3 แสงเชิงเรขาคณิต(ภาคต่อ)

เลนส์หนา H1 H2 Fo fo Fi fi si so

Cardinal points H1, H2 -->primary/secondary principle point V1,V2 -->Front/Rear Vortex F1,F2 -->Front/Rear Focus

d Fo fo Fi fi V1 V2 H1 H2 h1 h2

H2 H1

การแกะรอยแสงเชิงวิเคราะห์ y0 a0 1 2 3 4 5 6 x0 a7 y7 x7

เมตริกซ์ส่งผ่าน y0 a0 L y1 a1 r1=Tr0 Ray matrix transfer matrix

เมตริกซ์หักเห a0 f a1 y1 R n0 n1 r1=Rr0 Ray matrix refraction matrix

เมตริกซ์สะท้อน a1 a0 y1 f n0 R r1=Mr0 Ray matrix reflection matrix

เมตริกซ์ระบบของเลนส์หนา y1 a1 1 2 y2 a2 r2 = R2T21R1r1 S21 = R2T21R1

y1 a1 1 2 y2 a2 nm nl d สำหรับเลนส์บาง

y0 a0 1 2 3 4 5 6 x0 a7 y7 x7 7 r7 = T76M6T65S54S43T32S21T10 r0

ความคลาด(Aberration) Spherical aberration (on axis) Coma Astigmatism (off axis) Curvature of field Distortion Chromatic aberration

Spherical aberration h Paraxial focus h Paraxial image

Circle of least confusion caustic Longitudinal S.A. Traverse S.A.

Negative SA Positive SA h

การลด S.A 1. เลือกรูปทรงความโค้งเลนส์ที่เหมาะสม 1. เลือกรูปทรงความโค้งเลนส์ที่เหมาะสม 2. เลนส์ประกอบ จาก infinite conjugate lens 3. ใช้ Stop 4. ใช้ Aspherical lens แทน

Shape factor

Comatic aberration No SA hmarginal hparaxial Positive CA hparaxial Negative CA

Stop field stop Aperture stop จำกัดขอบเขตภาพ จำกัดปริมาณแสงไปสู่ภาพ

pupil Exit pupil Entrance pupil Aperture stop Entrance pupil ภาพของAS มองจาก OBJ Entrance pupil Exit pupil Entrance pupil ภาพของAS มองจาก IMG

Comatic aberration (CA)

Tangential section sagittal section

การลด C.A 1. เลือกรูปทรงความโค้งเลนส์ที่เหมาะสม 2. เลนส์ประกอบ 1. เลือกรูปทรงความโค้งเลนส์ที่เหมาะสม 2. เลนส์ประกอบ 2. ใช้ Stop z3 z2 z1 1 3 5 2 4

tangential plane Sagittal plane No CA , No Asigmatism

Astigmatism Fs FT Slc S

Fs FT Zlc S

S T T S F F Chief ray Chief ray Positive astigmatism Negative astigmatism

p-->Petzval surface การลด Astigmatism 1. ปรับรูปทรงเลนส์ 2. เลนส์ประกอบ 3. ใช้ Stop TPS F d T S p Dx Dy p-->Petzval surface

Curvature of field p

Flattening the field (เลนส์ประกอบ) p f1 f2 d n1f1+n2f2=0

Distortion orthoscopic Pin cushion barrel

การแก้ Distortion ด้วย stop

Chromatic aberration (ChA) A. ChA Slc A. ChA A. ChA L. ChA

Achromatic doublet f1V1+f2V2=0 1 2 Abbe number (1/dispersive power)

Minimum ChA

Dispersive power

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.

Using Fraunhofer lines Designa tion Ele ment Wave length (nm) Desig nation y O2 898.765 c Fe 495.761 Z 822.696 F Hβ 486.134 A 759.370 d 466.814 B 686.719 e 438.355 C Hα 656.281 G' Hγ 434.047 a 627.661 G 430.790 D1 Na 589.592 Ca 430.774 D2 588.995 h Hδ 410.175 D3 or d He 587.5618 H Ca+ 396.847 Hg 546.073 K 393.368 E2 527.039 L 382.044 b1 Mg 518.362 N 358.121 b2 517.270 P Ti+ 336.112 b3 516.891 T 302.108 b4 t Ni 299.444 516.733 Using Fraunhofer lines f1dV1d+f2dV2d=0

Separated achromatic doublet 2 1 d ny~(nB+nR)/2 Using Fraunhofer lines

Minimum ChA n1R= n2R , n1B= n2B

Aplanatic system c p p' so si R n2 n1 so oil

A R C O I q1 q2 R R q1 q2