光束系统中的光束限制.pdf

第四章光学系统中的光束限制 Stops in Optical Systems • 实际光学系统的成像光束将会受到限制 组成光学系统的所有零件都有一定的尺寸大小 透镜的大小和像面的大小有限，从而限制了成像 光束的宽度和成像范围 • 实际光学系统必须限制参与成像的光束宽度 和光束范围，以保证成像质量 1 透镜的大小限制A点发出的成像光束的孔径角 像面的大小限制像面成像范围，实际也就限制了物面成像范围 都是对光束的限制，称为光阑 2 本章内容 • §4.1 光阑 概念 入瞳与出瞳 入射窗与出射窗 • §4.2 场镜 • §4.3 光学系统的景深 • §4.4 远心光路 3 §4.1 光阑 4 一、概念 光阑：光学系统中所有限制光束的孔或框（透镜框、 棱镜框） 光孔的大小是可变化的，这种光阑称为 “ 可变光阑” 可变光阑 光阑是实际光学系统成满意（完善）像必不可少的 零件。 5 光阑在光学系统中的作用： •决定像面的照度。 •决定系统的视场。 •限制光束中偏离理想位置的一些光 线，用以改善系统的成像质量 •拦截系统中有害的杂散光。 • 孔径光阑 光阑按上述的作用分为： • 视场光阑 • 消杂光光阑 • 渐晕光阑 6 孔径光阑 Aperture Stop：限制进入光学 系统成像光束口径大小的光阑。 决定了光学系统的光能量大小 控制像的亮度 并与像的分辨率有关 照相机的光圈 位置随光学系统而异 7 • 任何光学系统中，孔径光阑都是存在的 • 孔径角U的大小受光阑大小和位置的影响 • 孔径光阑的位置不同，轴外物点参与成像的光束位置 就不同 • 孔径光阑的位置不同，轴外物点发出并参与成像的光 束通过透镜的部位就不同 • 光阑只针对物体的某一位置而言，如果物体位置发生 变化，光阑可能失去作用 8 视场光阑Field Stop：限制物平面上或物空间中最大成像范围的光阑 位置固定，总是设在系统的实像平面或中间实像平面上 没有实像平面，就没有视场光阑