第5章 光阑和光阑限制(修改).pdf

第五章 光阑和光阑限制 实际光学系统是不可能也不必要对无限大的空间成像的。 也就是说实际光学系统只能对物空间中一定范围内的物体成满 意的像。 光阑：在光学系统中能够限制成像光束大小或成像空间范围的元件。 光阑的作用：限制通过光学系统的光束宽度。即通过系统的光能量， 从而决定相面的照度。 第一节 光学系统中的光阑及其作用 D P 图中投影系统，透 B1 B 镜的通光孔径被直径为 D 2 0 D 圆框（边框）限制， 0 像屏幕的大小被直径为 A u u A DP 的圆框（边框）限制。 物面中心点A ，它 O 180 发出的光束充满 空 径光阑和视场光阑 间。物面中心点能进入 B2 B 系统的光束孔径角u （或称光锥角） 1 完全由透镜的大小决定。 从图中可 ，像平面的大小完全由屏幕大小所决定，屏 幕直径D 越大，成像范围越大。 P 客观上任何光学系统的孔径角和成像范围总是有限的。 光阑 在光学系统中用来固定透镜和其它光学零件的金属 框架和专门设置的带孔的金属薄片是用来限制光束的屏障，称 为光阑。 光阑在光学系统中的分类： 1、孔径光阑 限制轴上物点进入系统孔径角u 的光阑，也称 为有效光阑（例如：照相机中的可调光圈）； 对近物成像时，孔径大小用孔径角u表示。 对远物成像时，孔径大小用孔径高度h表示。 2、视场光阑 限制成像范围的光阑称为“视场光阑”。 （例如：照相系统中的底片框就是视场光阑）； 3、消杂散光光阑 不限制成像光束，只对非成像的杂散 光起作用的光阑，即限制光学中的有害杂光，改善成像质 量。对于一些高精度的仪器，消杂散光的好坏决定了仪器的性 能和精度。 4、渐晕光阑 影响轴外物点成像光束能量的光阑。 第二节 孔径光阑，入射光瞳和出射光瞳 根据各光孔与光学元件及给定物点的位置关系，可有三种情况: 1、透镜边框决定孔径角 -u1 A A 2、光孔决定孔径角(置前） -u1 - 2 A A 3、光孔决定孔径角(置后） 2 2 - -u1 2