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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，称为光阑本章内容•§4.1 光阑¾概念¾入瞳与出瞳¾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§4.1 光阑一、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”光阑是实际光学系统成满意（完善）像必不可少的零件。
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。
光阑按上述的作用分为：•孔径光阑•视场光阑•消杂光光阑•渐晕光阑•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，就没有视场光阑照相机中的底片框消杂光光阑：消除杂光的光阑非成像物体射来的光，光学系统各折射表面的反射光,内壁的反射光都是杂光杂光能引起成像对比度的下降不限制成像光束的大小把镜筒内壁加工成螺纹，并涂以黑色无光漆•渐晕光阑¾光阑以减少轴外像差为目的，使物空间轴外点发出的、原本能通过上述两种光孔的成像光束只能部分通过，这种光阑称为渐晕光阑。
第四章 光学系统中的光束限制1.设照相物镜的焦距等于75mm ，底片尺寸为55×55㎜2，求该照相物镜的最大视场角等于多少 解：3.假定显微镜目镜的视角放大率Γ目=15⨯，物镜的倍率β=⨯,求物镜的焦距和要求的通光口径。
如该显微镜用于测量，问物镜的通光口径需要多大（u =-︒3.42y =8mm 显微镜物镜的物平面到像平面的距离为180mm ） 解： （1）5.2'-==ll β mm l 428.51-=180'=-l l mm l 57.128'=‘物f l l 111'=- mm f 73.36=‘物 在此情况下，物镜即为显微镜的孔径光阑︒-=3.4u mm tg ltgu D 734.73.4428.5122=⨯⨯==︒物（2）用于测量时，系统中加入了孔径光阑，目镜是视场光阑 由于u 已知，根据u 可确定孔径光阑的大小 mm tg tgu L OM A 8668.33.4428.51=︒⨯=⋅=OA PA OM D A ’‘孔=2mm OM L f L D A 52.58668.357.12873.3657.12822'=⨯-⨯=⨯-⨯=∴’‘物孔L 目L目L Z在中M M B B '∆ OA P AB A O M B A D B ‘‘’‘’‘孔=++21 mm y 1045.2'=⨯= mm O M B 863.7=∴ mm D 726.15=物答：物镜的焦距为36.73mm ，物镜的孔径为7.734mm ，用于测量时物镜孔径为15.726mm 。
4. 在本章第二节中的双目望远镜系统中，假定物镜的口径为30mm ，目镜的通光口径为20mm ，如果系统中没有视场光阑，问该望远镜最大的极限视场角等于多少渐晕系数k =的视场角等于多少 解：（1）151018108=++x xmm x 252=1081825218252108181815+++=+++=x x y714286.10=y︒=33.112目ω （2）0793651.0181081021=+=+=’目‘物目f f D tg ω ︒︒==∴08.932492‘’‘ω答：极限视场角等于︒渐晕系数为的视场角为︒。
