慧差\畸变 zemax示例

2024-06-10 17:02:17

慧差

1、慧差：轴外物点发出的锥形光束通过光学系统之后，在理想平面处不能汇聚到一点，而是结成拖着尾巴的彗星形光斑。

它表示外视场不同孔径区域的光束聚焦在像面上高度不同，即在外视场不同孔径区域成像的放大率不同形成的。

外视场聚焦光斑变大，使图像外边缘像素拉伸而模糊。只存在于外视场，非旋转对称。

zemax示例

1、面型选择paraxial，近轴型，理想透镜，不会产生像差。

2、使用zernik fringe phase 面型可对任何系统的波前进行调制

//在这里我没有调出来，于是多加了一个标准面，厚度100，可得类似的慧差效果

优化方式：

慧差是由外视场物点成像形成的，可以通过调整视场光阑的方法来调小慧差。即调整光阑和镜头的相对位置。

对称结构的光学系统可以十分有效地消除轴外视场的相差。

畸变

1、基本概念

畸变：指物体成像时，实际像面与理想像面间产生的形变。也可以说是物体的像并非实际物体的等比缩放，是由于局部放大率不等而使物体的像产生变形。

畸变分为正畸变和负畸变，也别称为枕形畸变和桶形畸变。

畸变只是影响像面的变形，不影响分辨率，即与光斑大小无关。

计算公式： Distortion = 100(Y chief - Y ref) / Y ref

(Ychief 是指实际主光线在像面上的高度，Yref 是指参考光线通过视场比例缩放后在像面上的高度)

2、畸变示例

可以从畸变曲线图、畸变网格图和畸变操作数来看畸变大小。

打开示例wide angle lens 100 degree field

点列图、畸变曲线（负畸变）：

从成像模拟来看：

优化：在评价函数设置DIMX（系统最大畸变）

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