(yīng)于PY和EY），和一個(gè)弧矢 S （對(duì)應(yīng)于PX和EX（2）MTF,通過(guò)對(duì)它的分析，可以了解鏡頭的主要光學(xué)特性，對(duì)鏡頭成像質(zhì)量有全面綜合了解。一般的MTF圖提供兩組不同空間頻率的場(chǎng)幅曲線，分別代表反差和分辨率：低頻選在MTF頻幅曲線水平部分，反映鏡頭的反差特性；高頻選在MTF頻幅曲線下降比較陡峭的部分，反映鏡頭的分辨率特性MTF

44、曲線越高越好，越高說(shuō)明鏡頭光學(xué)質(zhì)量越好。綜合反差和分辨率來(lái)看，MTF曲線以下包含面積越大越好。MTF曲線越平直越好，越平直越說(shuō)明邊 緣與中間一致性好。邊緣嚴(yán)重下降說(shuō)明邊角反差與分辨率較低。（3）OPD 即 optical path difference（光程差），也就是波像差圖。橫軸PY PX是光學(xué)系統(tǒng)的入瞳標(biāo)量，因此總是從-1到 +1之間?？v坐標(biāo)EY EX即表示波像差。在光學(xué)設(shè)計(jì)計(jì)算中很有 意義，因?yàn)楣獬滩畋硎境上竦牟ㄇ拔幌嗾`差。對(duì)零光程的任意偏 離都會(huì)在光學(xué)系統(tǒng)中形成衍射圖像時(shí)產(chǎn)生誤差。因?yàn)槌鐾枪鈾?在像空間的像，出瞳表示像空間光束有清晰邊界的位置。出瞳處 的照度，其振幅和位相通常是平滑

45、變化的，零振幅和非零振幅區(qū) 域有明顯的界限。在出瞳處觀察，可以合理地假定波前沒(méi)有明顯 的衍射影響。如果光學(xué)系統(tǒng)中的所有面的通光孔徑比受光欄限制入射到每一面上的光束尺寸大，這一假定基本上是事實(shí)。甚至如 果出瞳是虛擬的（這是常有的），出瞳仍然定義了像空間光束無(wú)衍 -37 -燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書射影響的唯一位置。當(dāng)波前從出瞳傳播到像平面時(shí)，光束外形在 振幅和位相上變得很復(fù)雜，由于衍射的影響，波前擴(kuò)展到整個(gè)空 間。對(duì)一條給定的光線進(jìn)行 OPD計(jì)算時(shí)，光線通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)追 跡，自始至終到達(dá)像平面，然后反向追跡到位于出瞳處的參考球 面。這個(gè)面后得到的OPD是有物理意義的位相誤差。由光線向后 追跡到出瞳而得

46、的附加路程，從參考球面的半徑中減去，得到OPD 的微小調(diào)整，稱之為”校正項(xiàng)”。這種計(jì)算對(duì)于所有實(shí)際應(yīng)用是正 確和需要的。但是，ZEMAX也允許選擇兩種其他參考方法，即無(wú) 限遠(yuǎn)處面和絕對(duì)參考面。(4) 場(chǎng)曲又稱“像場(chǎng)彎曲”。當(dāng)透鏡存在場(chǎng)曲時(shí)，整個(gè)光束的 交點(diǎn)不與理想像點(diǎn)重合，雖然在每個(gè)特定點(diǎn)都能得到清晰的像點(diǎn)， 但整個(gè)像平面則是一個(gè)曲面。(5) 點(diǎn)列圖，由一點(diǎn)發(fā)出的許多光線經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)后，因像差使其與像面的交點(diǎn)不再集中于同一點(diǎn)，而形成了一個(gè)散布在一定 范圍的彌散圖形，稱為點(diǎn)列圖。點(diǎn)圖的原理是顯示光學(xué)系統(tǒng)在IMA面上的成像。換句話說(shuō)， 它就是通過(guò)計(jì)算，把一系列物方的點(diǎn)通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)以后，成像在 IMA

47、面上的情況給實(shí)際繪制出來(lái)。如何通過(guò)spot diagram 看光學(xué)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，簡(jiǎn)單說(shuō)，這個(gè) 彌散斑越小越好。彌散斑足夠小，滿足你對(duì)光學(xué)系統(tǒng)最小彌散斑 的要求(spot diagram的單位是微米)那么，光學(xué)系統(tǒng)就完全可 以進(jìn)行實(shí)際的加工了。由仿真圖像可以看出優(yōu)化前的結(jié)構(gòu)象差較大，成像質(zhì)量不夠理想，所以需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。在進(jìn)行優(yōu)化的過(guò)程中，一般系 統(tǒng)的每一個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)都可以作為優(yōu)化變量進(jìn)行優(yōu)化。優(yōu)化時(shí)采用自動(dòng)優(yōu)化，這種優(yōu)化方式會(huì)改變系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，由 優(yōu)化后的圖像可以看出，其象差比優(yōu)化前的較小。第六章像差分析此次設(shè)計(jì)的對(duì)稱式目鏡的相對(duì)孔徑和視場(chǎng)都不大，并且視場(chǎng) 邊緣的成像質(zhì)量允許適當(dāng)降低，因此要求校

48、正的像差也比較少， 主要有：軸向色差、球差和慧差，軸外像差可以不予考慮。6.1球差自光軸上一點(diǎn)發(fā)出的與光軸成有限孔徑角 U的光線，經(jīng)球面 折射以后所得的截距L'為U角的函數(shù)，即L'和U'隨入射高度hl 或孔徑角U1的不同而不同。因此，軸上點(diǎn)發(fā)出的同心光束經(jīng)光 學(xué)系統(tǒng)各個(gè)球面折射以后，不再是同心光束，其中與光軸成不同 角度的光線交光軸于不同的位置上，相對(duì)于理想像點(diǎn)有不同的偏 離，這種偏離稱為球差，以S L'表示，具體定義為：S L' =L ' - l '由于球差的存在，使得在高斯像面上得到的不是點(diǎn)像，而是 一個(gè)圓形彌散斑，彌散斑的半徑從圖中

49、容易看出：S T' =S L' ta n U'?？梢?jiàn)，球差越大，像方孔徑角越大，高斯面上的彌散斑也越大， 這將使像模糊不清。所以光學(xué)系統(tǒng)為使成像清晰，必須校正球差。 對(duì)于大孔徑系統(tǒng)，即使少量的球差也會(huì)形成較大的彌散斑，因此 校正球差的要求更為嚴(yán)格。單正透鏡總產(chǎn)生負(fù)球差，單負(fù)透鏡總產(chǎn)生正球差，二者均不 能通過(guò)整體彎曲使球差為零，但都可以找到使球差值為最小的最 佳形狀。鑒于正負(fù)透鏡產(chǎn)生不同符號(hào)的球差，因此，欲獲得一個(gè) 消球差的系統(tǒng)，必須用正、負(fù)透鏡適當(dāng)組合才有可能，最簡(jiǎn)單的 形式有雙膠合光組和雙分離光組。6.2慧差如果SC之值較大，則光學(xué)系統(tǒng)不滿足等暈條件，此時(shí)近軸 點(diǎn)成像光束的對(duì)稱性將被破壞，像方本應(yīng)對(duì)稱于主光線的各對(duì)子