在成像光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計中，我們首先需要了解一些最基本的基礎(chǔ)知識，即基本的像差理論。懂得像差在光學(xué)系統(tǒng)中形成的原因，可以極大的幫助我們校正產(chǎn)生的這些像差，達到很好的成像質(zhì)量。 ,%6P0#-  
常見的初級像差:五種單色像差和兩種色差。 :Hn6b$Vy8  
五種單色像差分別為：球差，慧差，像散，場曲和畸變 .>q8W  
兩種色差：球色差和倍率色差 UG'Q]S#!  
下面我們來詳細分析球差產(chǎn)生的原因： .RE:;<|w  
球差概念 dFRsm0T  
什么是球差？其實球差也叫球面像差，是指軸上物點發(fā)出的光束通過球面透鏡時，透鏡不同孔徑區(qū)域的光束最后匯聚在光軸的不同位置，在像面上形成圓形彌散斑，這就是球差。 !6n_}I-W  
vV6<^W:9F  
在FRED中如何表示呢？ 4Fa~Aog  
%!]@J[*1  
FRED中球差的表述 E8!e:l =Q  
B+Rm>^CBm  
打開FRED軟件，設(shè)計一個新的平凸透鏡R1=0,R2=-25.4 ;厚度5.08 ;半孔徑12.7材料為標(biāo)準(zhǔn)玻璃。 Mh~q//  
81](T<  
^({})T0wu  
Z"Zmo>cV4  
.O74V~T  
E08klC0
 
光源選擇為垂直方向的線光源 G(Lzf(  
X方向的光線數(shù)1； l-fi%Z7C  
Y方向的光線數(shù)51；
$g@=Z"  
孔徑:11.7mm*11.7mm _7<FOOM%8y  
Z軸負(fù)方向：5mm -1 FPkp  

^.1)};i  
~:0sk"t$1  
4Z1ST;  
尋找最佳焦點： ?@BTGUK"C  
最佳幾何焦點的概念在FRED是RMS最小值的位置,而近軸像平面的位置RMS并不是最小值，對于近軸的位置我們可以使用減小光源的半孔徑的大小，可選取半孔徑1mm*1mm。 KmMzH`t}`  
1、 追跡光線 BD68$y  
2、 點擊analyses/ Best  geometric focus U [*FCD!~  
3、 生成報告 ]"J~:{, d  
kEJj=wx  
在Z方向最佳幾何焦點位置為45.689443， lAi6sPG)0  
建立探測平面及分析面 "*($cQ$v  
YT8vP~  
注意此時的沿著Z方向的平移值即為最佳幾何焦點位置值。 9K
pa><  
,eOB(?Ku
 
hq%?=2'9?  
光線追跡（1*51,子午光線） t'?.8}?)I&  
kr+D,h01  
,3?Q(=j  
點列圖：（光線設(shè)置為51*51） 3XL#0\im?s  
t|a2;aq_  
OPwtV9%  
'U1R\86M  
打開輸出窗口，我們可以看到其RMS和幾何尺寸大小， R(('/J