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曲面传感器的光学变化分析概述目录TOC\o"1-3"\h\u13444曲面传感器的光学变化分析概述 1168891.1曲面传感器的主要光学参数 19551.2大工作距离系统曲率的变化 21.1曲面传感器的主要光学参数图3显示了曲面传感器和透镜之间的几何关系，给出了三个重要的变化:新的入射角θ-α，出瞳到像点的缩小距离（dθ=d0∕cosθ到dθ=(d0−sag)∕cosθ），相同视场(FoV)下的传感器L’的尺寸减小，sag为圆弧矢，L’为曲线的路径长度。这些通过改变E≈cos(θ−α)中的朗伯余弦定律和平方反比来改善光照。此外，像素渐晕随着入射角的减小而减小。图3-1曲面和平面传感器在薄透镜中的主要区别。FoV=2θ也得到了改善，利用传感器弦长、焦距f、传感器的矢状面、圆弧的曲率半径R等进行计算FoV=2arctan⁡Rsinaf−R第二个方程是关于α的二阶方程。曲面传感器通过改变α符号和sag使光照和视场略微降低，得到了相同的关系。在设计曲面传感器光学系统时，必须考虑到这些变化。1.2大工作距离系统曲率的变化Welford认为，为了获得最佳的成像曲面，必须考虑Seidel像差的两个主要像差，即像散(SⅢ)和Petzval曲率(SⅣ)。在这种情况下，最佳球像面是包含最小弥散圆的曲面，其曲率为c：c=−n(2SⅢ+图3-2在不同位置的成像，Z*和Z，图像图3-2在不同位置的成像，Z*和Z，图像η0的大小是相同的，给出了物体的两种大小。uo其中z为焦平面到透镜的距离，f为焦距，p为主平面到第一个表面的距离。Seidel像差是每个表面i的Seidel表面系数(S3i,S4i)和边缘射线的高度hi和斜率ui和主射线(ui和hi)计算的总和。对于这些射线(乘积的递减的增量j):hi+1dj是厚度，nj是表面j和j+1之间的折射率，曲面j的放大率Kj。利用S3i，S4i的表达式，可以推导出uo和H表达的函数SⅢ：SⅢ=S3其中cIII(u0)对应于SIV为零时的弧矢焦平面曲率，a0、a1和a2是常数，取决于放大率、折射率和透镜厚度。透镜表面曲率的特定值有助于获得恒定的像面曲率，例如c2=−1d1,c2=−n1+1d1n1或d1=0时a2cu0=−这些计算可以拓展到所有系统。包含

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