基本介紹
- 中文名：子午像面
- 外文名：meridianal image surface
- 位於：子午面內
- 類別：光學術語
- 相關係統：光學系統
- 定義：子午像點所在的像平面
簡介,子午像差,弧矢像差,垂直像差與子午像面,像散與場曲,子午焦線與弧矢焦線,
簡介
由軸外物點和光軸所確定的平面成為子午面。子午平面內的光束稱為子午光束。子午光束所結成的影像，稱為子午像點。子午像點所在的像平面，稱為子午像面。過主光線且與子午平面垂直的平面稱為弧矢像面，而弧矢平面內的光束稱為弧矢光束。
子午像差
子午光線對通過系統後的所有光線都應交在理想像平面上的同一點。由於有像差存在，光線對的交點既不在主光線上，也不在理想像平面上。為了表示這種差異，我們用子午光線對的交點B'T離理想像平面的軸向距離X'T表示此光線對交點偏離主光線的程度，成為“子午場曲”。如圖1，用光線對交點B'T離開主光線的垂直距離K'T表示此光線對交點偏離主光線的程度，成為“子午彗差”。當光線對對稱地逐漸向主光線靠近，寬度趨於零時，它們的交點B'T趨近於一點B't，B't顯然應該位於主光線上，它離開理想像平面的距離稱為“細光束子午場曲”，用x't表示。不同寬度子午光線對的子午場曲X'T和細光束子午場曲x't之差（X'T-x't），代表了細光束和寬光束交點前後位置的差。此差值成為“軸外子午球差”，用δL'T表示。δL'T=X'T-x't。
圖1 子午面光線像差
弧矢像差
如圖2所示，陰影部分所在平面即為弧矢面。把弧矢光線對的交點B'S到理想像平面的距離用X'S表示，稱為“弧矢場曲”；B'S到主光線的距離用K'S表示，稱為“弧矢彗差”。主光線附近的弧矢細光束的交點B'S到理想像平面的距離x's用表示，稱為“細光束弧矢場曲”；X'S-x's稱為“軸外弧矢球差”，用δL'S表示。δL'S=X'S-x's.
圖2 弧矢面光線像差
垂直像差與子午像面
利用不同孔徑子午、弧矢光線在理想像平面上的交點和主光線在理想像平面上的交點之間的距離來表示的像差，稱為垂軸幾何像差。
為了表示子午光束的成像質量，在整個子午光束截面內取若干對光線，一般取±1.0h，±0.85h，±0.7071h，±0.5h，±0.3h，0h這11條不同孔徑的光線，計算出它們和理想像平面交點的坐標，由於子午光線永遠位於子午面內，因此在理想像平面上交點高度之差就是這些交點之間的距離。求出前10條光線和主光線（0孔徑光線）高度之差即為子午光束的垂軸像差，如圖3所示。
圖3 子午垂軸像差
為了用垂軸像差表示色差，可以將不同顏色光線的垂軸像差用同一基準像面和同一基準主光線作為基準點計算各色光線的垂軸像差。一般情況下，我們採用平均中心波長光線的理想像平面和主光線作為基準計算各色光光線的垂軸色差。為了了解整個像面的成像質量，同樣需要計算軸上點和若干不同像高軸外點的垂軸像差。對軸上點來說，子午和弧矢垂軸像差是完全一樣的，因此弧矢垂軸像差沒有必要計算0視場的垂軸像差。
像散與場曲
軸外點細光束成像，將會產生像散和場曲。它們是互相關聯的像差。
軸外物點用光束成像時形成兩條相互垂直且相隔一定距離的短線像的一種非對稱性像差被稱為像散。
場曲是像場彎曲的簡稱。場曲是物平面形成曲面像的一種像差。
子午焦線與弧矢焦線
由子午光束所成的像是一條垂直子午面的短線t稱為子午焦線。
由弧矢光束所形成的像是一條垂直弧矢面的短線s稱為弧矢焦線。
這兩條短線不想交但相互垂直且隔一定距離。兩條短線間沿光軸方向的距離即表示像散的大小。像散光束是非對稱又不會聚於一點的細光束稱為像散光束。這兩條短線光能量最為集中，它們是軸外點的像。
