非球面眼镜片的像差分析与设计.pdfVIP

第 卷 第 期 光 学 学 报 ， ’ PB/1OB1’ 年 月 ， !! ’ 7JK7LMKNJ7+NONJ7 QR;, !! 非球面眼镜片的像差分析和设计! 沈为民 薛鸣球 （苏州大学现代光学技术研究所，苏州 ） *#!!’ 摘要： 根据非球面眼镜片的赛德尔（ ）初级像差理论，分析讨论了在消像散条件下校正球差、彗差和畸变的可 +,-.,/ 能性，指出适当优化镜片的形状因子，能够获得畸变低于球面镜片的点焦（即消像散）非球面镜片。以 3* 0’1!2 镜 片为例，给出了校正畸变、点焦、无拐点非球面镜片的设计方法与结果，通过性能评价和比较，指出非球面镜片的像 差校正情况与初级像差理论的分析结果基本一致。 关键词： 眼镜片；非球面；像差 中图分类号： 文献标识码： 4((56$ 7 远点则在眼球后面（如图 所示）。 * 引 言 * 与球面眼镜片相比，非球面镜片提供了更多的 优化设计变量，可望用来改善镜片的成像质量。对 ［］ 高光焦度非球面镜片的研究* 获得了同时校正畸变 和像散的高光焦度镜片，但其表面光焦度极高，并存 在着拐点，因此加工困难，美观性较差。最近报 ［，］ $ 导 的中等光焦度非球面镜片设计结果表明，除 重量、厚度等几何性能有所改善外，像差校正情况并 不好于相应的球面镜片，尤其是畸变甚至比球面镜 片的还大。本文将着重研究点焦（消像散）非球面镜 片的畸变问题。 ?-1* AB.,/CBD.,,D2-;-; =,+,-.,/9E,DD9-B; @ @ 我们从非球面眼镜片的初级赛德尔（ ）像 BC9=-;,G9G/,/,; +,-.,/ F 差系数出发，考虑非球面参数的影响，分析讨论消像 设镜片厚度等于零，通过追迹无穷远轴上点近 散点焦非球面镜片进一步校正畸变的可能性；然后， 轴光线和轴外点通过转动中心的近轴主光线，并应 以 3* 0’2 镜片为例，给出中等光焦度表面无拐点 用文献［］的公式（ ）及相应的归一化条件：镜片 ) 1 非球面镜片的设计方法、结果及性能比较。 焦距（或光焦度）、上述平行光轴的近轴光线入射高 度、拉格朗日不变量归一化为 ，近轴主光线在镜片 *