光學(xué)系統(tǒng)的光闌

1、光學(xué)系統(tǒng)的光闌第1頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)58分，星期一何謂光闌（diaphragm or stop)？即是其中心與光軸重合且垂直與光軸放置的通光孔屏。其可能是帶孔的金屬片；也可能是透鏡邊框。其按要求在專門位置放置。第2頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)58分，星期一光闌的種類 孔徑光闌 ( aperture diaphragm ) 視場(chǎng)光闌 ( visual field diaphragm) 消雜光光闌 第3頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)58分，星期一一、孔徑光闌它是限制軸上物點(diǎn)入射光束大?。戳Ⅲw角）的光闌 。從子午面上來(lái)看，此光闌決定了軸上點(diǎn)入射光束

2、的孔徑角，故稱為孔徑光闌。-UAA 第4頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)58分，星期一1、孔徑光闌的作用第5頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)58分，星期一1、孔徑光闌的作用P2P1PAABB-UQP2P1PUQ1Q2入瞳出瞳孔徑光闌第6頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)58分，星期一2、孔徑光闌與入射光瞳 （entrance pupil)孔徑光闌被其前面的光學(xué)零件在物空間所成的像，稱為入射光瞳（簡(jiǎn)稱入瞳），它決定了該光學(xué)系統(tǒng)的物方孔徑角U，這是因?yàn)樵谖锟臻g的所有光孔中，入瞳對(duì)軸上物點(diǎn)的張角為最小。 第7頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)58分，星期一3、孔徑

3、光闌與出射光瞳（emergent pupil)孔徑光闌被其后面的光學(xué)零件在像空間所成的像，稱為出射光瞳（簡(jiǎn)稱出瞳），它決定了該光學(xué)系統(tǒng)的像方孔徑角U，這是因?yàn)樵谙窨臻g的所有光孔中，出瞳對(duì)軸上像點(diǎn)的張角為最小。 第8頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)58分，星期一4、孔徑光闌與入射光瞳、出射光瞳的關(guān)系第9頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)58分，星期一光闌QAL孔徑光闌的確定：-UF FQ1入瞳（出瞳）孔徑光闌第10頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)58分，星期一5、如何確定孔徑光闌？ 先求出系統(tǒng)中所有通光孔在物（或像）空間的共軛像的大小和位置； 分別作出從軸上物（或像）

4、點(diǎn)到這些孔像邊緣的連線； 判別其中張角最小者，即最能限制軸上物點(diǎn)（或像點(diǎn)）光束大小者就是入瞳（或出瞳），而與其相共軛的通光孔（實(shí)物）即為孔徑光闌。 第11頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)58分，星期一孔徑光闌的確定：-UA光闌QLF F出瞳入瞳孔徑光闌Q1第12頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)58分，星期一光闌位置不同，所起的作用也不同AAQL F F第13頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)58分，星期一孔徑光闌隨一定的物體位置而定：AQALF F A1A2第14頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)58分，星期一6、何謂主光線和相對(duì)孔徑？主光線通過(guò)入瞳中心的光

5、線，根據(jù)共軛關(guān)系，它也必然通過(guò)孔徑光闌中心和出瞳中心。顯然，主光線是各物點(diǎn)發(fā)出的光束的軸線。 相對(duì)孔徑即為入瞳直徑與焦距之比值。此是（D/ f ） 光學(xué)系統(tǒng)的一個(gè)重要性能指標(biāo)。第15頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)58分，星期一二、視場(chǎng)光闌-C第16頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)58分，星期一1、視場(chǎng)光闌與入射窗當(dāng)入瞳很小時(shí)，視場(chǎng)光闌是限制物空間（或像空間）成像范圍的光闌。 視場(chǎng)光闌被其前面的光學(xué)零件在物空間所成的像，稱為入射窗（簡(jiǎn)稱入窗）；它決定了該光學(xué)系統(tǒng)的物方視場(chǎng)角2，這是因?yàn)樵谖锟臻g的所有其它光孔中，入窗對(duì)入瞳中心的張角為最小。 第17頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5

6、月20日，3點(diǎn)58分，星期一2、視場(chǎng)光闌與出射窗 視場(chǎng)光闌被其后面的光學(xué)零件在像空間所成的像，稱為出射窗（簡(jiǎn)稱出窗）；它決定了該光學(xué)系統(tǒng)的像方視場(chǎng)角2 ，這是因?yàn)樵谙窨臻g的所有其它光孔中，出窗對(duì)出瞳中心的張角為最小。 第18頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)58分，星期一3、視場(chǎng)光闌與入射窗、出射窗的關(guān)系-第19頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)58分，星期一-UA光闌QQ1視場(chǎng)光闌的確定：入瞳 （出瞳）入射窗- 出射窗視場(chǎng)光闌LF F孔徑光闌第20頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)58分，星期一5、如何確定視場(chǎng)光闌？ 在確定了光學(xué)系統(tǒng)的孔徑光闌后； 自入瞳中心引向系統(tǒng)

7、物空間中所有其它通光孔的實(shí)物或像的邊緣； 其對(duì)入瞳中心張角最小者即為入射窗，因它最能限制物空間成像范圍，與其相共軛的實(shí)物光孔，即為視場(chǎng)光闌。 第21頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)58分，星期一視場(chǎng)光闌隨孔徑光闌的確定而定：例1AQA F FLA1A2第22頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)58分，星期一-UALAQ光闌Q視場(chǎng)光闌隨孔徑光闌的確定而定：例2入瞳（出瞳）孔徑光闌- U 入窗視場(chǎng)光闌出窗第23頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)58分，星期一ALA線視場(chǎng)： 物方2y 和像方2y 入瞳（出瞳）孔徑光闌y-y 第24頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)58分，星期一三、漸暈此是指軸外物點(diǎn)發(fā)出的光束經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)后被部分?jǐn)r光的現(xiàn)象。軸外點(diǎn)成像光束與軸上點(diǎn)在光瞳面上的線度之比，稱為漸暈系數(shù)。一般光學(xué)系統(tǒng)的視場(chǎng)邊緣點(diǎn)可允許漸暈系數(shù)為50%，即剛好攔掉光束的一半。為消除或避免漸暈，應(yīng)盡量使入窗與物平面重合；出窗盡量與像平面重合。第25頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)58分，星期一三、漸暈現(xiàn)象第26頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)58分，星期一三、漸暈系數(shù)第27頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月