第五章光阑和光束限制(2).ppt

《第五章光阑和光束限制(2).ppt》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、第五章光阑和光束限制(3)复习孔径光阑是限制物面中心即轴上物点进入系统孔径角U的光阑。把光学系统中所有光孔(包括透镜框)被其前面的光组成像，对物面中心A张角最小的光孔像称为入射光瞳。与该光孔像共轭的光孔称为孔径光阑。物面中心A到入瞳边缘的光线与光轴的夹角U称为物方孔径角。把光学系统中所有光孔(包括透镜框)被其后面的光组成像，对像面中心A′张角最小的光孔像称为出射光瞳。与该光孔像共轭的光孔称为孔径光阑。像面中心A到出瞳边缘的光线与光轴的夹角U′称为像方孔径角。入瞳出瞳整个光学系统共轭孔阑孔阑后光学系统共轭孔阑前光学系统共轭公共入口公共出口轴外物点发出的通过

2、入射光瞳中心的光线称为主光线，根据共轭关系，主光线必通过孔径光阑中心和出射光瞳中心。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。入瞳不可能和物面重合，出瞳不可能和像面重合。物体位置改变入瞳可能发生改变相对孔径数值孔径第三节视场光阑、入射窗和出射窗是限制光学系统成像范围的光阑。视场光阑要确定成像范围入瞳中心作为确定成像范围的原点主光线为边界确定光学系统的成像范围光学系统中所有光孔被其前面光组成的像中，对入瞳中心张角最小的一个是入射窗。光学系统中所有光孔被其后面光组成的像中，对出瞳中心张角最小

3、的一个是出射窗。入窗出窗整个光学系统共轭视阑视阑后光学系统共轭视阑前光学系统共轭入瞳中心对入窗边缘引的光线与光轴的夹角用W表示，称为物方半视场角，它在物面上交点的高度用y表示，称为物方线视场。出瞳中心对出射窗边缘引的光线与光轴的夹角用W′表示，称为像方半视场角，它在像面上交点的高度用y′表示，称为像方线视场。无穷远物体的成像范围用角视场表示，有限远物体常用线视场表示。在实际光学系统中，出射窗与视场光阑可以合二为一；入射窗与视场光阑也可以合二为一；入射窗、视场光阑和出射窗也可以合三为一。入窗与入瞳不可能重合出窗与出瞳不可能重合渐晕区域渐晕渐晕系数严重的渐晕

4、是有害的，一般认为不超过50%是可以允许的，不会对成像有什么明显的害处。如果光学系统中有中间实像平面，那么可以在中间实像平面处放置视场光阑，这时可以消除渐晕。必须指出的，入射窗平面与物平面重合，只是消除渐晕的必要条件，而不是充分条件。对于有多个透镜和光孔组成的光学系统，轴外光束的限制是很复杂的。视场光阑以外的光孔都有可能拦截轴外光束，而产生渐晕。例有一对称的照相物镜，两薄透镜间隔60mm，透镜直径均为50mm，它们的焦距均为120mm，在两个透镜的中间有一个圆形光孔，直径为30mm，在底片平面处有方形光阑P1P2为60mm×60mm。它距离后面透镜45m

5、m处。若物镜以第一个透镜物距1320mm对物体拍摄，求孔径光阑、视场光阑和物像方视场角。作业1.由两组焦距f′=200mm的薄透镜组成的对称式光学系统，两透镜的口径各为60mm，间隔d=40mm，中间光阑的孔径DP=40mm，求系统的焦距，相对孔径，入射光瞳和出射光瞳的位置和大小。设物体在无限远，问不存在渐晕和渐晕为50%时，其最大视场角各为多少？