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引言

前面两篇技术文章详细讲解了光学设计基础像差中的球差与慧差,知道了球差是轴上视场产生的旋转对称像差,慧差为轴外视场产生的非旋转对称像差,了解了他们在ZEMAX中的各种表现形式及优化消除的方法。

对于轴外视场的成像像差,除了慧差外,其实还有像散与场曲的影响较为显著。

有关场曲的详细介绍将在下篇技术文章中讲解,本篇文章将着重分析像散的概念,在ZEMAX中的表现形式及消除方法.


 像散,指轴外物点发出的锥形光束通过光学系统聚焦后,光斑在像面上子午方向与弧矢方向的不一致性。换言之,就是轴外视场光束通过光瞳后,在子午方向与弧矢方向光程不相等,造成两个方向光斑分离所形成的弥散斑。称为光学系统的像散。

像散类似于我们通常提及的散光,比如人眼的散光,指的是人眼看上下方向与左右方向的景物时清晰度不一样,主要原因是人眼角膜在上下方向与左右方向弯曲度不同,造成的屈光度不同。这其实就像是人眼产生的像散。我们所提及的像差主要在于使用透镜光学系统成像后,像面上光斑的分布情况。像散也正是镜头系统在上下方向与左右方向聚焦能力不同形成的。

由于像散的存在,使我们在调整成像光斑时会始终寻找不到最佳焦点,看到的都是一定的弥散斑,光斑或者呈线条形式,或者弥散圆形式,或者椭圆形式。

像散的大小与视场及孔径值大小紧密相关,同时也要注意视场光阑的影响。