Analyse des différences d'incidence de la lumière sur les différentes faces d'une lentille en forme de croissant

La différence entre les deux surfaces d'une lentille de ménisque en tant que surface incidente est que, par rapport à une lentille plano convexe, une lentille de ménisque présente une caractéristique particulière : elle possède des surfaces de puissance optique à la fois positives et négatives, et cette asymétrie peut avoir un impact plus important sur la direction incidente qu'une lentille plano convexe.
Lentille à croissant positif : épaisse au centre et mince sur les bords, avec un effet convergent dans l'ensemble (tel que f>0)
Lentille en croissant négative : mince au centre et épaisse sur les bords, avec un effet divergent dans l'ensemble (tel que f<0)
Les principales différences par rapport aux lentilles plano-convexes se reflètent dans deux points :
Tout d'abord, il est nécessaire de distinguer les types de croissants positifs et négatifs, ce qui est beaucoup plus complexe qu'une lentille plano convexe ;
La seconde est l'asymétrie causée par la différence de rayon de courbure entre les surfaces convexes et concaves ;
Aberration sphérique
Lentille à croissant positif (type convergent)
Incidence convexe :
La lumière converge d'abord sur la surface convexe, puis diverge légèrement sur la surface concave.
Réduction de l'aberration sphérique : L'effet de divergence de la surface concave compense la déviation excessive des rayons lumineux au bord de la surface convexe.
Incidence concave :
La lumière diverge d'abord à travers la surface concave et converge ensuite à travers la surface convexe.
Augmentation de l'aberration sphérique : La divergence initiale entraîne une augmentation des exigences de convergence ultérieures, ce qui se traduit par des rayons de bord trop asymétriques.
Lentille à croissant positif (type convergent)
Incidence convexe :
La lumière converge d'abord sur la surface convexe, puis diverge légèrement sur la surface concave.
Réduction de l'aberration sphérique : L'effet de divergence de la surface concave compense la déviation excessive des rayons lumineux au bord de la surface convexe.
Incidence concave :
La lumière diverge d'abord à travers la surface concave et converge ensuite à travers la surface convexe.
Augmentation de l'aberration sphérique : La divergence initiale entraîne une augmentation des exigences de convergence ultérieures, ce qui se traduit par des rayons de bord trop asymétriques.
Lentille à croissant positif (type convergent)
Incidence convexe :
La lumière converge d'abord sur la surface convexe, puis diverge légèrement sur la surface concave.
Réduction de l'aberration sphérique : L'effet de divergence de la surface concave compense la déviation excessive des rayons lumineux au bord de la surface convexe.
Incidence concave :
La lumière diverge d'abord à travers la surface concave et converge ensuite à travers la surface convexe.
Augmentation de l'aberration sphérique : La divergence initiale entraîne une augmentation des exigences de convergence ultérieures, ce qui se traduit par des rayons de bord trop asymétriques.
Surface convexe caractéristique comme surface incidente, surface concave comme surface incidente
Aberration sphérique
Croissant positif : en baisse
Croissant négatif : augmentation
Croissant positif : augmentation
Croissant négatif : diminution
Capacité de correction de la courbure du champ
Croissant de lune positif : compensation de la courbure du champ carré
Croissant de lune négatif : compensation de la courbure du champ matériel
Effet inverse, perturbant l'équilibre de la courbure du champ
Le contrôle de l'astigmatisme est meilleur (en particulier pour le croissant positif) mais moins bon.
Les meilleurs scénarios applicables
Croissant de lune positif : la dernière image du système d'imagerie
Croissant de lune négatif : première prise de vue avec un objectif grand angle
Exigences particulières (par exemple, chemin lumineux inversé)
Lentille à croissant positif (type convergent)
Incidence convexe :
La lumière converge d'abord sur la surface convexe, puis diverge légèrement sur la surface concave.
Réduction de l'aberration sphérique : L'effet de divergence de la surface concave compense la déviation excessive des rayons lumineux au bord de la surface convexe.
Incidence concave :
La lumière diverge d'abord à travers la surface concave et converge ensuite à travers la surface convexe.
Augmentation de l'aberration sphérique : La divergence initiale entraîne une augmentation des exigences de convergence ultérieures, ce qui se traduit par des rayons de bord trop asymétriques.