第五章光学系统的光阑262ppt课件.ppt
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1、第五章 光学系统中的光束限制,光阑的概念和作用 孔径光阑、入瞳、出瞳 视场光阑、入窗、出窗 渐晕光阑 景深、焦深 远心光路,什么是光阑,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。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。,光阑的作用,从光学设计的角度看,如何合理的选择或限制成像光束是必须分析的问题。不同的光学系统对参与成像的光束位置和宽度要求也不同。光阑按限制光束的目的,可以分为以下几种光阑: 1 孔径光阑 2 视场光阑 3 渐晕光阑 4 消杂光光阑 其中,孔径光阑和视场光阑是一个光学系统必须
2、的两个光阑。,光阑实例照相系统中的光阑,普通照相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。,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。实际中,我们判断入射光线是否被某器件限制,往往用某器件在物方的“像”来比较。,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;,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
3、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的孔径光阑。,举例,题解图,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,入瞳和出瞳,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,求此系统的孔径光阑。,第二节 视场光阑,定义:限制成像范围大小的
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