§6.2 光线的光路计算new

《§6.2 光线的光路计算new》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、工程光学EngineeringOptics第六章第六章光线的光路计算光线的光路计算及像差理论及像差理论宋晴测控技术与自动化教研中心songqing512@126.com工程光学EngineeringOptics第六章光线的光路计算及像差理论第六章光线的光路计算及像差理论§6.1像差概述－像差的定义和分类§6.2光线的光路计算§6.3球差§6.4正弦差和彗差§6.5场曲和像散§6.6畸变§6.7色差§6.8像差特征曲线与分析§6.9波像差BUPTAutomationSchool北京邮电大学自动化学院宋晴工程光学EngineeringOptic

2、s第六章第二节光线的光路计算第二节光线的光路计算一、对计算像差有意义的光线二、子午面内近轴光线的光路计算三、子午面内远轴光线的光路计算四、子午面内光线的特殊情况五、沿轴外点主光线细光束的光路计算六、计算举例BUPTAutomationSchool北京邮电大学自动化学院宋晴工程光学EngineeringOptics第六章第二节光线的光路计算已知条件：光学系统的结构参数(r,d,n)物体的位置和大小入瞳的位置和大小要解决的问题：理想像的位置和大小像差轴上点近轴光线轴外点近轴光线实际像的位置和大小轴上点远轴光线轴外点远轴光线BUPTAutomat

3、ionSchool北京邮电大学自动化学院宋晴工程光学EngineeringOptics第六章第二节光线的光路计算一、对计算像差有意义的光线1.子午面内近轴光线和远轴光线的光路计算。2.轴外点沿主光线的细光束光路计算。3.子午面外的空间光线的光路计算。对于小视场的光学系统，例如望远物镜和显微物镜等，只要求校正与孔径有关的像差，所以只需计算上述第一种光线。对大孔径、大视场的光学系统，如照相物镜等，要求校正所有像差，所以需要计算上述三种光线。BUPTAutomationSchool北京邮电大学自动化学院宋晴工程光学EngineeringOptic

4、s第六章第二节光线的光路计算第一章回顾单个折射球面光路计算注：任一条光线的位置都可以由(L,U)确定：L——截距：顶点O到光线与光轴的交点A的距离U——孔径角：光线与光轴的夹角◆无论这条光线是从轴上点发出还是轴外点发出。BUPTAutomationSchool北京邮电大学自动化学院宋晴工程光学EngineeringOptics第六章第二节光线的光路计算第一章回顾单个折射球面光路计算BUPTAutomationSchool北京邮电大学自动化学院宋晴工程光学EngineeringOptics第六章第二节光线的光路计算二、子午面内近轴光线的光路计

5、算1.轴上点近轴光线(细光束)——“第一近轴光线”已知：物方近轴光线坐标(l,u)求：像方近轴光线坐标(l’,u’)理想像点位置解：单个折射球面计算公式：⎧i=(l−r)⋅u/r⎪⎪i'=n⋅i/n'⎨⎪u'=u+i−i'⎪⎩l'=r+r⋅i'/u'k个面组成的系统的过渡公式：⎧lk=lk−1'−dk−1⎪⎨uk=uk−1'⎪n=n'⎩kk−1校对公式：h=lu=l'u'J=nuy=n'u'y'BUPTAutomationSchool北京邮电大学自动化学院宋晴工程光学EngineeringOptics第六章第二节光线的光路计算二、子午面内近

6、轴光线的光路计算2.轴外点近轴光线——“第二近轴光线”已知：物的位置l，物高y(物方入瞳位置lz，物方视场角uz)求：像的位置l’，像高y’(像方出瞳位置lz’，像方视场角uz’)BUPTAutomationSchool北京邮电大学自动化学院宋晴工程光学EngineeringOptics第六章第二节光线的光路计算二、子午面内近轴光线的光路计算2.轴外点近轴光线——“第二近轴光线”已知：物的位置l，物高y(物方入瞳位置lz，物方视场角uz)求：像的位置l’，像高y’(像方出瞳位置lz’，像方视场角uz’)理想像高:轴外点主光线与解：按照“第一

7、近轴光线”公式理想像面位置的交点高度由(lz,uz)(lz’,uz’)由ll’物高：y=(l−l)⋅uzz像高：y'=(l'−l')⋅u'zzBUPTAutomationSchool北京邮电大学自动化学院宋晴工程光学EngineeringOptics第六章第二节光线的光路计算三、子午面内远轴光线的光路计算1.轴上点远轴光线(宽光束)已知：物方远轴光线坐标(L,U)求：像方远轴光线坐标(L’,U’)实际像点位置解：单个折射球面计算公式：⎧sinI=(L−r)⋅sinU/r⎪⎪sinI'=n⋅sinI/n'⎨⎪U'=U+I−I'⎪⎩L'=r+r

8、⋅sinI'/sinU'k个面组成的系统的过渡公式：⎧Lk=Lk−1'−dk−1⎪⎨Uk=Uk−1'⎪cos(I'−U')⎩nk=nk−1'LsinU2校对公式：L'=⋅(I−U