第二章 :人工校正像差有计算机时代:计算机计算像差,:光学特性和成像质量光学特性:不随系统结构参数改变的常数。如:物距L,孔径高H或孔径角正弦sinU,视场角ω或物高y,入瞳或孔径光阑的位置,以及轴外光束的渐晕系数K+,K-…等等。在计算和校正光学系统像差的过程中这些参数永远保持不变,它们是和自变量(结构参数)无关的常量。.对光学系统两方面的要求:光学特性和成像质量像质评价指标:随结构参数改变的参数。它们包括代表系统成像质量的各种几何像差或波像差。同时也包括某些近轴光学特性参数,例如焦距,放大率β,像距,出瞳距…等等。.第二类参数统称为像差。设计一个光学系统就是在满足系统全部要求的前提下,确定系统的结构参数。像差:像差方程组结构参数:.,就是建立和求解这个像差方程组。也就是根据系统要求的像差值,从上述方程组中找出解,它就是我们要求的结构参数。实际中,找不出函数的具体形式,只能在给出系统结构参数的条件下,用数值计算的方法求出对应的函数值。.以前的设计方法:首先选定一个原始系统,按要求的光学特性,计算出系统的各个像差值。如果像差不满足要求,则依靠设计者的经验和像差理论知识,对系统的部分结构参数进行修改,然后重新计算像差,这样不断反复,直到像差值符合要求为止。计算机出现以后,立即被引入光学设计领域,大大提高了计算像差的速度。。.光学自动设计的数学模型:把像差和结构参数之间的函数关系,近似用线性方程式来代替以上公式中F0为原始系统的像差值,为原始系统的结构参数,F为像差的目标值。为像差对各个自变量的一阶偏导数。.偏导数用差商()来近似代替把原始系统的某个结构参数改变一个微小增量,使,重新计算像差值得到相应的像差增量。用像差对该自变量的差商代替微。对每个自变量重复上述计算,就可以得到各种像差对各个自变量的全部偏导数。利用这些近似的偏导数值就能列出一个像差和自变量之间的近似的线性方程组.
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