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1、第五章 光学系统中的光束限制概述概述、孔径光阑、孔径光阑、视场光阑、视场光阑、渐晕光阑、渐晕光阑、消杂光光阑光光阑阑、孔径光阑：限制成像光束大小的光阑。、孔径光阑：限制成像光束大小的光阑。2 2、视场光阑：限制成像范围大小的光阑、视场光阑：限制成像范围大小的光阑、渐晕光阑：、渐晕光阑：对轴外物点的成像光束刻意产生部分限制作用的一种光阑对轴外物点的成像光束刻意产生部分限制作用的一种光阑第二节第二节 孔径光阑孔径光阑孔径光阑的判断孔径光阑的判断当一条光线被其所在的空间某一光学器件的口径所限制，当一条光线被其所在的空间某一光学器件的口径所限制，则该光线的共轭光线也将被该器件共轭像的口径所限制。则该光
2、线的共轭光线也将被该器件共轭像的口径所限制。光束限制共轭原则：光束限制共轭原则：例例5-1 如图所示，如图所示，D1为一透镜，为一透镜，D2为一光孔，为一光孔，用作图法判断哪个是孔径光阑？用作图法判断哪个是孔径光阑？AFFD1D2U1U2例例5-2 如图所示，如图所示，L1，L2是两个直径相等的正薄是两个直径相等的正薄透镜，透镜，A为物点，为物点，P是位于两透镜之间的光孔，是位于两透镜之间的光孔，已知透镜的焦距已知透镜的焦距f1 =20mm，f2 =10mm，物距，物距l1=-100mm，间距，间距d1=40mm，d2=20mm，直径，直径D1=D2=6mm，D p=2mm，求此系统的孔径光阑
3、。，求此系统的孔径光阑。三、入射光瞳和出射光瞳三、入射光瞳和出射光瞳入射光瞳：入射光瞳：孔径光阑经其前面的透镜或透镜组在光学孔径光阑经其前面的透镜或透镜组在光学 系统物空间所成的像。系统物空间所成的像。出射光瞳：出射光瞳：孔径光阑经其后面的透镜或透镜组在光学孔径光阑经其后面的透镜或透镜组在光学 系统物空间所成的像。系统物空间所成的像。主光线：主光线： 通过入瞳中心的光线。通过入瞳中心的光线。视场角与物高的关系：视场角与物高的关系：l lZ Z：入瞳距；入瞳距；l l: :物距；物距； ：视场角：视场角第三节第三节 视场光阑视场光阑视场光阑的位置视场光阑的位置一、视场范围的计算一、视场范围的计算
4、1 1、视场光阑与像面重合、视场光阑与像面重合2 2、视场光阑与物面重合、视场光阑与物面重合二、渐晕及其计算二、渐晕及其计算1 1、渐晕的概念及渐晕系数、渐晕的概念及渐晕系数2 2、视场光阑与物（像）面不重合时的视场计算、视场光阑与物（像）面不重合时的视场计算首先求出所有的通光器件在系统的物方的共轭像，首先求出所有的通光器件在系统的物方的共轭像，并按并按5 5、2 2节所述方法找到入瞳；节所述方法找到入瞳；按渐晕系数值在入瞳口径上截取一点，作为光线与按渐晕系数值在入瞳口径上截取一点，作为光线与入瞳的交点；入瞳的交点；由该点向各个器件在物方的共轭像边缘作连线，并由该点向各个器件在物方的共轭像边缘
5、作连线，并延长连线至物面，其中允许成像范围为最小的光学器延长连线至物面，其中允许成像范围为最小的光学器件就是系统的视场光阑。件就是系统的视场光阑。例例5-3 对例对例5-2给出的系数，求渐晕系数给出的系数，求渐晕系数KD 0.7时的系统视场光阑和最大的视场范围。时的系统视场光阑和最大的视场范围。3 3、入射窗和出射窗、入射窗和出射窗第四节第四节 渐晕光阑及场镜的应用渐晕光阑及场镜的应用例例5-4 一个望远系统由两个正薄透镜组成，已一个望远系统由两个正薄透镜组成，已知物镜的焦距知物镜的焦距f1 =1000mm，通光口径，通光口径D1=50mm，物镜与目镜相隔，物镜与目镜相隔1200mm，目镜的，
6、目镜的通光口径通光口径D2=20mm，物镜与目镜的光学间隔，物镜与目镜的光学间隔 =0。今在。今在F1（F2）处设置一直径为）处设置一直径为D3=16mm的圆孔，求此光学系统的瞳、窗及物方视场角，的圆孔，求此光学系统的瞳、窗及物方视场角，判断系统有无渐晕，及满足无渐晕时的目镜通判断系统有无渐晕，及满足无渐晕时的目镜通光口径。光口径。场镜场镜: :在系统的中间像面或其附近处加入的正透镜在系统的中间像面或其附近处加入的正透镜, ,能够能够改变成像光束的位置改变成像光束的位置, ,而不影响系统的光学特性。而不影响系统的光学特性。第五节第五节 景深和焦深景深和焦深一、景深一、景深景深：在平面上能成清晰像的物方空间深度景深：在平面上能成清晰像的物方空间深度远景深度近景深度二、焦深二、焦深三、远心光路三、远心光路1 1、物方远心光路、物方远心光路2 2、像方远心光路、像方远心光路
