kingtt1994 发表于 2019-9-3 17:05

科普:简单了解下投影透镜的色差、球差及慧差

透镜是投影仪成像的重要光学部件,透镜镜片的质量及材质、镜片的组合是否合理都会影响成像的质量。今天和大家一起来说说影响透镜成像质量高低的三大像差。

一、色差:
我们都知道,光学中最基本的高斯成像公式:1/u+1/v=1/f(u:物距, v:像距, f: 焦距),即物距的倒数加上像距的倒数等于焦距的倒数,这个公式告诉我们:当透镜对一物体成像时,由于各种色光对应的焦距f值不同,所以各色光所成的像位置就不同。按色光的波长由短到长,它们的像点离开透镜由近到远地排列在光轴上,这种现象就是位置色差。如下图所示(示意图有点夸张,只为表达一下其中道理,让大家能快速明白其原理):
简单的讲:色差指由白色物体向光学系统发出一束白光,经光学系统折射后,各色光不能会聚于一点上,而形成一彩色像斑,称为色差。色差产生的原因是同一光学玻璃对不同波长的光线的折射率不同,短波光折射率大,长波光折射率小,从而导致各色光所成的像位置不同。
消除色差的方法:通过透镜组合,在玻璃给定的条件下,通过适当地分配两透镜光焦度的方法,可消色差。
二、球差:
球差是轴上点的单色相差,是由于透镜的球形表面造成的。球差造成的结果是,一个点成像后,不再是个亮点,而是一个中间亮 边缘逐渐模糊的亮斑。从而影响成像质量。

消除球差的方法:使用凸、凹透镜组合。
三、慧差:
慧差属轴外点的单色相差。轴外物点以大孔径光束成像时,发出的光束通过透镜后,不再相交一点,圆形光点在经过镜片折射后,扩散成豆点状光斑形状,形如慧星,故称慧差。
消除方法:可通过改变镜面的曲率半径或采用对称光学结构来消除慧差。以不同曲率的镜片进行替代,可明显改善成像慧差!

哎哟你个喂 发表于 2019-9-3 17:06

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