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理想光學(xué)系統(tǒng)
理想光學(xué)系統(tǒng)是能產(chǎn)生清晰的、與物完全相似的像的成像系統(tǒng)。光束中各條光線或其延長線均交于同一點(diǎn)的光束稱為同心光束。入射的同心光束經(jīng)理想光學(xué)系統(tǒng)后,出射光束必定也是同心光束。入射和出射同心光束的交點(diǎn)分別稱為物點(diǎn)和像點(diǎn)。
理想光學(xué)系統(tǒng)具有下述性質(zhì):①交于物點(diǎn)的所有光線經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)后,出射光線均交于像點(diǎn)。反之亦然。這一對物像可互換的點(diǎn)稱為共軛點(diǎn)。②物方的每條直線對應(yīng)像方的一條直線稱共軛線;相對應(yīng)的面稱共軛面。③任何垂直于光軸的平面,其共軛面仍與光軸垂直。④對垂直于光軸的一對共軛平面,橫向放大率為常量。研究理想光學(xué)系統(tǒng)上述物像兩方一一對應(yīng)關(guān)系的理論稱為高斯光學(xué)。首先由德國科學(xué)家C.高斯在1841年的著作中闡明。實(shí)際上不存在真正的理想光學(xué)系統(tǒng)。共軸球面系統(tǒng)在近軸條件下可近似滿足理想光學(xué)系統(tǒng)的要求。
光學(xué)設(shè)計(jì)的難點(diǎn)
不管采取何種方式,在對不同的光焦度不正的眼進(jìn)行調(diào)焦時(shí),都要求在調(diào)焦過程中確保成像清晰。
由于儀器的使用要求和結(jié)構(gòu)的限制,把傳統(tǒng)眼底照相機(jī)的觀察瞄準(zhǔn)光路與照相光路耦合的形式改為觀察瞄準(zhǔn)光路與照明光路的耦合。這樣雖然增加了光學(xué)設(shè)計(jì)的難度,但在照明光路中使用膠合組來補(bǔ)償色差和球差,使觀察瞄準(zhǔn)光路的像質(zhì)得到了保證。
眼底電視在使用中應(yīng)能對不同的光焦度不正眼進(jìn)行調(diào)焦,以使眼底與CCD共軛,確保成像清晰。所設(shè)計(jì)的光學(xué)系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上是一個(gè)電視攝像光學(xué)系統(tǒng),設(shè)計(jì)結(jié)果可用分辨率或調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)來評價(jià)。采用了同時(shí)移動(dòng)成像物鏡 CCD的方法,并通過外調(diào)焦來實(shí)施,實(shí)現(xiàn)對光焦度不正眼的觀測。
光學(xué)系統(tǒng)的革命性顛覆,
這項(xiàng)研究無疑是對光學(xué)成像系統(tǒng)的一次革命性顛覆,未來手機(jī)可以薄成一張,相機(jī)可以穿在身上,大型天文望遠(yuǎn)鏡可以直接鋪在地面,或者發(fā)射到太空后再展開,想做多大就多大,甚至可以看到宇宙大——當(dāng)然,我們還是不能穿透大后38萬年那片炙熱的混沌和黑暗。不過想想這個(gè)誘人的場景吧,望遠(yuǎn)鏡先用魚眼模式巡天,發(fā)現(xiàn)異常情況瞬間切換到長焦模式,對準(zhǔn)異常區(qū)域,甚至可以自動(dòng)切換,簡直是宇宙觀測的大殺器,天文學(xué)家們恐怕都在流口水了。