视光仪器评估与测量技术 放大镜和视角放大率 2.1放大镜和视角放大率.ppt

2.1助视仪器放大率、目镜 交叉点有黑点? 这些都是平行线? 中间是一个圆? 中间的圆是一样大的? 图案是否在旋转？ 在黄斑处是锥状细胞的密集区而没有杆状细胞，由中心向外，锥状细胞逐渐减少杆状细胞逐渐增多。 眼睛的视场很大，可达150?，但只有黄斑附近才能清晰识别，其他部分比较模糊， 所以能看清物体的角度范围为6 ~ 8?。 可以自动对目标调焦。 §2 助视仪器的放大本领 §3 目 镜 * * 引言： 1、复色光经透镜折射，不同波长的光折射率不同，同一物点对应不同像点，产生色差。 2、单色光作光源，s′=s′（u），非近轴物非近轴光线产生像差。 像差和色差都严重破坏像之清晰程度。 另外，如果从能量方面考虑，进入光具组的光束不宜过窄；而且为了使视场广阔，物体也不宜限于近轴范围以内，像之清晰程度与能量聚集程度和视场广阔程度之间存在矛盾。 3、光束受限制，产生衍射，一个物点成像一个光斑，不易分辨。 清晰度与细节分辨程度之间存在矛盾。 实际光学仪器 放大本领 聚光本领 分辨本领兼顾 人获取的外界信息80%~90%来自眼睛！ 俗话说：眼见为实！ §1 人眼的光学特性 一、眼睛的结构 人眼的构造剖视图 人眼本身相当于摄影光学系统，直径约25mm，重量：约7克 人眼的构造剖视图 巩膜 *巩膜是眼球的第一层保护膜，白色、不透明、坚硬； 角膜 *角膜是巩膜的最前端部分，无色而透明； 厚度：0.55mm, 折射率：1.3771 人眼的构造剖视图 巩膜 角膜 前室：角膜后的空间，充满了折射率为1.336的透明水状液 脉络膜 前室 人眼的构造剖视图 巩膜 角膜 脉络膜 虹膜 *虹膜是脉络膜的最前端部分，含有色素细胞，决定眼的颜色； *瞳孔是虹膜中间的小孔，随着外界明亮程度的不同，虹膜肌肉能使瞳孔的直径在2~8mm范围内变化；它是人眼的孔径光阑。 巩膜 角膜 脉络膜 虹膜 瞳孔 巩膜 角膜 脉络膜 虹膜 瞳孔 网膜 网膜是眼球的第三层膜，上面布满着微血管和感光元素，即锥状细胞和杆状细胞，锥状细胞直径约5微米，长约35微米；杆状细胞直径约2微米，长约60微米。 光敏细胞 锥状细胞 （主司白昼视力和色觉） 杆状细胞 （主司夜间视力） 红 绿 蓝 巩膜 角膜 脉络膜 眼睛的像方节点与中心凹的连线为眼睛的视轴,在观察物体时眼睛本能地把物体瞄准在这根轴上。 虹膜 瞳孔 网膜 黄斑中心凹 盲斑 晶状体 前室 后室 光轴 视轴 水晶体 ? 视网膜 瞳孔 镜头 底片 光圈 ? ? 根据景物的亮暗自动调节进入眼睛的光能量。 在视网膜上成倒像 人眼特点： 二、简化眼 从上页图看出：人眼是一个由角膜、水状液、晶状体和玻璃液所组成的，物、像方折射率近似相等的，可变焦距的，共轴复杂光学系统（光具组）。它能在视网膜上清晰成像。 它是一个能自动调节有精密的光学仪器。其结构相当复杂。在许多情况下将其简化成如下的模型： 高尔斯特兰简化眼 F O F‘ 光心 三、人眼的调节功能 1、定义：为使不同距离的物体都能在视网膜上成清晰像而改变眼睛的 焦距的过程。 人眼的调节方式有两种：自动调节（自调节）和被动调节（矫正）。 2、自调节： 正常人眼靠睫状肌的松驰或紧张来改变晶状体的曲率半径， 从而改变人眼焦距的过程。是人眼自动完成的。 说明： ① 自调节有一定的限度：近点和远点之间。 远点：人眼能看清楚的最远点。人眼看远点处的物体时，睫状肌处于 完全松驰的状态，晶状体曲面的曲率半径最大。 近点：人眼能看清楚的最近点。人眼看近点处的物体时，睫状肌处于 最紧张的状态，晶状体曲面的曲率半径最小。 ② 人眼疲劳程度与睫状肌的松紧程度有关： 看远物时，肌肉松驰，不易疲劳；看近物时，肌肉紧张，容易疲劳。 ③ 近点、远点和调节范围随年龄的增长而变化； 近点变远：幼年—7~8cm；中年—25cm；老年—1~2m。 远点变近：幼年—无限远；老年—数米。 随年龄的增长，肌肉老化，自调节范围变窄。 适当照明下，正常眼观察眼前25cm处的物体是轻松的，且能看清物体 的细节。称25cm为明视距离。 因此，在设计和使用助视仪器时一般都使虚像成于明视距离、无穷 远处或其间的某一位置处。 3、人眼的缺陷及矫正——被动调节：外加辅助仪器改变焦距的过程。 具备完善的自调节功能的人眼称为正常眼；反之，称为非正常眼。 ① 近视眼：远点在有限远处的人眼。 特点：晶状体曲率半径比正常眼小，外形凸出；像方焦点在视网膜 前，焦距短