消除球面相差 球面的一般公式

象差目录•简介

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•显微镜一般存在的象差

简介回目录象差（aberration），透镜或反射镜所呈的像与原物面貌并非完全相同的现象。造成球面象差的原因是由于一点光源发散的光线被分聚在不同的点上的缘故。色彩象差的原因是透镜的折光指数随光波的长短而变化，从而引起象的边缘呈现色彩。

光学中，实际象与根据单透镜理论确定的理想象的偏离。这些偏离是折射定律造成的。“象差”是由透镜对色光的不同弯曲能力所致，并造成带有色晕的象。与色无关的象差（“单色象差”）包括使象变形的象差（“畸变”、“场曲”）和使象模糊的象差（“球差”、“慧差”、“散光”）。象差在照相机、望远镜和其他光学仪器中可以通过透镜的组合减小到最低限度。镜面也有与透镜一样的单色象差，但没有象差。显微镜回目录显微镜成像受各种象差的影响,显微镜的主要光学部件是物镜,而物镜有各种各样的型号,比如消色差物镜,平场物镜等等,这些物镜都是对应于要消除某种象差,从而提高成像质量的,例如消色差物镜是用来消除色差,平场物镜是用来消除场曲的。显微镜一般存在的象差回目录一色差（Chromaticaberration）发生在多色光为光源的情况下，单色光不产生色差。

白光由红橙黄绿青蓝紫七种组成，各种光的波长不同，所以在通过透镜时的折射率也不同，这样物方一个点，在像方则可能形成一个色斑。

消除方法：

使用单色光（加入滤光片）,光学设计消除二球差(Sphericalaberration)球差是轴上点的单色相差，是由于透镜的球形表面造成的。球差造成的结果是，一个点成像后，不在是个亮点，而是一个中间亮边缘逐渐模糊的亮斑。从而影响成像质量。

消除方法：

使用凸、凹透镜组合三慧差(Coma)慧差属轴外点的单色相差。轴外物点以大孔径光束成像时，发出的光束通过透镜后，不再相交一点，则一光点的像便会得到一逗点壮，型如慧星，故称"慧差"。

消除方法：

使用轴向平行光四象散（Astigmatism）象散也是影响清晰度的轴外点单色相差。当视场很大时，边缘上的物点离光轴远，光束倾斜大，经透镜后则引起象散。象散使原来的物点在成像后变成两个分离并且相互垂直的短线，在理想象平面上综合后，形成一个椭圆形的斑点。

消除方法：

通过复杂的透镜组合来消除。五场曲（Curvatureoffield）“象场弯曲”。当透镜存在场曲时，整个光束的交点不与理想象点重合，虽然在每个特定点都能得到清晰的象点，但整个象平面则是一个曲面。这样在镜检时不能同时看清整个相面，给观察和照相造成困难。

研究用显微镜的物镜一般都是平场物镜，这种物镜已经矫正了场曲。六畸变（Distortion）前面所说各种相差除场曲外，都影响象的清晰度。畸变是另一种性质的相差，光束的同心性不受到破坏。因此，不影响象的清晰度，但使象与原物体比，在形状上造成失真。

引起球面相差的原因是光线在进入镜片后，到焦平面时，在其边缘部份比中央部份会产生严重的折射与弯曲。此现象会导致锐利度和对比的降低及光斑的产生而使得影像品质下降，而且光圈越大越严重，所以用收光圈的方式是可以改善这种情况。球面像差是指当球面孔径较大时，轴上物点发出的光束，经球面折射后不再交于一点的现象。

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球面非球面一般指非球面镜片

非球面镜是指表面不是球面或者柱面的透镜。在摄影里，包含非球面光学元件的透镜。

非球面镜片它的表面弧度与普通球面镜片不同，为了追求镜片薄度就需要改变镜片的曲面，以往采用球面设计，使得像差和变形增大，结果出现明显的影像不清，视界歪曲、视野狭小等不良现象。现在非球面的设计，修正了影像，解决视界歪曲等问题，同时，使镜片更轻、更薄、更平。而且，仍然保持优异的抗冲击性能，使配戴者安全使用。

中文名

非球面镜片

作用

修正了影像，解决视界歪曲

数控车内球面加工实例

特点

镜片更轻、更薄、更平

优点

更清晰更轻松

镜片特点

传统的球面镜片，镜片周边看物体有扭曲的现象，限制了配戴者的视野，在科技不断进步的时代，非球面设计这一光学奇迹，将镜片边缘像差减到最底，使它宽阔视野可以满足顾客的需求。非球面镜片的基弯更平，重量更轻，看上去更为自然、美观。在屈光度高的情况下，能够减少眼睛的变形，对于视力度数高的消费者，选择非球面镜片可能更加合适。

非球面镜片的表面弧度是非球面设计的，这种设计比起球面设计镜片的优点是：

更清晰

经过特有的镀膜处理的非球面镜片更拥有完美的视觉表现，呈现更清晰，舒适的视觉效果。

更轻松

戴上非球面镜片后几乎感觉不到它的存在，它为您的眼睛减肥，尽情享受它带给您的轻松随意。

更自然

非球面的设计，更自然，视觉变形少，视物更逼真。

鉴别方法

1近视镜看镜片里的日光灯管像

球面镜片的灯管像为笔直一条，而-2.25D以上非球面镜片的外表面反射日光灯管像呈中间鼓起，两边逐渐变窄的木桶状；光度越高的镜片越明显。对于-2.25D以内的低光度镜片，直接看外表面灯管像与球面镜区别很小，此时应从内表面来看外表面的反射灯管像，非球面镜同样呈中间鼓起的木桶状或明显的马鞍状变形且像大而略显模糊，球面镜则依然是笔直一条。

老花镜看网格线

非球面老花镜的灯管像与球面镜的灯管像不易区分，我们可以看网格线的方法来区分球面和非球面。一般情况下，+2.00D以上的老花镜，如果是球面的话，将其凸面朝下置于网格纸上方10cm处可以发现网格线出现中间洼陷的枕状变形（即光学中所谓的“枕形畸变”），而非球面镜的网格效果是经校正成笔直的。度数越大，这一差异越明显(如图4所示)。

此检验方法也适用于-3.00D以上的近视镜片，不同之处在于球面近视镜的网格效果呈中间鼓出的桶状变形（即光学中所谓的“桶形畸变”），且相对来说不如老花镜那么明显，要仔细对比同光度的非球面才能看得出来。

2涡状效果

将非球面镜片侧向置于日光灯光源透射光下，可以发现镜片表面出现旋涡状效果，光度越高此一效果越为明显。该检验方法同时适用于较高光度的近视和老花镜片。

3普通焦度计检测

此检测方法适用于所有非球面镜片的鉴别检测，尤其是在其它直观方法不易检验的低光度非球面镜片情况下。即先在测度仪上测准镜片的中心光度，再将镜片逐步向边缘移，测量镜片由光学中心向边缘去的屈光度变化趋势。球面镜的球镜度数变化往往呈不变甚至增大的趋势，高度老花镜片的增大趋势尤其明显；而非球面镜则呈从中到边球镜光度逐渐下降趋势，柱镜度数则增大，光度越高，该趋势越明显。