仪器精度理论第13章总结资料
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• 等效节点能够反映透镜的动态光学特性，利用它 分析透镜误差是十分有效和方便的。
透镜的位置误差
• 无位置误差时，透镜的等效节点位于最理想的位置上，等 效节平面垂直系统光轴。位置误差造成等效节点位移，病
史等效节平面不垂直系统光轴，导致共轴性的破坏，并且
物、象共轭关系发生变化，像质受到影响。
①等效节点沿光轴方向移动∆x0 （沿光线方向为正）
f
tan
y' f'
f ' f'
透镜偏心差
透镜的外圆中心轴与光轴的偏离程度。 为光轴相对外圆中心轴平移，即透镜等效节点沿垂轴移动 是光轴相对外圆中心轴倾斜一角度
产生的原因是:构成透镜的折射面曲率中心偏离了理想位置
平行玻璃板的位置误差
位于平行光路中时，它的转动使所有光线同时平移， 不影响像的位置，对像质影响不大
对垂轴放大率的影响
2
f'
x0
对像点位置的影响
L f '2 x0
等效节点沿垂直光轴的方向移动∆y0（取向上移动为正方向）
对垂轴放大率的影 响
对像点位置的影响
β不变
y' 1y0
焦距误差
①影响焦距误差的因素
曲率半径误差∆r 折射率误差∆n
①采用光电对准
提 高 精
②利用人眼对称度的灵敏度
度 的 方
③利用眼睛的体视灵敏度
法
④将纵向调焦变成横向对准
13.2透镜误差分析
• 根据书图13-2，将一对共轭点A和A'用虚线连接起 来，此虚线和光轴的交点为J0 ，则透镜绕J0 点 微量转动时，像点不动，称J0 为透镜的等效节点 ，称过J0 点作光轴的垂面为等效节平面。
f
'2 M
h
②平行玻璃板的最小焦距
f0' f0'
f0' fmin
一般航测相机要求
f' m in
5000
~ 10000
m
中心厚度误差∆d
②焦距公差: 一般光学系统来说是可以保证其光学性能要求的，
一般按相对误差为1%给定焦距误差
③对放大倍率的影响
1 f '
x
f物' f物'
④对像点位置的影响
l '
1
2f x
'
ห้องสมุดไป่ตู้f
'
⑤对瞄准镜、测量相机精度的影响
sin cos f '
位于会聚光路中时，它的转动会导致像点位，其垂轴 移量为
E 1
cos n2 sin2
d
sin
平行玻璃板的制造误差
对成像位置的影响
①平行差θ
' n 1
产生倍率色差
对成像质量的影响
' CF
' CF K
光轴偏转，导致像面倾斜
'
0.33
13.1 光学仪器的对准精度
光学仪器的对准分为横向对准和纵向对准。
横向对准有时也称为瞄准，纵向对准习惯上叫 调焦 两者之间有内在的联系，当性质上还是有差别， 计算误差方法也不同
横向对准误差
• 在垂直于观察方向的同一平面上面，使两标记线重合，或 者令两线端点相接，或使一条不太细的线与两条平行的细 线或狭缝对中，以及交叉线与一对平行线或狭缝对中，这 些都称为横向对准，统称为对准。
• 由于观察者主观条件的限制，存在横向对准误差，简称对 准误差。
• ε'的数值与采用的对准的方法见书上表13-1
纵向调焦误差
• 在瞄准过程中，所取的实际平面不可能与真正的像面正好 重合，这个位置误差反映到物方所对应的数值称为纵向调 焦误差，简称调焦误差。
清晰度法调焦误差 调焦方法
消视差法调焦误差
透镜的位置误差
• 无位置误差时，透镜的等效节点位于最理想的位置上，等 效节平面垂直系统光轴。位置误差造成等效节点位移，病
史等效节平面不垂直系统光轴，导致共轴性的破坏，并且
物、象共轭关系发生变化，像质受到影响。
①等效节点沿光轴方向移动∆x0 （沿光线方向为正）
f
tan
y' f'
f ' f'
透镜偏心差
透镜的外圆中心轴与光轴的偏离程度。 为光轴相对外圆中心轴平移，即透镜等效节点沿垂轴移动 是光轴相对外圆中心轴倾斜一角度
产生的原因是:构成透镜的折射面曲率中心偏离了理想位置
平行玻璃板的位置误差
位于平行光路中时，它的转动使所有光线同时平移， 不影响像的位置，对像质影响不大
对垂轴放大率的影响
2
f'
x0
对像点位置的影响
L f '2 x0
等效节点沿垂直光轴的方向移动∆y0（取向上移动为正方向）
对垂轴放大率的影 响
对像点位置的影响
β不变
y' 1y0
焦距误差
①影响焦距误差的因素
曲率半径误差∆r 折射率误差∆n
①采用光电对准
提 高 精
②利用人眼对称度的灵敏度
度 的 方
③利用眼睛的体视灵敏度
法
④将纵向调焦变成横向对准
13.2透镜误差分析
• 根据书图13-2，将一对共轭点A和A'用虚线连接起 来，此虚线和光轴的交点为J0 ，则透镜绕J0 点 微量转动时，像点不动，称J0 为透镜的等效节点 ，称过J0 点作光轴的垂面为等效节平面。
f
'2 M
h
②平行玻璃板的最小焦距
f0' f0'
f0' fmin
一般航测相机要求
f' m in
5000
~ 10000
m
中心厚度误差∆d
②焦距公差: 一般光学系统来说是可以保证其光学性能要求的，
一般按相对误差为1%给定焦距误差
③对放大倍率的影响
1 f '
x
f物' f物'
④对像点位置的影响
l '
1
2f x
'
ห้องสมุดไป่ตู้f
'
⑤对瞄准镜、测量相机精度的影响
sin cos f '
位于会聚光路中时，它的转动会导致像点位，其垂轴 移量为
E 1
cos n2 sin2
d
sin
平行玻璃板的制造误差
对成像位置的影响
①平行差θ
' n 1
产生倍率色差
对成像质量的影响
' CF
' CF K
光轴偏转，导致像面倾斜
'
0.33
13.1 光学仪器的对准精度
光学仪器的对准分为横向对准和纵向对准。
横向对准有时也称为瞄准，纵向对准习惯上叫 调焦 两者之间有内在的联系，当性质上还是有差别， 计算误差方法也不同
横向对准误差
• 在垂直于观察方向的同一平面上面，使两标记线重合，或 者令两线端点相接，或使一条不太细的线与两条平行的细 线或狭缝对中，以及交叉线与一对平行线或狭缝对中，这 些都称为横向对准，统称为对准。
• 由于观察者主观条件的限制，存在横向对准误差，简称对 准误差。
• ε'的数值与采用的对准的方法见书上表13-1
纵向调焦误差
• 在瞄准过程中，所取的实际平面不可能与真正的像面正好 重合，这个位置误差反映到物方所对应的数值称为纵向调 焦误差，简称调焦误差。
清晰度法调焦误差 调焦方法
消视差法调焦误差