应用光学 郁道银版的课件 工程光学 第四章)

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(c) 别汉棱镜
图〔c〕为别汉棱镜,由于在这种棱镜内光轴转折5次,故在棱镜中 可以折叠很长一局部光路,可用于长焦物镜的转像
双像棱镜
z y
由四块棱镜胶合而成,其 中棱镜Ⅱ和 III的反射面
A1 A2
o
x
镀半透半反的析光膜。当
III
物点A不在光轴上时,那
么双像棱镜输出二个像点
A 1和A 2;而当物点 A移向光轴O时,双像棱
聚于焦点F上
假设M转动 角,那么反射光与光轴成2 角,经物镜L后成像于B
点,设BF = y,物镜焦距为f ,那么
y f tg 2 2 f
又tg
x / a ,上式可写y为 (2 f / a) x K x
K为光学杠杆的放大倍数
B
L
y
2
F a
f
x
4.2双平面镜系统
1.双平面镜成像 由△O1O2M,有
平面反射镜的成像原理
反射镜对虚物成实像
〔3〕镜像:由于对称性,一右手坐标系的物体,其像为左手坐标系。就像照镜 子时,你的右手只能和镜中的“你〞的左手重合一样,这种像称为镜像正对看 (沿zo/z o 看):y在x左,y 在x 右;
x
x z
O y
O
P
z
y
M
平面镜的镜像
(4〕物体旋转时,其像反方向旋转一样的角度 沿zo/z o 看: y顺时针方向转90 至 x y 逆时针方向转90 至 x 正对xo/x o 看: z顺时针方向转90 至 y,z 逆时针方向转90 至 y
平面镜成像的特点 用矢量形式表示反射镜的反射 单平面镜摆动引起光线方向旋转 平面镜在光路计算中的作用
4.2 双平面镜系统
4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4

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以照相机为例,分析人眼看照片认为是清晰图像的情况:
★ 正确透视距离:观察距离满足照片上各点对人眼睛的张 角,与直接观察空间时各对应点对眼睛的张角相等。
tan y tan' y'
p
D
D y' p p
y
以下推导 不考虑正负号
p
2020/12/27
眼睛
u
: 人 眼 的 极限分辨角
p
28
清 晰 像 : 弥 散 斑 直 径 对 人 眼 的 张 角 < 人 眼 的 极 限 分 辨 角 1 ~ 2
★景像平面(照片)上弥散斑直径的允许值
D y p p y
zz1 z2 Dp
★对准平面上对应弥散斑的允许值:z
z1
z2
z
p
★远景、近景到入瞳的距离:
z1
2a
p1 p1
p
z2
2a
p
p2 p2
p1
2ap 2a z1
p2
2ap 2a z2
★远景、近景到对准平面的距离:
1
p1
p pz1 2az1
34
例1:现有一照相机,其物镜f′=75mm,现以常摄距离 p=3m进行拍摄,光圈的相对孔径D/f′(入瞳直径与焦距之 比)分别采用1/3.5和1/22,试分别求其景深。
人眼的极限分辨角:
10.00029rad
12
4ap2 4a2 p22
解:1) D 1 / 3 .5 2 a D f 2 1 .4 3m m
第4章 -2 光学系统中的光阑
与光束限制
2020/12/27
1
本章内容提要
第一节 光阑
第二节 照相系统的光阑

工程光学讲稿4

工程光学讲稿4

正确透视距离:
入射光瞳
出射光瞳
B1 A P1 U P P2
y
P1' P' P2'
ω'
ω
A1
ω'
R
B p p' D
设人眼在R处,为得到正确得透视,景象平面上像y’对R的张角ω’应等于物空间 的共轭物y对入射光瞳中心 p的张角ω相等。 tg ω=y / p =tg ω’= y’ / D 则得 D=y’ / p =βp 景象面上的弥散斑的允许值z’ = z’1=z’2=Dε=βpε
B2' z2
'
.
∆1
B1
.
A
z1
∆2
.
B2
p1 2a p
p1' p p2 '
.
-p2 -p
p2
.
p1' p' p2 '
.
B1'
A'
z1'
z2
∆2
∆2
-p1
二、光学系统的景深
z1 ' = β z1 z2 '= βz2
p1 − p z1 = 2 a p 1 由几何关系: ∗ z = 2a p − p 2 2 p2
§4.4
光学系统的景深
一、光学系统的空间像
1.按照共线理论: 点物成点像;平面物成平面像;空间物成空间像。 2.光学系统的空间像:
3.透视失真: 当入瞳和出瞳沿轴位移时,弥散斑在对准及其景象平面上的位置亦改变。
s1 s2
s2 ' s1'
s1 s2 s1‘(s2 ')
4.景深 缩小光瞳时,弥散斑也将缩小,当光瞳缩小到一定程度时,就能保证对准平 面附近一定距离的物点都能成清晰的像。这个距离就是景深。

《工程光学第四章》PPT课件

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3孔径光阑的形状一般为圆形光圈而视场光阑的形状为圆形或矩建筑精选课件22建筑精选课件23典型的双目望远镜系统是由一个物镜一对转像棱镜一个分划板和一组目镜构成的如图47所示
建筑精选课件
1
• 实际光学系统与理想光学系统不同, 其参与成像的光束宽度和成像范围需 要限制:
• (1) 自然限制:光学元件的有限尺寸; • (2) 人为限制:金属圈(框)或成像底片。
成像规则; 2.光瞳对成像的作用: 透视失真 3.视场对成像的影响: 景像畸变
4.二. 光学系统的景深
5.基本概念: 景深,远(近)景深度;
6.景深的计算: 正确透视位置条件下;
7.特殊情况讨论;
建筑精选课件
30
一.光学系统的空间像
理想光学系统: 点物成点像;平面物成平面像;空间物成空间像.
平面成像问题:
对准平面AB
景像平面A’B’
P P’
➢忽略入瞳的有限尺度清晰像点B1’
➢当入瞳具有一定尺建度筑精选课件弥散斑a’b’
34
成像规则: (1)先投影后成像:
在物空间内,以入射光瞳中心为投 影中心,以主光线为投影线,将空间点 在对准平面上投影,再将投影点成像于 景像平面;
建筑精选课件
35
• (2)先成像后投影:
建筑精选课件
8
二、光阑的作用
1. 限制成像光束孔径角大小 2. 限制和选择轴外点成象光束 3. 控制光通量 4. 挡掉杂散光
建筑精选课件
9
孔径光阑:限制和选择成像光束,调节入 射光能和像质; 视场光阑:确定成像范围。
孔径光阑对入射光束有很直接的选择 作用,对于轴上物点和轴外物点,其限制 或选择作用不同。
建筑精选课件
5

工程光学郁道银

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目录
CONTENTS
01 添加目录标题
02 工程光学概述
03 工程光学基础知识
04 工程光学应用领域
05 工程光学实验与实 践
06 工程光学前沿技术 与发展趋势
添加章节标题
工程光学概述
定义与背景
添加项标题
工程光学是一门研究光与物质相互作用以及光信息传输、处理和存 储的学科。
光学系统与成像
光学系统的基本组成 成像原理及分类 光学仪器的成像特性 光学系统的应用领域
光的度量与计算
光的波长、频率和能量之间的关系 光通量、发光强度和光照度的定义及计算方法 光的反射、折射和吸收的基本规律 光学系统中的光束限制和光能计算
工程光学应用领域
物理光学应用
干涉和衍射:在物理实验、计量和测量中广泛应用 光学仪器:显微镜、望远镜、照相机等光学仪器中应用 光学信息处理:全息摄影、光学图像处理等领域应用 光学通信:光纤通信、空间光通信等领域应用
互补性:物理光 学和几何光学相 互补充共同构成 了光学学科体系。
工程光学在各领域的应用实例
医学领域:光学仪器用于诊断和治疗如激光手术刀、光学显微镜等。 军事领域:光学仪器用于瞄准和侦察如望远镜、瞄准镜等。 通信领域:光纤通信利用光的传输性质实现高速、大容量的通信是现代通信的重要支柱之一。 能源领域:太阳能光伏利用光生伏打效应将光能转化为电能是可再生能源的重要应用之一。
工程光学发展趋势分析
微纳光学技术:利用微纳加工技术在芯片上实现光学器件具有小型化、集成化的优势 是未来光学技术的重要发展方向。
光子晶体技术:利用光子晶体具有控制光子传播的特性可应用于光子集成电路、光 子计算机等领域是未来光通信和光计算的重要技术。

应用光学课件第四章

应用光学课件第四章
设对准平面和景像平面上的弥散斑直径分别为z1、z2和z1、z2, 则有:
z1= z1 z2= z2
由图中相似三角形的关系,有:
由此得:
所以:
可见:景像平面上弥散斑大小除与入瞳直径有关,还与对准平面、远景平面和近景平面的位置有关。
确定允许的弥散斑直径主要考虑:光学系统的用途和接受器的性质。
透视失真 当投影中心(入瞳中心)前后移动时, 投影像的变化与景物不成比例,这种现象叫透视失真。 当入瞳位于P0时,空间物点S1和S2在景像平面上的平面像,即其共轭像在景像平面上相对出瞳中心的投影S1和S2是分开的。而当入瞳移至P位置时,S1和S2的平面像却是重合在一起的。这种入瞳中心移动导致空间物点的平面像点之间关系的变化与景物之间的关系不成比例,即为透视失真。
3、照相系统的光束结构
孔阑与镜头重合 入瞳、出瞳与孔阑三者重合,这时物体成像无渐晕。 光窗 孔径位于镜头后面 入瞳为虚像,在镜头右边,出瞳与孔阑重合,成像有渐晕。
二、望远系统的光束限制
1、望远系统的组成 物镜、目镜、分划板、棱镜(转像、折转光路)。 2、光阑的位置 开普勒望远镜系统:场阑为分划板边框,入窗与物重合在 无限远,出窗像重合在像方无限远。孔阑位置可: 与物镜重合 位于物镜前 位于物镜后 出瞳位于目镜像方焦点外靠近焦点的地方,观察时人眼与之重合。 伽俐略望远系统:不能设置视场光阑,眼瞳为孔阑(出瞳),物镜框和目镜框起到渐晕光阑作用。
光瞳衔接原则:两个光学系统联用时,前一系统的出瞳与后一系统的入瞳重合,否则会产生光束切割,即前一系统的成像光束中有一部分被后面的系统拦截不能参与成像。
出瞳距:目视系统与人眼联用,人眼的入瞳即是眼瞳。为满足光瞳衔接原则,目视系统的出瞳在目镜后,而且到目镜像方主面应保持一定距离,这个距离即称出瞳距(lz)。 镜目距:目镜最后一面顶点到出瞳的距离(p): 一般系统:p6mm; 军用系统: p20mm; 枪瞄系统: p可达40mm。

郁道银 工程光学-应用光学答案整理

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第一章1、一物体经针孔相机在 屏上成一60mm 大小的像,若将屏拉远50mm ,则像的大小变为70mm,求屏到针孔的初始距离。

解:在同种均匀介质空间中光线直线传播,如果选定经过节点的光线则方向不变,令屏到针孔的初始距离为x ,则可以根据三角形相似得出:所以x=300mm即屏到针孔的初始距离为300mm 。

2、一厚度为200mm 的平行平板玻璃(设n =1.5),下面放一直径为1mm 的金属片。

若在玻璃板上盖一圆形的纸片,要求在玻璃板上方任何方向上都看不到该金属片,问纸片的最小直径应为多少?2211sin sin I n I n = 66666.01sin 22==n I745356.066666.01cos 22=-=I88.178745356.066666.0*200*2002===tgI xmm x L 77.35812=+=3、.光纤芯的折射率为1n ,包层的折射率为2n ,光纤所在介质的折射率为0n ,求光纤的数值孔径(即10sin I n ,其中1I 为光在光纤内能以全反射方式传播时在入射端面的最大入射角)。

解:位于光纤入射端面,满足由空气入射到光纤芯中,应用折射定律则有: n 0sinI 1=n 2sinI 2 (1)而当光束由光纤芯入射到包层的时候满足全反射,使得光束可以在光纤内传播,则有:(2)由(1)式和(2)式联立得到n 0 .4、一束平行细光束入射到一半径r=30mm 、折射率n=1.5的玻璃球上,求其会聚点的位置。

如果在凸面镀反射膜,其会聚点应在何处?如果在凹面镀反射膜,则反射光束在玻璃中的会聚点又在何处?反射光束经前表面折射后,会聚点又在何处?说明各会聚点的虚实。

解:该题可以应用单个折射面的高斯公式来解决,设凸面为第一面,凹面为第二面。

(1)首先考虑光束射入玻璃球第一面时的状态,使用高斯公式:会聚点位于第二面后15mm处。

(2)将第一面镀膜,就相当于凸面镜像位于第一面的右侧,只是延长线的交点,因此是虚像。

郁道银主编工程光学(知识点)

郁道银主编工程光学(知识点)

郁道银主编⼯程光学(知识点)第⼀章⼩结(⼏何光学基本定律与成像概念)1 、光线、波⾯、光束概念。

光线:在⼏何光学中,我们通常将发光点发出的光抽象为许许多多携带能量并带有⽅向的⼏何线。

波⾯:发光点发出的光波向四周传播时,某⼀时刻其振动位相相同的点所构成的等相位⾯称为波阵⾯,简称波⾯。

光束:与波⾯对应所有光线的集合称为光束。

2 、⼏何光学的基本定律(内容、表达式、现象解释)1 )光的直线传播定律:在各向同性的均匀介质中,光是沿着直线传播的。

2 )光的独⽴传播定律:不同光源发出的光在空间某点相遇时,彼此互不影响,各光束独⽴传播。

3 )反射定律和折射定律(全反射及其应⽤):反射定律:1、位于由⼊射光线和法线所决定的平⾯内;2、反射光线和⼊射光线位于法线的两侧,且反射⾓和⼊射⾓绝对值相等,符号相反,即I’’=-I。

全反射:当满⾜1、光线从光密介质向光疏介质⼊射,2、⼊射⾓⼤于临界⾓时,⼊射到介质上的光会被全部反射回原来的介质中,⽽没有折射光产⽣。

sinI m=n’/n,其中I m为临界⾓。

应⽤:1、⽤全反射棱镜代替平⾯反射镜以减少光能损失。

(镀膜平⾯反射镜只能反射90%左右的⼊射光能)2、光纤折射定律:1、折射光线位于由⼊射光线和法线所决定的平⾯内;2、折射⾓的正弦和⼊射⾓的正弦之⽐与⼊射⾓⼤⼩⽆关,仅由两种介质的性质决定。

n’sinI’=nsinI。

应⽤:光纤4 )光路的可逆性光从A点以AB⽅向沿⼀路径S传递,最后在D点以CD⽅向出射,若光从D点以CD ⽅向⼊射,必原路径S传递,在A点以AB⽅向出射,即光线传播是可逆的。

5 )费马原理光从⼀点传播到另⼀点,其间⽆论经历多少次折射和反射,其光程为极值。

(光是沿着光程为极值(极⼤、极⼩或常量)的路径传播的),也叫“光程极端定律”。

6 )马吕斯定律光线束在各向同性的均匀介质中传播时,始终保持着与波⾯的正交性,并且⼊射波⾯与出射波⾯对应点之间的光程均为定值。

折/反射定律、费马原理和马吕斯定律三者中的任意⼀个均可以视为⼏何光学的⼀个基本定律,⽽把另外两个作为该基本定律的推论。

应用光学课件第四章

应用光学课件第四章

应用光学课件第四章
应用光学讲稿 §4-4 棱镜和棱镜的展开
在会聚光路中使用: 除了满足第一个条件外,还需满足第二个条
件:入射表面及出射表面与光轴垂直
若光轴改变90 ° ,必须∠B=∠C=45°,∠A=90°
B
A’
A
C
应用光学课件第四章
应用光学讲稿 §4-4 棱镜和棱镜的展开
若光轴改变任意角度 : A
应用光学讲稿 §4-5 屋脊面和屋脊棱镜
对屋脊面的要求:屋脊角必须严格等于90度 ,否则形成双像
90°
平行入射,平行射出
≠90°
平行入射,不平行射出
应用光学课件第四章
应用光学讲稿
§4-6 平行平板的成像性质和棱镜外形尺寸计算
一、平行玻璃板的成像性质
1、像面位置
n1=1
n1’=n2=n n2’=1
出射光线旋转方向:与反射顺序相同
出射光线的转角只 与两个平面镜的夹角有 关,而与入射光线的方 向无关,即不论入射光 线的入射角和位置如何 ,出射光线与入射光线 的夹角都不变,等于两 平面镜夹角的二倍。
P2 O2
A P1
I1
I1 O1
I2 I2
N M
B
应用光学课件第四章
应用光学讲稿 §4-3 平面镜的旋转及应用
二、双平面镜的转动
P2
在O1O2M中:
2I1 2I2
(2 I1
I

2
O2
两法线交于一点N,
O1NO 2
在三角形O1O2N中,利用外角定理:
I1 I2
A P1
I1
I1 O1
I2 I2
N M
B
I1 I2

4工程光学教学-作者--郁道银-第四章PPT课件

4工程光学教学-作者--郁道银-第四章PPT课件

O1
F2
O2
45
180
195
(1)求孔径光阑、入瞳、出瞳
2
tgU1
0.044 45
2.72/2 tgU 2454.4151.6
tgU3 2.50/2
U1最小,故物镜框O1是入瞳,也是孔径光阑。它经 O2的像为出瞳。
l'1l1l1 f'f2'2 1 19 9 1 1 5 55 5 1.2 6m 5 m D'1ll'11•D111.6 295 540.3m 3 m
45 •D3180102.5mm
17
A
D1=4mm D3=10mm D3 D2=12mm
O1
F2O2经O1成像
l'2l2l2 f'f1'1 1 19 9 3 3 5 56 6 4.1 4m 5 m D'2ll'22•D241.1 49 551 22.7m 2 m
18
A
D1=4mm D3=10mm D3 D2=12mm
第4章 光学系统中的光束限制
➢ 光阑 ➢ 照相系统中的光阑 ➢ 望远系统中成像光束的选择 ➢ 显微镜系统中的光束限制与分析 ➢ 光学系统的景深
1
本章重点
孔径光阑、视场光阑的确定方法 远心光路 景深
2
孔径光阑
1、孔径光阑的定义与作用 限制轴上物点光束大小的光孔,也称为“有效光阑” P1P2是孔径光阑,主要用于控制成像面的光能!
13
孔径光阑为无限小时,物面范围由入窗边缘与入瞳中 心连线决定。
入 射 窗
A
O'2
ω
出孔 射径 光光 瞳阑
入 射 光 瞳 B'
O1

《工程光学课件》【郁道银谈恒英】(物理光学部分)

《工程光学课件》【郁道银谈恒英】(物理光学部分)

HOHO....第一次发帖!请大家顶起哦!!谢谢啦!我这还要很多资料,稍后回传上来,大家一起分享哦!![ 本帖最后由ruanbingdu 于2009-5-4 10:39 编辑]
我虽然没有学习这一部分,但是物理的都有些兴趣以后说不定会下来看看应该是考研以后吧`
//viewth ... 26amp%3Btypeid%3D24
十分感谢楼主的无私分享!
很好的资料。

谢谢分享
正好需要,谢谢您的无私奉献。

thanks!
zhegeluntanhenhao
zhegeluntanhenhao
楼主,下点东西太难了
还没看,不知好不好,不过先谢谢LZ了!
thanks for sharing1
真是太好了,谢谢吼。

真是太感谢你了我找了好多天才找到功德无量啊
楼主你的无私,可以感到中国!太感谢了,我和你需要这些资料!
谢谢楼主很好的
太好了非常感谢!!!!!
我好喜欢,谢谢了!
好资料,感谢楼主分享。

非常感激。

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对于无限远的物体,光学系统的所有光 孔被其前面的光学零件在物空间所成的像 中,直径最小的一个光孔像就是系统的入 瞳。
视场光阑、入射窗、出射窗
光学系统的成像范围是有限的。
照相机中底片框限制了被成像范围 的大小
工具显微镜中分划板的直径决定成 像物体的大小
第三节望远镜系统中成像光束的选择
典型的双目望远镜系统是由一个物镜、一 对转向棱镜、一个分划板和一组目镜构成的, 如图4-7所示。有关光学数据如下:
或加大,从而达到调节光能量以适应外界
不同的照明条件。显然可变光阑不能放在
镜头L上,否A1则A2
的大小就不可变了。
底片框B1B2 的大小确定的。超出底片框的
范围,光线被遮拦,底片就不能感光。
在光学系统中,不论是限制成像光束口径、 或者是限制成像范围的光孔或框,都统称为 “光阑”。
限制进入光学系统的成像光束口径的光阑 称为“孔径光阑” ,例如照像系统中的可 变光阑 A 就是孔径光阑。
渐晕光阑
光阑以减少轴外像差为目的,使物空 间轴外点发出的、原本能通过上述两 种光孔的成像光束只能部分通过,这 种光阑称为渐晕光阑。
入射光瞳通过整个光学系统所成的像就是 出射光瞳
入瞳与出瞳对整个光学系统是共轭的。 如果光阑在整个光学系统的像空间,那
么它本身也就是出射光瞳;
反之,若在物空间,它就是入射光瞳
光学系统中的光束限制
§1 照像系统和光阑 §2 望远镜系统中成像光束的选择 §3 显微镜系统中的光束限制与分析 §4 光学系统的景深 补充: 光学系统的分辨率
实际光学系统与理想光学系统不同, 其参与成像的光束宽度和成像范围都是 有限的。限制来自于光学零件的尺寸大 小和其他金属框。从光学设计的角度看, 如何合理的选择成像光束是必须分析的 问题。光学系统不同,对参与成像的光 束位置和宽度要求也不同。
拦截系统中有害的杂散 光。
孔径光阑
光阑按上述的作用分为:
视场光阑
渐晕光阑
孔径光阑:它是限制轴上物点成像光
束立体角(锥角)的光阑。
也就是起到决定能通过光学系统的光能(即像
平面照度)作用的光阑。
这里以几种典型系统的简化模型为例来 分析成像光束的选择,并通过对这些具体 系统的分析来掌握合理选择成像光束的一 般原则。
样,如图4-3a和图4-3b所示
a)
L
b)
L 图(4-3)
L
图(4-5)
仔细分析图4-3a和图4-3b,会看到经过 透镜 L 的全部出射光束从孔径光阑这个最 小出口中通过。将孔径光阑对其前面的光
学系统即透镜L)在物空间成像为A" ,由 于孔径光阑与 A"为共轭关系,则入射光束 全部从 A"这个入口中通过,如图4-5所示。
由于共轭关系,主光线也必然通过孔径 光阑中心和出瞳中心。
显然,主光线是各个物点发出的 成像光束的光束轴线。
光束的孔径角是表征实际光学系统功 能的重要性能参数之一。
它不但决定了像面的照度,而且还决
定了光学系统分辨能力
必须注意:
光学系统的孔径光阑只是对一定位 置的物体而言的
如果物体位置发生变化,原来限制光束 的孔径光阑将会失去限制光束的作用, 光束会被其他光孔所限制。
限制成像范围的光阑称为“视场光阑” , 例如照像系统中的底片框 B1B2 就是视场光 阑。
现在分析孔径
光阑的位置对选择
光束的作用。就限
制轴上点的光束宽
度而言,孔径光阑
L
A‘
图(4-2)
处于A或者A' 的位置,情况并无差别。如图
4-2所示,但对轴外点的成像光束来说,孔径
光阑的位置不同,参与成像的轴外光束不一
光阑的定义:
夹持光学零件的金属框(透镜框、 棱镜框)限制了成像光束的大小,
光学中这种限制成像光束的光孔称 为光阑。
光孔的大小是可变化的,这种光阑
称为“可变光阑”
光阑是实际光学系统成满意(完善) 像必不可少的零件。
光阑在光学系统中的作用:
决定像面的照度。
决定系统的视场。
限制光束中偏离理想位置的 一些光线,用以改善系统的 成像质量
组成光学系统的所有零件都有一定的尺寸 大小
没有对光学零件的大小加以限制
实际的光学系统除了应满足前述的物象共轭 位置关系和成像放大率的要求外,还要有一 定的成像范围
第一节 照相系统和光阑
由一点发出能进入透镜或光学系统的光束, 其立体角大小决定于透镜的直径
装夹透镜和其他零件的金属框的内孔边缘就 是限制光束的光孔,这个光孔对光学零件来 说被称为“通光孔径”
孔径光阑经过其前面的透镜或透镜组在 光学系统物空间所成的像称为入射光瞳, 简称入瞳,它是入射光束的入口。
孔径光阑经其后面的透镜或透镜组在光 学系统像空间所成的像称为出射光瞳,简称 出瞳,它是出射光束的出口。
的入瞳就是孔径光阑;若孔径光阑位于系统 的最后边,则孔径光阑是系统的出瞳。
通过入瞳中心的光线称为主光线,对理 想光学系统而言,主光线(或主光线的延长 线)必通过入瞳、孔径光阑和出瞳的中心。
将光学系统中所有光学零件的通光孔 分别通过其前面的光学零件成像到整 个系统的物空间去,系统的入射光瞳 必然是其中对物面中心的张角为最小 的一个。
入射光瞳
L2″
P1
L1
L2QA来自-UQP
Q2
孔径光阑
P2
L1' 出射光瞳
P'
L1
L2
Q
P'
Q
U'
A'
Q2
P'
孔径光阑
通过入射光瞳中心的光线称为主光线
本章主要介绍: 1.照像系统和光阑 2.望远镜系统中成像光束的选择 3.显微镜系统中的光束限制与分析 4.光学系统的景深
普通照像系统是由三个主要部分组成:照相 镜头、可变光阑和感光底片,如图4-1 所示。
B1 A1
L 图(4-1)
A2 B2
B 照相机系统简图
照相镜头L将外面的景物成像在感光底
片B上;可变光阑A是一个开口A1A2 大小可 变的圆孔。随着 A1A2 缩小或增大,参与成 像的光束宽度就减小(相当于u' 角缩小)
根据上面的分析,可以总结成如下几点
(1)在照像光学系统中,根据轴外光束的像 质来选择孔径光阑的位置,其大致位置在照
像物镜的某个空气间隔中,如图4-6所示。 (2)在照像光学系统中,感光底片的框子就
是视场光阑。
(3)孔径光阑的形状一般为圆形,而视场光 阑的形状为圆形或矩形等。
视场光阑
限制物平面或物空间能被光学系统成 像的最大范围的光阑称为视场光阑。
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