第十二章_波像差

置上符合不晕条件，其像点A'2与第三个折射面球心
重合，其像点仍在球心处，即A'2，A'3和A3重合为一点 作为第四个折射面的物点A4，物点A4相对于第四个折 射面在位置上还是符合如第二个折射面的不晕条件， 成像点为A'4，则第二块透镜便形成正弯月形透镜。 在透镜L2之后，再加上两组双胶合透镜（右图未画出） 则形成高倍显微物镜
12.5反射光学元件的初级像差
1.平面反射镜 平面反射镜不产生任何像差，计算像差时可不必作为一个光学面去考虑 在光学系统中加入平面反射镜时，必须考虑其“镜像”的影响 2.球面反射镜 当l=-∞时，球面反射镜的初级像差系数为
S 2h 4 / r 3 S 2h 3iz / r 2 S 2h 2iz2 / r S V 2 J 2 / r S V ( S S V )iz / i
上式表示了光阑移动对初级像差系数的影响，现做如下分析 S 和 S 不受光阑移动的影响 （1）
* S 即 S 也不受光阑移动的影响 （2）当 S 0 时， S

* 0 当 S 0， S 0 时，可选取一光阑位置使 S
，即光学系统满足等晕条件，这个
1 d n 1 Cp uz n' u ' 1 n2
1 x ' '2 n2u2
' p ' z
0
3 n2 1 uz d 2n 3 u
1 Y ' '2 2n2u2
S
Vp
由上式可知 1）任何情况下平行平板均不发生场曲 2）当孔径角u1较大时，产生较大的球差和位置色差 3）当视场角uz较大时，产生较大的像散、畸变和倍率色差

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波前像差的表示方法－ Zernike多项式
低阶像差 高阶像差
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8
像差的表示方法－均方根（RMS）
有时也称方均根。Root Mean Square（RMS）. 将N个项的平方和处以N后开平方的结果，即方均根的结果。
RMS =
WF-RMS= ？
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9
像差的表示方法－点扩散函数（PSF）
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5
什么是波前像差? 像差
理想波前
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6
波前像差的表示方法
Wavefront Aberration 3
mm (superior-inferior)
2
1
0
-1
-2
-3
-3 -2 -1 0 1 2 3 mm (right-left)
3 Dimensional View
2 Dimensional View
表示一点经光学系统成像后的光强分布
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10
波前像差的检查方法 基于Shack-hartmann原理的Wavescan
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11Biblioteka 波前像差的检查方法 基于Shack-hartmann原理的Wavescan
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Visx S4 IR 的虹膜识别原理
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13
Visx S4 IR 虹膜识别眼球跟踪的意义
波前像差基本理论
电话：(O) (M) 地址：成都市一环路北四段215号
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1
什么是波前(Wavefront)?
平行光线
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什么是波前? 平行光线

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（3）正弦差
osc
2n'
y
' 0
sin
U
' m
以上是小视场系统容限，以下是大视场系统容限
弧矢彗差
Ks
2n'
s
in
U
' m
（4）像散
x' 1倍焦深
n'
s
in
2
U
' m
（5）像面弯曲：在人眼调节范围之内
（6）畸变
y' 2 ~ 5%
y'
（7）倍率色差：角度 2' ~ 4'
3.2.2 大像差系统（如摄影物镜）——应校正全部 像差
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3.3.3 光线像差（Ray Aberration）
（1）意义：
Ray Aberration: 像 面 （ XOY 面 ） 上的X分量像差EX（X aberration） 和Y分量像差EY（Y aberration）随 光线孔径高(PX、PY)之间的变化曲 线。
注意：
在子午面（YOZ面）内，某一物点发出不同孔径高的光线， 经过镜头系统后，光线均在子午面内，光线坐标中PX=0，PY从0 －1变化，因此离开主光线在像面上交点的位置表示只有Y分量 （Y-aberration），X-aberration均为0，即Tan Fan（子午光扇图） 只有Y-aberration，只有EY~PY关系曲线图。
此时不可用瑞利判据，而要求 ：弥散斑直径 0.03 ~ 0.1mm
畸变2-4%
要求观察着看不出明显的像变形。
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3.3 光学系统质量评价
（1）用于设计阶段评价的有： 几何像差、波像差、瑞利判断和点列图、传递函数；

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Visx S4 IR 虹膜识别眼球跟踪的意义
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波前像差与普通手术的区别(个体化)
ＷＦ切削厚度≈像差／（n角膜－n空气）＋最小切削厚度
Ｍunnerlyn公式切削厚度 ≈近视屈光度（Ｄ）×光学区２ （mm）÷3
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谢 谢！
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什么是波前像差? 像差
Байду номын сангаас
理想波前
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波前像差的表示方法
Wavefront Aberration 3
mm (superior-inferior)
2
1
0
-1
-2
-3
-3 -2 -1 0 1 2 3 mm (right-left)
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波前像差的表示方法－ Zernike多项式
低阶像差 高阶像差
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像差的表示方法－均方根（RMS）
有时也称方均根。Root Mean Square（RMS）. 将N个项的平方和处以N后开平方的结果，即方均根的结果。
RMS =
WF-RMS= ？
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像差的表示方法－点扩散函数（PSF）
波前像差基本理论
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平行光线
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什么是波前? 平行光线