第四章光学系统的光阑

《第四章光学系统的光阑》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第四章光学系统中的光束限制一、光阑的作用二、孔径光阑、入瞳、出瞳三、视场光阑、入窗、出窗四、渐晕光阑五、景深、焦深六、远心光路开复课件网www.verykj.com光阑的作用光学系统中，对光束起限制作用的光学元件称为光阑。如透镜的边框、光孔等。光阑按限制光束的目的，分为：1．孔径光阑图2．视场光阑3．渐晕光阑4．消杂光光阑开复课件网www.verykj.com孔径光阑开复课件网www.verykj.com光束限制的共轭原理一条光线如果被某一光学器件限制,则该光线的共轭光线也一定会受到该器件的共轭像所限制开复课件网ww

2、w.verykj.com第一节孔径光阑定义：用于限制成像光束大小的光阑称孔径光阑,一般用轴上物点确定。描述成像光束大小的参量称为孔径，近距离物体成像的孔径用孔径角U表示，无限远物体成像的孔径用孔径高度h表示；开复课件网www.verykj.com系统孔径的确定-----孔径光阑的识别求出所有的通光元件在系统物方的共轭“像”。。对给定的轴上物点在物空间确定各器件允许通过光束的最大孔径角（当物在无限远时，确定所允许通过光束的最大高度）。比较找出其中孔径角为最小（物在无限远时为孔径高度最小）所对应的器件，该光学元件就是系统

3、的孔径光阑。开复课件网www.verykj.com举例题解图开复课件网www.verykj.com入瞳和出瞳孔径光阑在物方空间的共轭“像”称为入射光瞳，简称入瞳孔径光阑在像方空间的共轭像称为出射光瞳，简称出瞳孔径光阑、入瞳、出瞳三者互为共轭关系入瞳在整个系统的物方对光束进行限制，出瞳在整个系统的像方对光束进行限制开复课件网www.verykj.com入瞳和出瞳开复课件网www.verykj.com例题两个直径相等的正薄透镜，已知透镜的焦距，，物距为-100mm即，间距60mm，直径D1=D2=6mm，求此系统的孔径光

4、阑。开复课件网www.verykj.com开复课件网www.verykj.com第二节视场光阑定义：限制成像范围大小的光阑称为视场光阑描述成像范围大小的参量称为视场，近距离物体成像的视场一般用物体的高度y表示，无限远物体成像的视场用视场角ω表示。主光线：通过入瞳中心的光线开复课件网www.verykj.com视场光阑设在像面物在有限远物在无限远开复课件网www.verykj.com视场光阑设在物面其中为入瞳的位置开复课件网www.verykj.com第三节渐晕光阑当孔径光阑和视场光阑确定以后，其余限制轴外光束的光阑对

5、轴外点将产生渐晕作用，称为渐晕光阑。渐晕光阑的作用1。减小光学系统的横向尺寸2。改善轴外点的成向质量开复课件网www.verykj.com减小光学系统的横向尺寸开复课件网www.verykj.com第五节景深和焦深景深焦深结束开复课件网www.verykj.com景深开复课件网www.verykj.com景深景深：在平面上成清晰像的空间深度称为景深对准平面：像面所对应的共轭面远景深：对准平面以远能成清晰像的物空间深度近景深：对准平面以近能成清晰像的物空间深度景深为近景深与远景深之和。开复课件网www.verykj.c

6、om开复课件网www.verykj.com景深的计算开复课件网www.verykj.com与景深有关的因素景深随入瞳的增大而减小景深随对准平面距离的增大而增大景深随放大率（或焦距）的增大而减小景深随像面分辨率的增加而减小开复课件网www.verykj.com焦深一个物平面能够获得清晰像的空间深度称为焦深开复课件网www.verykj.com焦深的计算开复课件网www.verykj.com第五节远心光路一、物方远心光路二、像方远心光路开复课件网www.verykj.com物方远心光路孔径光阑设置在光学系统的像方焦点处时

7、，其入瞳在物方无穷远，这种光路称为物方远心光路，在用于测量物体大小的显微镜中经常被采用，用以提高测量精度。开复课件网www.verykj.com非物方远心光路的测量误差开复课件网www.verykj.com物方远心光路消除测量误差开复课件网www.verykj.com像方远心光路孔径光阑置于光学系统的物方焦面上时，其出瞳位于像方无穷远，这种光路称为像方远心光路，在用于测量物体距离的望远系统中经常被采用，也同样可以提高测量精度。开复课件网www.verykj.com非像方远心光路测量系统开复课件网www.verykj.

8、com像方远心光路测量系统开复课件网www.verykj.com