第10章-可变光阑

孔径光阑设在镜头内或镜头后，在光学系统中的位置和孔径 的大小都对成像质量有影响。一般来说光阑的叶片越多，档次越 高，双叶片光阑用于低端相机。一般叶片为6-8片，更多叶片能形 成圆形光阑，需要虚化背景时，可以使虚化背景更为自然。
景深
第 10 章 可 变 光 阑
就是对好焦的范围。它能决定是把背景模 糊化来突出拍摄对象，还是拍出清晰的背景。 我们经常能够看到拍摄花，昆虫等的照片中， 将背景拍得很模糊。但是在拍摄纪念照或集体 照，风景等的照片一般会把背景拍摄得和拍摄 对象一样清晰。 调节景深最简单的方法就是改变光圈大小。 把光圈弄大，景深会变浅，反之景深变深。
第 10 章 可 变 光 阑
二.求光阑片数目
1.画出光阑片I对应最小光孔 的极限位置 2.光阑片II和I重叠最少，并保 证不漏光的情况按如下步 骤作图： ①以光阑片I的外圆弧边与最 大光孔边的交点A为圆 心,R内=80mm画弧a-a ②以光阑片I的内圆弧边与最 大光孔边的交点B为圆 心,R外=100mm画弧b-b与 a-a交于O''，该点为光阑 片II的中心位置 ③∠O’OO”可以从图中量 出为26.1°，最小片数 N=360/26.1,向加大的方向 圆整极为所求N=14
（1）最大光孔所对应的相对孔径值不应小于物镜的最 大相对孔径值，最小光孔应满足使用要求； （2） 光圈拨至各档时的实际通光孔径所对应的光圈数 应与光阑调节图上刻写的名义数字相符，在拨完各档光圈 后，光圈应不易变更。 （3）在各档光圈时，光阑片所组成的光孔图形应对称； （4）光阑调节应灵活可靠； （5）零件形状应尽量简单，便于加工制造。
第10章 可变光阑
10.1 光阑的作用和设计要求
第 10 章 可 变 光 阑
摄影镜头中是通过特设的通光孔径来控制成像光束 的大小，控制轴上点及轴外点光束大小的通光孔径叫 做孔径光圈或有效光阑，即光圈。




1.作用 （1）改善摄影镜头的成像质量 （2）控制摄影镜头的光功率、聚光本领和景深等 （3）拦截摄影镜头系统中的杂散光等 （4）改变光圈的大小还可以得到不同的景深
一.按照最小光孔的光阑片极限位置决定ω角
1.根据已知条件将固定环画出，其中 心为O，画出销钉所分布圆周， 与水平中心线的交点设为某一光 阑片固定销钉孔中心O1 2.以O1为圆心，以r=90mm为半径画 a-a弧线，为光阑片中心的运动 轨迹 3.以O为圆心，r内-r2=50mm为半径 画弧b-b与a-a交于O'，该点是光 阑片中心的极限位置 4.以O'为圆心，r=90mm为半径画弧 c-c，与销钉所在的圆周先交于 O2，该点为活动销钉的极限位置 5.以O1为圆心，O1O2为半径画弧d-d， 此为活动销钉的运动轨迹，可检 查销钉是否从活动环槽中滑出 6.此时画出光阑片的大致大致形状 7.连接O1-O'-O2，∠O1O'O2为光阑 片两销钉所对应的圆心角ω，由 此基本完成光阑片的外形设计
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10.1 光阑的作用和设计要求
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设计方法：
（1）计算法 （2）图解法 在许多场合，用图解法比计算法迅速、简便，尤其用 图解法设计等间隔光阑的导槽形状时，更显得直观和方便。
10.2 虹彩光阑
第 10 章 可 变 光 阑
10.2 虹彩光阑
设计时的已知参数有：
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1)对应各档光圈数的光阑孔直径2ri ，包括最大光孔直径r1 和最小光孔直径r2； 2)限制光阑机构外形尺寸的有关结构参数，如安装光阑机 构处的允许最大径向尺寸与最大轴向尺寸等。
设计光阑应该求出的参数：
1)光阑片的形廓参数。它包括内曲率半径r内，外曲率半径 r外，销孔所在圆周半径r，两个销钉孔对中心的张角ω 2)光阑片数目N； 3)光阑片厚度t； 4)光阑调节圈上对应各档光圈数的分划的角度座标和刻度 间隔，也就是活动环对应各级光孔的转角β。
第 10 章 可 变 光 阑
Hale Waihona Puke Baidu 10.2 虹彩光阑

第 10 章 可 变 光 阑
10.2.1、计算法
不讲
10.2 虹彩光阑

第 10 章 可 变 光 阑
10.2.2、图解法
1.求光阑片的形廓参数 2. 求光阑片数目 3. 求活动环转角
已知条件：
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固定环： r内=80mm r外=100mm 活动环： r内=80mm r外=100mm 光阑片： r内=80mm r外=100mm 最大光孔r1=r内=80mm 最小光孔r2=30mm 固定环销钉孔和光阑片销钉位置都布置在其内外径 之间1/2处，即r=90mm
可变光阑的调节
第 10 章 可 变 光 阑
一般是通过套在外镜筒上的光阑调节圈来进行的。 光阑调节圈一段加工成滚花手轮，一段刻制光圈分划 线和数字，转动手轮可调节可变光阑的孔径。
光阑的分类
第 10 章 可 变 光 阑
按光孔的形状分： 方孔可变光阑和圆孔可变光阑
10.1 光阑的作用和设计要求

2.设计要求
第 10 章 可 变 光 阑
第 10 章 可 变 光 阑
三.求活动环转角β
1.以O1为圆心，r为半径画弧a-a， 该弧为光阑片O的运动轨迹 2.各级光阑孔径对应的光阑片中心 离光孔中心O的距离 li=r1-ri ；ri为第i级光孔半径，取 rn=55mm为例 3.按计算的ln=80-55=25mm，以O 为圆心，25为半径画弧b-b，交 a-a于n，n为第n级光圈时此光 阑片圆心位置；以n为圆心，r 为半径，画弧d-d，d-d为光阑 片销钉所在圆弧。 4.以O1为圆心，r为半径画弧c-c， 然后以n为圆心，r为半径画弧 d-d交c-c于O2’，β角即为从 最大光圈半径80mm变为55mm 时活动环所转过的角度。
最常见的一种圆孔可变光阑，其各 级光孔所对应的光圈刻度一般是不等间 隔的。 基本结构组成：活动环、固定环 和光阑片。
工作原理：光阑机构工作时固定环不动，
插入其销孔内的固定销只能绕销孔中心转动。 当活动环绕光阑中心旋转时，其上的滑槽拨动 活动销，使光阑片以固定销钉中心为支点摆动， 由光阑片内圆弧边组成的通光孔便由大变小或 由小变大。光阑活动环还可以通过一定的传动 链与自动调节系统的执行电机相连，这样就可 以根据自动测光系统的控制信号实现光阑孔径 的自动连续调节。