在光学系统中可以引入附加的元件来减少或消除其他元件所产生的像差,这种附加的元件也称为像差校正板.像差校正板有各种不同的结构,其中比较著名的有Schmidt校正板、Ross无光焦度校正板、Wynne三透镜主焦点校正板、Maksutov月牙型无光焦度校正板.在众多的像差校正板中,无光焦度校正板由于其不产生色差,不影响主系统的焦距,对其在系统中的位置要求不严等优点,从而在像差校正板中占有重要的位置.其中由球面透镜组成的无光焦度校正板中,由于其加工、检验方便,价格便宜,从而获得广泛的应用.本文从三级像差理论出发,对透镜式双贴合和三贴合无光焦度校正板及其与单反射镜和双反射镜组成的系统进行了研究,得出了求解校正板初始结构参数的方法,并证明了根据消像差要求解出的校正板的结构参数可以作为光学设计优化的初始结构;推导出了双贴合和三贴合无光焦度校正板在单个反射镜前和在双反射镜系统中副镜后的情况下各种消像差条件,并进一步研究了系统的相对孔径、遮拦比、单透镜的光焦度以及透镜的组合形式对系统高级残余像差的影响.在对无光焦度校正板校正像差功能充分认识的基础上,并灵活运用无光焦度校正板具有的像差校正和不影响系统光焦度的双重功能,设计出了一套高质量的背投光学引擎,很好地解决了背投电视光学设计的各种技术难题.本文得出的一些结论不仅对无光焦度校正板的设计有重要的参考价值,而且对有光焦度校正板及补偿器的设计也有一定的指导意义.