[已解决]光学系统像方焦平面问题

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对于一个光系统来说是不是像方焦平面有很多个？因为不同孔径光束交点的位置也不一样，是不是就有不同位置的焦平面

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hngxyzc

2021-10-9 09:10

我感觉你混淆了焦平面的概念与像差的概念了。对理想光学系统，焦点只有一个，不同孔径的入射光都聚焦到一个点，这个就是焦点，对应的平面就是焦平面。但是实际上，存在像差，不同的孔径位置入射的光线聚焦的点有差异，这个叫球差。实际上不同波长的入射光，及时是同一个入射孔径，焦点也有差别。导致这些焦点差异的现象就是像差，包括球差、色差、彗差、像散、场曲等。严格来讲，不存在一个理想的焦平面，无论你把焦平面放在哪个位置，都只能是近似的聚焦，光斑不是理想的点，而是一个弥散圆。在光学设计上，就需要结合实际用途和侧重点进行权衡取舍。
但是，焦平面是有严格定义的，就是在近轴光线条件下，满足高斯近似条件下的焦点位置所对应的平面。满足这个近轴条件，数学上是有严格规定的，也就是理想的光学系统所对应的焦平面。

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777aoaoao

你是在说场曲吧

Ds12345679

我知道3个，厚度解用边缘光线高度M，求解的是近轴焦面;用变量V求得的是最佳焦面;长焦平行光管要在d光的焦面检定焦距。

jayrain153

像方焦平面指高斯像面，也就是近轴像面，只有一个，即M求解，V求解是离焦的像面，也只有一个，两者的概念还是不同的

赛车手

你应该说的是球差，孔径的函数。实际情况肯定不是一个面。是很多面，只是你可以容忍。

后来lat

像光学系统中提到的一次像面 两次像面分别是什么意思呢

fornever24

jayrain153 发表于 2021-9-22 08:35
像方焦平面指高斯像面，也就是近轴像面，只有一个，即M求解，V求解是离焦的像面，也只有一个，两者的概念还 ...

请问一下一般什么时候用M求解？什么时候适合用V求解？

jayrain153

fornever24 发表于 2021-9-22 21:24
请问一下一般什么时候用M求解？什么时候适合用V求解？

M求解是控制像面在近轴交点处，
V求解是变量求解，需配合评价函数进行使用，比如，求解最佳像面位置（此面有最小弥散斑），评价函数为TRAC，再比如一个透镜给定一个面的曲率，和已知焦长，另一个面就可以用V求解，评价函数为EFFL

通俗点，V求解就是解方程，通过给定f(x)值反解x

hngxyzc

我感觉你混淆了焦平面的概念与像差的概念了。对理想光学系统，焦点只有一个，不同孔径的入射光都聚焦到一个点，这个就是焦点，对应的平面就是焦平面。但是实际上，存在像差，不同的孔径位置入射的光线聚焦的点有差异，这个叫球差。实际上不同波长的入射光，及时是同一个入射孔径，焦点也有差别。导致这些焦点差异的现象就是像差，包括球差、色差、彗差、像散、场曲等。严格来讲，不存在一个理想的焦平面，无论你把焦平面放在哪个位置，都只能是近似的聚焦，光斑不是理想的点，而是一个弥散圆。在光学设计上，就需要结合实际用途和侧重点进行权衡取舍。
但是，焦平面是有严格定义的，就是在近轴光线条件下，满足高斯近似条件下的焦点位置所对应的平面。满足这个近轴条件，数学上是有严格规定的，也就是理想的光学系统所对应的焦平面。