工程光学稿光阑.ppt

域物点的光束出现减弱的现象。渐晕光阑的作用是为了改善轴外点的成像质量或减小部分光学系统的横向尺寸。 消杂光光阑——用来限制进入光学系统杂光的光阑。光学系统的杂光一般是由折射面和镜简内壁的反射光产生，它会降低像平面的衬度。因此，在一些要求较高的长焦距照相物镜中必须设置几个光阑以遮拦杂光。通常，系统中并不设置消杂光光阑而是在镜管内壁加工细内螺纹或涂以黑色无光漆以消除杂光。 §4.2 孔径光阑 （一）孔径光阑的定义和作用 定义：用来限制进入光学系统的成像光束的光阑，被称为孔径光阑。 作用： 1、孔径光阑可以限制轴上点的成像光束，同时也具有限制轴外点的成像光束。 2、孔径光阑的位置对于轴外点的成像有着非常大的影响。 （二）入射光瞳、出射光瞳 入射光瞳：孔径光阑经其前面的光组在物空间的像。也就是从透镜左向右方 观察所看到的孔径光阑的像。 出射光瞳：孔径光阑经其后面的光组在像空间成的像。 入射光瞳、出射光瞳和孔径光阑三者是共轭关系。 入射光瞳是光束进入系统的公共入口出射光瞳是成像光束射出系统的出口。 §4.4 照相系统和光阑 一、照相系统由三部分组成 镜头：将外界景物成像在底片上。 光阑：调节成像光束宽度从而调节光能量。 底片架框：确定景物的成像范围。 孔径光阑的位置和大小 透镜口径的大小 对轴外光束成像构成影响 轴外光束的投射倾角大小及在透镜上投影位置 当透镜的大小确定后，其边框及孔径光阑就直接影响轴外光束的成像。 小结： 1、在照相光学系统中，根据轴外光束的像质来选择孔径光阑的位置，其大致位置在照相物镜的某个空气间隔中。 2、在有渐晕的情形下，轴外点光束宽度不仅由孔径光阑的口径确定，而且还和渐晕光阑的口径有关。 3、照相光学系统中，感光底片的框子就是视场光阑。 §4.5??? 望远系统中成像光束的选择 一、望远系统的基本结构 望远镜系统简化图 二、望远系统中的光束限制 光瞳衔接原则：前面系统的出瞳与后面系统的入瞳重合,否则会产生光束切割， 前面系统的成像光束中有一部分将被后面的系统拦截，不参与成像。 光阑在不同的位置对系统成像光束有很大的影响。通过分析三组相关数据 来确定孔径光阑的位置： 在物镜左侧10mm 参数为视角放大率Γ＝6×；视场角2ω＝8030’；出瞳直径D’=5mm； 出瞳距离l Z’≥11mm；物镜焦距f ’物＝108mm；目镜焦距f ’目＝18mm 解: 1、求入瞳的直径 D = Γ D’ = 6×5＝30 mm 2、求物镜上的投射高度（主光线的投射高度） hZ物＝(-l Z)tg(-ω)＝10×tg(4015’)＝0.743 mm 3、求目镜上的投射高度（正切计算法） 4、求分划板上的投射高度 hz分= tg（3.85780）×108＋hZ物＝7.2824＋0.743＝8.025 mm 5 、求出瞳距 lz ＝-10 mm 6、各光学元件的实际通光口径（h为上光线在物镜的投射高度） D物＝2（h+hZ物）＝（D/2+hZ物） ＝2（15＋0.743）＝31.486 (mm) D分＝2×hZ分＝16.050 (mm) D目＝2×( hZ目＋D’/2 )＝2(9.239+5/2)=23.478 (mm) 二、远心光路 物方远心光路及其特点 : 入瞳位于无穷远，轴外点主光线平行光轴。 三、场镜的应用 场镜的作用： 降低主光线在后面系统上的投影高度,达到前后系统的光瞳衔接。 小结： 1、一般显微镜系统中，孔径光阑置于显微物镜上；一次实像面处安装系统的视场光阑。 2、显微镜系统用于测长目的时，为了消除测量误差，孔径光阑安装在显微物镜的像方焦面处，称为“物方远心光路”。 3、在长光路系统中，往往利用场镜达到前后系统的光瞳衔接，以减小光学零件的口径。 §4.7??? 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。 4.景深 缩小光瞳时，弥散斑也将缩小，当光