ความคลาด(Aberration)

Report
ความคลาด(Aberration)
•Spherical aberration
(on axis)
•Coma
•Astigmatism
(off axis)
•Curvature of field
•Distortion
•Chromatic aberration
1
Spherical aberration
h
h
Paraxial
focus
2

n1 n2 n2  n1
n1  1 1 
n2
2
   
 
h 
so si
R
 2 so  so R  2 si
Paraxial
image
1 1
  
 R si 
2
2



Circle of least confusion
Caustic
Longitudinal S.A.
Traverse S.A.
3
Positive SA
Negative SA
h
4
การลด S.A
1. เลือกรู ปทรงความโค้งเลนส์ที่เหมาะสม
2. เลนส์ประกอบ จาก infinite conjugate lens
3.
ใช้ Stop
4.
ใช้ Aspherical lens แทน
5
Shape factor
r2  r1
q
r2  r1
6
7
Comatic aberration
No SA
hmarginal
hparaxial
Positive CA
hparaxial
hmarginal
Negative CA
8
Stop
Aperture stop
จากัดปริ มาณแสงไปสู่ ภาพ
field stop
จากัดขอบเขตภาพ
9
pupil
Exit pupil
Entrance pupil
Exit pupil
ภาพของAS
มองจาก OBJ
Aperture stop
Entrance
pupil
ภาพของAS
มองจาก IMG
Exit pupil
Entrance pupil
10
Comatic aberration (CA)
11
Tangential section
sagittal section
12
การลด C.A
1. เลือกรู ปทรงความโค้งเลนส์ที่เหมาะสม
2. เลนส์ประกอบ
2.
ใช้ Stop
1
2
3
45
z3 z2 z1
13
14
No CA , No Asigmatism
15
Astigmatism
Fs
FT
Slc
S
16
Fs
FT
Zlc
S
17
T S
S T
F
F
Chief ray
Positive astigmatism
Chief ray
Negative astigmatism
18
การลด Astigmatism
1. ปรับรู ปทรงเลนส์ 2. เลนส์ประกอบ 3.
Stop d
TPS
S
ใช้
F
F
p S T
T p
Dy
F
Dx
p-->Petzval surface
y2
Dx 
2
n
1

i 1 ni f i
19
Curvature of field
p
20
Flattening the field (เลนส์ ประกอบ)
1
1
1
1


 ....
0
n1 f1 n2 f 2 n3 f 3
nm f m
d
p
n1f1+n2f2=0
f1
f
2
21
Distortion
orthoscopic
Pin cushion
barrel
22
การแก้ Distortion ด้ วย stop
23
Chromatic aberration (ChA)
Slc
A. ChA
A. ChA
A. ChA
L. ChA
24
Achromatic doublet
f1V1+f2V2=0
1
2
Abbe number
(1/dispersive power)
nY  1
V
nB  n R
25
1
1
1
d



f
f1 f 2 f1 f 2
1
 n1, 2  1 1, 2
f 1, 2
Minimum ChA
1
1
1


f
f1 f 2
1
 n1  1 1  n2  1 2
f
1
1

fB fR
n1B  11  n2 B  1 2  n1 R  11  n2 R  1 2
1
n2 B  n2 R

2
n1 B  n1 R
26
1
f 1, 2 y
 n1, 2 y  1 1, 2

f 2Y
n2 B  n2 R  / n2Y  1

n1 B  n1 R  / n1Y  1
f 1Y
nY  1
V
nB  n R
 n2Y  1  f 2Y
1

 
2
 n1Y  1  f 1Y
Dispersive power
f 2Y
V1

f 1Y
V2
27
Fraunhofer lines
Dark absorption features in the
solar spectrum. J. von
Fraunhofer first studied them
in 1814. They occur from the
ultraviolet at about 180
nanometers to the infrared at
20 micrometers.
28
Using Fraunhofer lines
nd  1
Vd 
nF  nC
f1dV1d+f2dV2d=0
Desig
nation
Designa
tion
Ele
ment
Wave
length (nm)
y
Z
A
B
C
a
D1
D2
D3 or
d
e
E2
b1
b2
b3
b4
b4
O2
O2
O2
O2
Hα
O2
Na
Na
898.765
822.696
759.370
686.719
656.281
627.661
589.592
588.995
He
587.5618 H
Hg
Fe
Mg
Mg
Fe
Fe
Mg
546.073
527.039
518.362
517.270
516.891
516.891
516.733
c
F
d
e
G'
G
G
h
K
L
N
P
T
t
Ele
ment
Wave
length (nm)
Fe
Hβ
Fe
Fe
Hγ
Fe
Ca
Hδ
Ca+
495.761
486.134
466.814
438.355
434.047
430.790
430.774
410.175
Ca+
Fe
Fe
Ti+
Fe
Ni
393.368
382.044
358.121
336.112
302.108
299.444
396.847
29
30
Separated achromatic doublet
2
1
d
1
 f1 y  f 2 y ny  1
d
nB  nR  2 
f1 y  f 2 y
ny~(nB+nR)/2
d
Using Fraunhofer lines
f 1d  f 2 d
d
2
2
31
1
1
1
d



f
f1 f 2 f1 f 2
1
 n1, 2  1 1, 2
f 1, 2
1
 n1  1 1  n2  1 2  d n1  1 1 n2  1 2
f
Minimum ChA
1
1

fB fR
n1R= n2R
,
n1B= n2B
nR  nB 1   2   d nR  nB  21  2  0
1
1
1 
 

d 
nB  nR  2  1 2 
1
 f 1 y  f 2 y n y  1

nB  nR  2 
32
Aplanatic system
n2
p'
so
oil
p
c
so
n1
si
R
 n1


so  R  1 
 n2

 n2


si  R  1 
 n1

33
A
R
C
O
I
n2
R
n1
n1
R
n2
q1
q2
q1
n1
R
n2
R
R
q2
n2
R
n1
34

similar documents