理想的光學系統,因為假設光學邊界沒有厚度且將正弦函數 以角度 簡化,其方程式稱為近軸光線追蹤方程式,該方程式的成像是完美成像。但是實際的幾何光學方程式是司乃爾方程式,其成像會產生像差,物點 發出的光線是5個變數的向量 的函數,無法在像平面聚焦於一點 。若想要有清晰的成像,便需要讓像差小。計算主要像差係數(稱為B係數)的像差理論是Buchdahl所發展的,其須要使用複雜又困難的迭代計算。本研究室曾於去年發展一種全新的賽德像差係數的計算方法,該理論使用泰勒級數展開,將像平面的光線 展開至第三階(即 ),但本研究室過去只有第二階的微分 ,必須用差分法求第三階微分。所以本論文旨在發展球面與平面邊界的第三階微分 ,使得光線主要像差B係數能有解析解。本文也探討軸對稱系統的個別邊界,對B係數的貢獻,並將分析結果與Zemax結果進行比較,證明了本文方法在完整系統與個別邊界的分析結果皆精準且正確。
Aberration Analysis of Optical System by Third-order Differential of Rays through Spherical and Flat Surfaces
柏笙, 林. (Author). 2020
學生論文: Doctoral Thesis