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光學(xué)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)(一)

 2016_平凡 2016-08-04



光學(xué)人生,從這里開(kāi)始!

aperture stop( 孔徑闌) - 限制進(jìn)入光學(xué)系統(tǒng)之光束大小所使用的光闌。 


astigmatism( 像散) - 一個(gè)離軸點(diǎn)光源所發(fā)出之光線過(guò)透鏡系統(tǒng)后, 子午焦點(diǎn)與弧矢焦點(diǎn)不在同一個(gè)位置上。 


marginal ray( 邊緣光束) - 由軸上物點(diǎn)發(fā)出且通過(guò)入射瞳孔邊緣的光線。 


chief ray( 主光束) - 由離軸物點(diǎn)斜向入射至系統(tǒng)且通過(guò)孔徑闌中心的光線。 


chromatic aberration( 色像差)- 不同波長(zhǎng)的光在相同介質(zhì)中有不的折射率, 所以軸上焦點(diǎn)位置不同, 因而造成色像差。 


coma( 慧差) - 當(dāng)一離軸光束斜向入射至透鏡系統(tǒng),經(jīng)過(guò)孔徑邊緣所成之像高與經(jīng)過(guò)孔徑中心所成之像高不同而形成的像差。 


distortion( 畸變)- 像在離軸及軸上的放大率不同而造成, 分為筒狀畸變及枕狀畸變兩種形式。 


entrance pupil( 入射瞳孔) - 由軸上物點(diǎn)發(fā)出的光線。經(jīng)過(guò)孔徑闌前的組件而形成的孔徑闌之像, 亦即由軸上物點(diǎn)的位置去看孔徑闌所成的像。 


exit pupil( 出射瞳孔)- 由軸上像點(diǎn)發(fā)出的光線, 經(jīng)過(guò)孔徑闌后面的組件而形成的孔徑闌之像, 亦即由像平面軸上的位置看孔徑闌所成的的像。


field curvature( 場(chǎng)曲) - 所有在物平面上的點(diǎn)經(jīng)過(guò)光學(xué)系統(tǒng)后會(huì)在像空間形成像點(diǎn), 這些像點(diǎn)所形成的像面若為曲面, 則此系統(tǒng)有場(chǎng)曲。 


field of view( 視場(chǎng)、視角)- 物空間中, 在某一距離光學(xué)系統(tǒng)所能接受的最大物體尺寸, 此量值以角度為單位。 


f-number( 焦數(shù)) - 有效焦距除以入射瞳孔直徑的比值, 其定義式如下:  有時(shí)候f-number也稱為透鏡的速度, 4 f 的速度是2 f 速度的兩倍。 


meridional plane( 子午平面) - 在一個(gè)軸對(duì)稱系統(tǒng)中,包含主光線與光軸的平面。 


numerical aperture( 數(shù)值孔徑) - 折射率乘以孔徑邊緣至物面( 像面) 中心的半夾角之正弦值,其值為兩倍的焦數(shù)之倒數(shù)。數(shù)ˋ 值孔徑有物面數(shù)值孔徑與像面數(shù)值孔徑兩種。 


sagittal plan( 弧矢平面、緯平面) - 包含主光線, 且與子午平面正交的平面。


sagittal ray( 弧矢光束、緯光束) - 所有由物點(diǎn)出發(fā)而且在弧矢平面上的斜光線。 


ray-intercept curve( 光線交切曲線) - 子午光線截在像平面上的高度相對(duì)于經(jīng)過(guò)透鏡系統(tǒng)后發(fā)出之光線的斜率之關(guān)系圖; 或是定義為經(jīng)過(guò)透鏡系統(tǒng)后的光線位移相對(duì)于孔徑坐標(biāo)的圖。此兩種定義法可依使用者需要選擇,在OSLO 中采用后者。


spherical aberration( 球面像差)- 近軸光束與離軸光束在軸上的焦點(diǎn)位置不同而產(chǎn)生。 


vignetting( 漸暈、光暈)-離軸越遠(yuǎn)( 越接近最大視場(chǎng)) 的光線經(jīng)過(guò)光學(xué)系統(tǒng)的有效孔徑闌越小,所以越離軸的光線在離軸的像面上的光強(qiáng)度就越弱,而形成影像由中心軸向離軸暈開(kāi)。


孔徑光闌: 限制進(jìn)入光學(xué)系統(tǒng)的光束大小所使用的光闌。


※球差:近軸光束與離軸光束在軸上的焦點(diǎn)位置不同而產(chǎn)生的像差。


※像散:一個(gè)離軸點(diǎn)光源所發(fā)出光線經(jīng)過(guò)系統(tǒng)后,子午焦點(diǎn)與弧矢焦點(diǎn)不在同一位置上。


※邊緣光束:由軸上物點(diǎn)發(fā)出且通過(guò)入瞳邊緣的光線。


※主光束:由離軸物點(diǎn)斜向入射至系統(tǒng)且通過(guò)孔徑光闌中心的光線。


※色像差:不同波長(zhǎng)的光在相同介質(zhì)中有不同的折射離,所以軸上焦點(diǎn)位置不同,因而造成色像差。


※角放大率:近軸像空間主光線角與近軸物空間主光線角的比率叫做角放大率,角的測(cè)量與近軸入瞳和出瞳的位置有關(guān)。


※切跡法:

切跡法指的是系統(tǒng)入瞳的連續(xù)均勻的光線。選擇默認(rèn),瞳處的光線總是連續(xù)均勻的。然而有時(shí)也會(huì)有非連續(xù)均勻的光線。在這種情況下,ZEMAX支持光瞳切跡法,也就是改變光瞳處的光波振幅。有三種類(lèi)型的切跡:均勻型,高斯型,矩陣型。對(duì)每一種類(lèi)型(除連續(xù)均勻以外)切跡因素取決于光瞳處振幅的變化率。


※后焦長(zhǎng)度:

ZEMAX定義的后焦長(zhǎng)度是沿著Z軸的方向,最后一個(gè)玻璃面到像面的距離。如果沒(méi)有玻璃面,后焦的長(zhǎng)度是Surface1到近軸像面的距離。


※主像面:主像面(有時(shí)又叫主點(diǎn))指的是物和像空間共軛位置有特定的放大率。主像面包括放大率為+1的平面,角放大率為+1的節(jié)平面,放大率為-1反節(jié)面,和放大率為0的像方焦平面和物方焦平面。除了焦平面之外,其他主像面之間也相互構(gòu)成共軛面。也就是說(shuō)像空間的主像面與物空間的主像面是共軛面,等等。如果透鏡的物空間和像空間有相同的折射率,那么節(jié)面與主像面重合。


※主光線:

如果沒(méi)有護(hù)真光闌和像差,則把從一特定場(chǎng)點(diǎn)穿過(guò)入瞳中央,到達(dá)像面的光線稱作主光線。注意到?jīng)]有護(hù)真光闌和像差,則任何穿過(guò)入瞳中央的光線將穿過(guò)光闌和出瞳。

當(dāng)考慮到護(hù)真光闌,則主光線的定義為只穿過(guò)光闌中央,不一定穿過(guò)光闌中央的光線。如果有光瞳像差(這是客觀存在的)那么主光線可以穿過(guò)近軸入光瞳(如果不用準(zhǔn)直)或光闌中央(用準(zhǔn)直)但一般說(shuō)來(lái),不會(huì)二者同時(shí)存在。

ZEMAX從不用主光線來(lái)計(jì)算,主要的計(jì)算是參考主要的或中央光線。注意質(zhì)心參數(shù)優(yōu)于主光線。因?yàn)樗谙衩嫔鲜艿降母蓴_小。


※坐標(biāo)軸(系):

光學(xué)軸是Z軸,光線開(kāi)始傳播的方向是Z軸的正方向。在傳播方向上加一塊平面鏡會(huì)使傳播反向,坐標(biāo)系尊從右手定則,傳播方向是從左向右,沿著Z軸正方向。經(jīng)過(guò)奇數(shù)平面鏡之后,光線指向Z軸負(fù)方向。因此,經(jīng)過(guò)奇數(shù)平面鏡之后,所有的厚度是負(fù)的。


※衍射極限:衍射極限指的是:一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的性能受到衍射的物理機(jī)制的限制,而不是設(shè)計(jì)或者制作的不完整性。普遍的約定是系統(tǒng)的衍射極限是根據(jù)光程差來(lái)計(jì)算或度亮的。如果波峰到波谷的OPD(光程差)小于波長(zhǎng)的四分之一,那么就說(shuō)系統(tǒng)處于衍射極限。

這里還有許多方式?jīng)Q定系統(tǒng)的衍射極限。例如:施特雷爾比(在同一系統(tǒng)里形成的有象差點(diǎn)像的衍射圖峰值與無(wú)象差的峰值亮度之比。用于像質(zhì)的評(píng)價(jià))。RMS OPD;標(biāo)準(zhǔn)背離,最大斜差。對(duì)一個(gè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō),用這種方法是衍射極限而另一種不是衍射極限,這是可能的。 

關(guān)于一些ZEMAX的圖,例如,MTF或Diffraction Encircled energy(衍射能量圈圖)等衍射極限的光學(xué)表示。衍射極限的響應(yīng)是顯而易見(jiàn)的。這些數(shù)據(jù)通常根據(jù)視場(chǎng)域的某一參考點(diǎn)的追蹤光線計(jì)算出來(lái)的。光瞳跡變;護(hù)真光闌;F/#;表面孔徑等等都和傳輸有關(guān)。但不管實(shí)際的光路怎樣,光程差都定為0。對(duì)于系統(tǒng)來(lái)說(shuō),如果場(chǎng)角在(0,0)點(diǎn)處,則參考點(diǎn)的位置在坐標(biāo)軸場(chǎng)點(diǎn)。如果不定義(0,0)點(diǎn),那么場(chǎng)點(diǎn)通常有(1,1)代替。


※邊緣厚度:邊緣厚度的求解可以改變中心厚度,也就是邊緣厚度的求解可改變接下來(lái)的一個(gè)表面的入射光線,意思是下一表面的半徑會(huì)改變。如果下一表面的半徑用邊緣厚度來(lái)計(jì)算,就會(huì)出現(xiàn)“infinite loop”或者“circular definition”。因?yàn)檫@個(gè)原因,邊緣厚度求解計(jì)算的邊緣厚度嚴(yán)格的針對(duì)第一和第四表面。盡管第二表面的曲率和形狀被用到,但從來(lái)未涉及到它的半徑。


※有效焦距:

后主像面到近軸像面的距離。他的計(jì)算是不斷變化的,主像面的計(jì)算總是根據(jù)近軸光線數(shù)據(jù)。既使像空間的折射率不是1,有效焦距也總是以1.0的折光線為參考。


※入光瞳直經(jīng):

入光瞳直徑等于物空間中用透鏡單位表示的近軸像光闡的大小。


※入光瞳位置:近軸入光瞳的位置與系統(tǒng)的第一表面相聯(lián)系。第一表面不是物面surface 0而是surface1。


※出光瞳直徑:

出光瞳直徑等于近軸像空間用透鏡單位表示的近軸像光闡的大小。 

近軸出光瞳的位置相聯(lián)系于像表面


※場(chǎng)角和高度:

場(chǎng)點(diǎn)可被定義為角;物高(對(duì)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是有限別性的共軛面)近軸像高和真實(shí)像高。

場(chǎng)角通常是用度數(shù)表示的。度數(shù)是根據(jù)物空間的近軸入瞳的位置來(lái)度量的。


※浮動(dòng)光闡大小:

ZEMAX支持系統(tǒng)的浮動(dòng)光闡的定義。指的是入瞳位置;物空間的數(shù)值孔徑;像空間的F/#及表面光闡的曲率半徑。因此,設(shè)半徑,相應(yīng)的其他表面的值也隨之而定,這種是定義孔徑的最有效的方法,尤其在設(shè)置虛擬的光學(xué)校正面時(shí)很方便。


※玻璃:玻璃的輸入是根據(jù)LDE的“Glass”列??杖贝砜諝庹凵渎蕿?,還可以通過(guò)輸入“MIRROR”來(lái)定義平面鏡通過(guò)“glass catalog tool”得到所有的玻璃目錄。


※Hexapolar rings:ZEMAX通常選擇一定光線模式來(lái)作為通用的計(jì)算,例如點(diǎn)圖,光線模式指的是進(jìn)入初瞳的一系列模式。“The hexapolar”模式是旋轉(zhuǎn)軸對(duì)稱,用環(huán)繞中央光線的環(huán)數(shù)來(lái)表示。第一個(gè)環(huán)包括6束光線,第二個(gè)環(huán)12束第三個(gè)環(huán)18束,如此類(lèi)推。


※像空間工作數(shù)F/#:

像空間工作數(shù)F/#是近軸有效焦距比上近軸入瞳的直徑。


※像空間數(shù)值孔徑(NA):像空間數(shù)值孔徑用主波長(zhǎng)來(lái)計(jì)算。


※透鏡單位:

透鏡單位主要用來(lái)度量,透鏡系統(tǒng),包括毫米、厘米、英寸、米。


※邊緣光線:邊緣光線指的是從物中心到入瞳邊緣在像平面成像的光線。


※非近軸系統(tǒng):非近軸系統(tǒng)指的是不能用近軸光線充分描述的系統(tǒng)。


※非連續(xù)描光:


※歸一化場(chǎng)域和光瞳坐標(biāo):ZEMAX程序和文件中經(jīng)常用到歸一化場(chǎng)域和光瞳坐標(biāo)。四個(gè)歸一化坐標(biāo):Hx,Hy,Px,and Py。Hx和Hy值是歸一化場(chǎng)域坐標(biāo),Px Py是歸一化光瞳坐標(biāo)。

歸一化場(chǎng)域和光瞳坐標(biāo)用一個(gè)單位圓來(lái)表征。視場(chǎng)半徑的大?。ɑ蛘呶锔撸┦菤w一化場(chǎng)域坐標(biāo)的范圍,入瞳的半經(jīng),用來(lái)限制歸一化光瞳坐標(biāo)。例如,假如最大物高是10mm,如果定義了3個(gè)場(chǎng)域, 分別在:0、7、10mm。坐標(biāo)(Hx=0,Hy=1)指的是物空間

光線的開(kāi)始位置是(x=0mm,y=10mm);坐標(biāo)(Hx=-1,Hy=0)指物體(x=10mm,y=0mm)光瞳的坐標(biāo)也是同樣的方式表式。假如入瞳的半徑(不是直徑)是8mm,那么(Px=0,Py=1)指的是入瞳頂端邊緣的光線。則在入瞳表面光線的坐標(biāo)是(x=0,y=8)。

注意:歸一化坐標(biāo)總是位于-1到+1之間。采用歸一化坐標(biāo)的優(yōu)點(diǎn)是,某一條光線總是有同樣的坐標(biāo)。例如,邊緣光線的坐標(biāo)總是(Hx=0,Hy=0,Px=0,Py=1),主光線的坐標(biāo)總是(Hx=0,Hy=1, Px=0,Py=1)。系統(tǒng)應(yīng)用歸一化坐標(biāo)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是:當(dāng)光瞳的大小和位置變化時(shí)仍然有意義。假如要優(yōu)化一個(gè)透鏡設(shè)計(jì),您定義了計(jì)算系統(tǒng)績(jī)效函數(shù)的光線,通過(guò)應(yīng)用歸一化坐標(biāo),當(dāng)光瞳的大小和位置或物的大小和位置改變了;或者正在優(yōu)化之中,同樣的光線仍然適用。

歸一化視場(chǎng)坐標(biāo)的角位置用度數(shù)定義。例如:假定您選擇y-field的角度是0;7;10度,就表示您的最大場(chǎng)角是10度。則歸一化場(chǎng)角的坐標(biāo)(Hx=0,Hy=1)表示x-field是0度,y-field是10度。歸一化場(chǎng)角的坐標(biāo)(Hx=-0.5,Hy=0.4)表示x-field是-5度,y-field是4度。注意到:如果沒(méi)有x-field,您可以用一個(gè)非0的Hx來(lái)描光。Hx和 Hy的值總是指被物方最大角空間限定的圓形區(qū)域。如果您限定x-field是10度;y-field是 6度,則最大圓形區(qū)域是11.66度,接著Hx和 Hy將受到這個(gè)半徑的歸一化。

注意:如果用角定義,那么坐標(biāo)就是歸一化視場(chǎng)坐標(biāo);如果用物高定義,那么坐標(biāo)就是歸一化物高坐標(biāo)。


※物空間數(shù)值孔徑:

物空間數(shù)值孔徑是度量從物方進(jìn)入光線的散度。數(shù)值孔徑被定義作近軸邊緣光線角的折射指數(shù)。


※近軸和“parabasal光線”:近軸光線是指可以用斯涅爾定理來(lái)描述的光線。斯涅爾定理是:對(duì)于小角度可改寫(xiě)為:(公式可以參看手冊(cè))在光學(xué)中的大量定義是遵循這種線性關(guān)系。失常指的是偏離這種性質(zhì)。因此,近軸光學(xué)系統(tǒng)經(jīng)常忽略這種失常。即,認(rèn)為它是線性的。

盡管這個(gè)數(shù)字化的公式用來(lái)計(jì)算近軸模型很簡(jiǎn)便,例如:焦距;F/#;放大率,等等。但ZEMAX通常不用這些公式。而是用“parabasal光線”,通常是坐標(biāo)或者主光線來(lái)計(jì)算。

ZEMAX用“parabasal光線”的原因是很多系統(tǒng)包括非近軸成分。


※近軸像高:

在近軸像平面上近軸像的半徑大小叫近軸像高。


※近軸放大率:近軸像高和物高的比率叫近軸放大率,它在近軸像平面測(cè)量。無(wú)限大共軛系統(tǒng)的近軸放大率是0。


※近軸工作數(shù)F/#:

有效的忽略失常的工作數(shù)F/#叫近軸工作數(shù)F/#。


※主波長(zhǎng):

主波長(zhǎng)用微米表示,用來(lái)計(jì)算系統(tǒng)的其他值。


※曲率半徑:

用透鏡單位度量的每一表面的彎曲程度。


連續(xù)描光:


※表面光圈:

表面光圈包括:圓形;矩形;橢圓形和網(wǎng)孔形。用戶還可以自己定義光圈和光闌,“浮動(dòng)” 光圈是基于半徑值而定義的。表面光圈對(duì)系統(tǒng)光圈沒(méi)有影響。


※系統(tǒng)光圈:

系統(tǒng)光圈是:系統(tǒng)F/#;入瞳直徑;數(shù)值孔徑或光閘,四個(gè)中的任何一個(gè)足以定義其他三個(gè)。系統(tǒng)光圈用來(lái)定義物空間的入瞳直徑,反過(guò)來(lái)發(fā)射所有的光線。系統(tǒng)光圈只是圓形的,而且只有一個(gè)系統(tǒng)光圈。


※厚度:

用透鏡單位表示的這一表面到下一表面的相對(duì)距離。厚度不是累計(jì)的,每一個(gè)值都是獨(dú)一無(wú)二的且沿著Z軸的方向。


※總跡:

總跡指的是光學(xué)系統(tǒng)最左面到最右面的長(zhǎng)度。從第一表面開(kāi)始計(jì)算,任何一個(gè)位于表面1和像平面間的厚度都考慮了,忽略坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)。


※漸暈因子:漸暈因子是描述入瞳大小和不同場(chǎng)角位置的系數(shù)。ZEMAX有五個(gè)漸暈因子:VDX;VDY;VCX;VCY;VAY。這些因素表征偏軸量,選擇默認(rèn),代表把他們?cè)O(shè)為0,表示沒(méi)有漸暈。

光學(xué)系統(tǒng)的視場(chǎng)角和入瞳可以看坐是一個(gè)單位圓。而前面所說(shuō)的歸一化場(chǎng)域和光瞳坐標(biāo)是兩個(gè)單位圓。如果沒(méi)有漸暈,ZEMAX在大部分計(jì)算中將會(huì)描繪所有的光線。

很多光學(xué)系統(tǒng)都要精選光闌。這就是意味著一部分光線將被擋去。放置光讕的原因是:第一:在廣角透鏡中降低了透鏡的大小;第二:可以除去一部分過(guò)分偏軸的光線。放置光讕通常使場(chǎng)角函數(shù)的F/#值增加(這樣會(huì)使像變暗),但是大部分偏軸光線被除去后可以提高像的質(zhì)量。


※工作數(shù)F/#:

工作數(shù)F/#比像空間工作數(shù)F/#更有用,因?yàn)樗腔谡鎸?shí)光線數(shù)據(jù)計(jì)算的。


※彗差:

當(dāng)一離軸光束斜向入射至透鏡系統(tǒng),經(jīng)過(guò)孔徑邊緣所成的像高與經(jīng)過(guò)孔徑中心所成的像高不同形成的像差。


※畸變:像在離軸及軸上的放大率不同而造成,分為筒狀畸變及枕狀畸變兩種形式。


※入射瞳孔:

由軸上物點(diǎn)發(fā)出的光線,經(jīng)過(guò)孔徑光闌前的元件而形成的孔徑光闌的像,亦即由軸上物點(diǎn)的位置去看孔徑光闌所成的像。(孔徑光闌在物空間的共軛像),入瞳和出瞳對(duì)整個(gè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)顯然是物和像的關(guān)系。


※出射瞳孔:

由軸上物點(diǎn)發(fā)出的光線,經(jīng)過(guò)孔徑光闌后面的元件而形成的孔徑光闌的像,亦即由像平面軸上的位置去看孔徑光闌所成的像。出瞳距離最小為6㎜。在軍用光學(xué)儀器中由于考慮倒加眼罩和在戴防毒面具的情況下仍能觀察,出瞳距離一般為20㎜左右。


※場(chǎng)曲: 所有在物平面上的點(diǎn)經(jīng)過(guò)光學(xué)系統(tǒng)后會(huì)在像空間形成像點(diǎn),這些像點(diǎn)所形成的像面若為曲面,則此系統(tǒng)有場(chǎng)曲。


※視場(chǎng): 物空間中,在某一距離光學(xué)系統(tǒng)所能接受的最大物體尺寸,此量值以角度為單位。


※焦數(shù):

有效焦距除以入射瞳孔直徑的值。有時(shí)也稱透鏡的速度。


※子午平面:

在一個(gè)軸對(duì)稱系統(tǒng)中,包含主光線與光軸的平面。


※數(shù)值孔徑:

折射率乘以孔徑邊緣至物面(像面)中心的半夾角的正弦值,其值為兩倍焦數(shù)的倒數(shù)。數(shù)值孔徑有物面數(shù)值孔徑和像面數(shù)值孔徑兩種。


※弧矢平面:

包含主光線,且與子午平面正交的平面。


※弧矢光束:所有由物點(diǎn)出發(fā)而且在弧矢平面上的斜光線。


※光線交切曲線:  子午光線截在像平面上的高度相對(duì)于經(jīng)過(guò)透鏡系統(tǒng)后發(fā)出的光線的斜率的關(guān)系圖?;蛘叨x為經(jīng)過(guò)透鏡系統(tǒng)后的光線位移相對(duì)于孔徑坐標(biāo)的圖。


※漸暈:

離軸越遠(yuǎn)(越接近最大視場(chǎng))的光線經(jīng)過(guò)光學(xué)系統(tǒng)的有效孔徑越小,所以越離軸的光線在離軸的像面上的光強(qiáng)度就越弱,而形成影像由中心向離軸暈開(kāi)。


※體視:  當(dāng)觀察外界物體時(shí),除了能夠知道物體的大?。恍螤睿涣炼纫约氨砻骖伾詾?,還能夠產(chǎn)生遠(yuǎn)近的感覺(jué)。這種遠(yuǎn)近的感覺(jué)的感覺(jué)稱為空間深度感覺(jué),無(wú)論是用單眼或者雙眼觀察時(shí)都能產(chǎn)生。但是雙眼的深度感覺(jué)比單眼的強(qiáng)得多,也在正確得多。我們把這種雙眼的深度感覺(jué)稱為雙眼立體視覺(jué),簡(jiǎn)稱為體視。


  為了使人眼能夠形成良好的體視感,雙眼儀器左右兩個(gè)光學(xué)系統(tǒng)必須滿足以下的要求:

(1)雙眼儀器左右兩個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的光軸要平行;

(2)兩個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的視放大率要一致;

(3)兩個(gè)光學(xué)系統(tǒng)之間不應(yīng)該有相對(duì)的像傾斜;


※景深:

  空間物體成像的清晰度——景深。能在像面上獲得晰度像的物空間深度就是系統(tǒng)的景深。在幾何光學(xué)中,將像平面上允許的最大光斑直徑作為景深標(biāo)準(zhǔn)。


※光線追跡:

  依次按照在每個(gè)面入射高和會(huì)聚角的數(shù)值,求出光線光路的過(guò)程。


※物方頂焦距:

  自光學(xué)系統(tǒng)第一面頂點(diǎn)到系統(tǒng)物方焦點(diǎn)的距離。


※物方截距:

自頂點(diǎn)到入射光線與光軸交點(diǎn)的距離。


※像方頂焦距:

  像方焦點(diǎn)離開(kāi)最后一面頂點(diǎn)的距離稱為像方頂焦距。


※像方截距:

自頂點(diǎn)到出射光線與光軸交點(diǎn)的距離。


※主平面:  垂軸放大率等于1的一對(duì)共軛面。


※焦物距:

自光學(xué)系統(tǒng)物方焦點(diǎn)到軸上物點(diǎn)的距離。


※焦像距:

自光學(xué)系統(tǒng)像方焦點(diǎn)到軸上像點(diǎn)的距離。


※節(jié)平面:  角放大率等于1的一對(duì)共軛面。


※光焦度: 像方折合焦距的倒數(shù)。


※視度 :與網(wǎng)膜共軛的物面到眼睛距離的倒數(shù)。


※視見(jiàn)函數(shù):

  光度學(xué)中,為了表示人眼對(duì)不同波長(zhǎng)輻射的敏感度差別,定義了一個(gè)函數(shù)V(λ),稱為“視見(jiàn)函數(shù)”。在可見(jiàn)光范圍內(nèi),人眼對(duì)黃綠光最敏感。V(555)=1。


※主觀光亮度:

  外界物體通過(guò)眼睛成像在視網(wǎng)膜上,刺激視神經(jīng)細(xì)胞引起視覺(jué)的強(qiáng)度稱為主觀光亮度。(1)對(duì)于發(fā)光點(diǎn)來(lái)說(shuō),當(dāng)望遠(yuǎn)鏡的出瞳直徑大于瞳孔直徑時(shí),如果忽略系統(tǒng)的光能損失,通過(guò)望遠(yuǎn)鏡觀察時(shí)的主觀光亮度等于人眼直接觀察時(shí)主觀光亮度的Г2倍。

(2)對(duì)于發(fā)光面來(lái)說(shuō),使用望遠(yuǎn)鏡觀察時(shí)的主觀光亮度永遠(yuǎn)小于眼睛直接觀察時(shí)主觀光亮度,這與發(fā)光點(diǎn)的情況完全不同。


※消色差物鏡:

兩條譜線之間的軸向色差經(jīng)過(guò)校正的物鏡。


※復(fù)消色差物鏡:

三條譜線之間的軸向色差經(jīng)過(guò)校正的物鏡。


※變形系統(tǒng):使物體在長(zhǎng)寬兩個(gè)方向上按不同的比例成像的光學(xué)系統(tǒng)。


※變焦距系統(tǒng):

焦距在一定范圍內(nèi)改變而保持像面不動(dòng)的光學(xué)系統(tǒng)。


※調(diào)焦鏡:

光學(xué)系統(tǒng)的一部分,通過(guò)其移動(dòng),能配合系統(tǒng)物面位置改變,保持光學(xué)系統(tǒng)成像在原位置上。


※光圈數(shù):

被檢光學(xué)表面與其參考光學(xué)表面曲率半徑有偏差時(shí)所產(chǎn)生的干涉圈數(shù)。


※光圈局部誤差: 被檢光學(xué)表面與其參考光學(xué)表面產(chǎn)生的干涉條紋的不規(guī)則程度。


※標(biāo)準(zhǔn)樣板精度:

標(biāo)準(zhǔn)樣板的曲率半徑名義值與其曲率半徑實(shí)際值的偏差。


※光學(xué)零件氣泡度: 光學(xué)零件在一定范圍內(nèi)含有的氣泡的大小和個(gè)數(shù)。


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