第四章 光学系统中的光阑和光束限制
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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。
第四章光学系统的光阑与光束限制一、填空题I级I级1空1、在光学系统中,对光束起限制作用的光学元件通称为[1]。
光阑2、限制轴上物点成像光束大小的光阑称为[1]。
孔径光阑3、孔径光阑经过前面的光学系统在物空间所成的像称为[1]。
入射光瞳4、孔径光阑经过后面的光学系统在像空间所成的像称为[1]。
出射光瞳5、一般安置在物平面或像平面上,以限制成像范围的光阑称为[1]。
视场光阑6、视场光阑经其前面的光学系统所成的像称为[1]。
入射窗7、视场光阑经过后面的光学系统所成的像称为[1]。
出射窗8、轴外点发出的充满入瞳的光束受到透镜通光口径的限制,而部分被遮拦的现象称为[1]。
渐晕9、孔径光阑位于光学系统像方焦面处,光学系统的物方主光线平行于光轴,主光线汇聚中心位于物方无限远处,这样的光路称为[1]。
物方远心光路10、孔径光阑位于光学系统物方焦面处,光学系统的像方主光线平行于光轴,主光线汇聚中心位于像方无限远处,这样的光路称为[1]。
像方远心光路11、在长光路系统中,往往利用[1]达到前后系统的光瞳衔接,以减小光学零件的口径。
场镜12、在像平面上所获得的成清晰像的物空间深度称为成像空间的[1]。
景深13、像面边缘比中心暗的现象称为[1]。
渐晕14、为了减少测量误差,测量仪器一般采用[1]光路。
远心15、渐晕大小用渐晕系数衡量,线渐晕系数定义为轴外点成像光束与轴上点成像光束在[1]上线度之比。
入瞳16、与入射窗共轭的物是[1]。
视场光阑17、与入瞳共轭的物是[1]。
孔径光阑I 级2空1、在放大镜和人眼组成的光学系统中,放大镜的镜框是( ),人眼是( )。
视场光阑,孔径光阑2、一个10倍的放大镜,通光直径为20mm ,人眼离透镜15mm ,眼瞳直径为3mm ,当渐晕系数为0.5时,人眼观察到的线视场为( )mm ;无渐晕时,线视场为( )mm 。
33.33,28.333、开普勒望远系统加场镜后,视放大率不变,目镜通光口径( ),出瞳离目镜距离( )。
第四章光学系统的光阑与光束限制一、填空题I级I级1空1、在光学系统中,对光束起限制作用的光学元件通称为[1]。
光阑2、限制轴上物点成像光束大小的光阑称为[1]。
孔径光阑3、孔径光阑经过前面的光学系统在物空间所成的像称为[1]。
入射光瞳4、孔径光阑经过后面的光学系统在像空间所成的像称为[1]。
出射光瞳5、一般安置在物平面或像平面上,以限制成像范围的光阑称为[1]。
视场光阑6、视场光阑经其前面的光学系统所成的像称为[1]。
入射窗7、视场光阑经过后面的光学系统所成的像称为[1]。
出射窗8、轴外点发出的充满入瞳的光束受到透镜通光口径的限制,而部分被遮拦的现象称为[1]。
渐晕9、孔径光阑位于光学系统像方焦面处,光学系统的物方主光线平行于光轴,主光线汇聚中心位于物方无限远处,这样的光路称为[1]。
物方远心光路10、孔径光阑位于光学系统物方焦面处,光学系统的像方主光线平行于光轴,主光线汇聚中心位于像方无限远处,这样的光路称为[1]。
像方远心光路11、在长光路系统中,往往利用[1]达到前后系统的光瞳衔接,以减小光学零件的口径。
场镜12、在像平面上所获得的成清晰像的物空间深度称为成像空间的[1]。
景深13、像面边缘比中心暗的现象称为[1]。
渐晕14、为了减少测量误差,测量仪器一般采用[1]光路。
远心15、渐晕大小用渐晕系数衡量,线渐晕系数定义为轴外点成像光束与轴上点成像光束在[1]上线度之比。
入瞳16、与入射窗共轭的物是[1]。
视场光阑17、与入瞳共轭的物是[1]。
孔径光阑I 级2空1、在放大镜和人眼组成的光学系统中,放大镜的镜框是( ),人眼是( )。
视场光阑,孔径光阑2、一个10倍的放大镜,通光直径为20mm ,人眼离透镜15mm ,眼瞳直径为3mm ,当渐晕系数为0.5时,人眼观察到的线视场为( )mm ;无渐晕时,线视场为( )mm 。
33.33,28.333、开普勒望远系统加场镜后,视放大率不变,目镜通光口径( ),出瞳离目镜距离( )。