光线的光路计算

光线的光路计算第1页，课件共13页，创作于2023年2月目录近轴光线的光路计算1远轴光线的光路计算2初始数据的确定3ABR程序的应用4第2页，课件共13页，创作于2023年2月近轴光线的光路计算（1）轴上点近轴光线的光路计算由轴上点发出的近轴光线通过单个折射面时可以用下面的公式计算：

第3页，课件共13页，创作于2023年2月当角u增大或者减小某一倍数时，根据上式可知，角u'，i，i'均增大或缩小同一倍数，不会影响l'的大小。因此，计算近轴光时，角u常对入瞳的边缘光线取值，即所谓的第一近轴光线。h取入射高度。当物由无限远入射的时候，取入射高度h（一般为入瞳半径）作为初始数据，u=0。（2）轴外点近轴光线的光路计算由轴外点发出，并经过入瞳中心的第二近轴光线仍采用上面的公式进行计算。其中入瞳距为已知，角u可由几何关系求出。第4页，课件共13页，创作于2023年2月远轴光线的光路计算轴上点发出的实际光线的光路计算可用下面的公式：第5页，课件共13页，创作于2023年2月对于平行于光轴的光线，L=，U=0。*光线经过平面时的光路计算（1）远轴光线在光学系统中，常会遇到平面折射面，不能用球面计算公式，可由图直接写出：第6页，课件共13页，创作于2023年2月（2）近轴光对于折射平面的近轴光线可按下列公式计算：第7页，课件共13页，创作于2023年2月初始数据的确定 （1）物平面位于无限远时系统的光学特性常用视场角和入瞳直径来表示。为了计算轴外像差，还必须给出入瞳位置。（2）物平面在有限距离时系统的光学特性用物高y和孔径角U来表示，同时还必须给出入瞳位置。第8页，课件共13页，创作于2023年2月ABR程序的应用 程序功能程序适用于共轴系统，系统中的面形可以是球面、二次曲面或高次曲面。系统可以是折射系统、反射系统或折反射系统。程序可以计算1、3、5色光的象差。对反射或折反系统，每遇到一个反射面，折射率改变一次符号。 为计算象差，还必须给出物距、物高（物在无限远时，给物方视场角），物方孔径角（物在无限远时，给光束投射高）。此外还要指出孔径光阑所在面的序号，或者给出入瞳的位置。第9页，课件共13页，创作于2023年2月

程序可以在实际光学系统之后加入理想系统。要求给出理想系统的焦距，理想系统的主面（物、象方主面重合）与实际系统最后一个面的顶点重合。象差计算内容为初级象差、实际单色象差和色差。其余色光的象差，可以根据需要进行选择。象面可以是平面，也可以是球面或非球面。如加入理想系统，象面一律按平面计算。 程序还可以计算指定光线（子午光线），在每个面上的投射高和它们在每个透镜或空气间隔中的光路长（称为斜厚度），用来确定透镜的口径和调整透镜厚度时参考。对每一条指定的光线必须给出它对应的规化视场和规化孔径值。第10页，课件共13页，创作于2023年2月

程序还有以下功能： 1．按指定焦距值对系统进行缩放。 2．在键盘上修改系统的结构参数。 3．计算象差变化量表。本程序能计算的最大面数为80面。第11页，课件共13页，创作于2023年