环带式消球差球面透镜

摘要

本发明公开了一种环带式消球差球面透镜。该透镜的主要特点是：将球面单透镜的两个球面均划分为口径不同的N个环带，且同一球面上的各环带均沿光轴相对基础球面平移，平移的距离由小环带到大环带依次递减，N的取值、各环带的口径以及各环带的轴向平移量均根据实际应用的球差要求来确定。本发明的主要优点是，对于平行于光轴的光线可以获得很好的球差校正结果；透镜的面形结构简单，易于加工，有较好的效费比，便于推广使用。

主权项

1.一种环带式消球差球面透镜，其特征在于：在球面单透镜的基础上从其中心开始按口径Dn逐个增大的方式将所述球面单透镜的两个球面均划分为N个环带且同一球面上的环带均保持其基础球面的曲率半径，n＝1、2、......、N，且N≥1，两个球面上的环带一一对应，所述N个环带均以迎着入射光的方向沿光轴相对其基础球面平移；其中：各环带的口径按以下原则选取，对于n＝1环带的口径D1应使其形成的最小环带透镜的波像差满足瑞利判据即小于四分之一波长，对于n≥2的环带口径D2、......、DN，则满足： δLn′＝nδL1′ (1)式中，δL1′、δLn′分别为第1个、第n个环带的球差；环带数量N根据实际球差的要求来确定，N的最大值可根据下式计算并取整：$N=\frac{{\mathrm{\delta L}}^{\prime }}{\delta L_1^{\prime }}---\left(2\right)$ 式中，δL′为透镜的边缘球差，δL1′为第一环带的球差；各环带相对其基础球面的轴向位移由以下表达式确定：当N＝1时，$d_1=\frac{|\delta L^{\prime }-{\mathrm{\delta L}}_1^{\prime }|}{2}+\left|{\mathrm{\delta L}}_1^{\prime }\right|---\left(3\right)$ 当N＞1时，$d_n=\frac{|{\mathrm{\delta L}}^{\prime }-{\mathrm{\delta L}}_N^{\prime }|}{2}+[N-(n-1)]\left|\delta L_1^{\prime }\right|---\left(4\right)$ 式中，dn为第n个环带的平移距离，δLN′为最大环带的球差。