工程光学郁道银(PPT46页)6489.ppt
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1、工程光学工程光学第第4章章-2光学系统中的光阑光学系统中的光阑与与光束限制光束限制本章内容提要本章内容提要第一节第一节 光阑光阑第二节第二节 照相系统的光阑照相系统的光阑 第三节第三节 望远镜系统中成像光束的选择望远镜系统中成像光束的选择第四节第四节 显微镜系统中的光束限制与分析显微镜系统中的光束限制与分析第五节第五节 光学系统的景深光学系统的景深第六节第六节 数码照相机镜头的景深(自学)数码照相机镜头的景深(自学)第三节第三节 望远镜系统中成像光束的选择望远镜系统中成像光束的选择 一、双目望远镜的组成一、双目望远镜的组成 1 1、构成、构成转像转像物镜、目镜的物镜、目镜的共同焦面上共同焦面上
2、2、光学参数、光学参数视觉放大率视觉放大率:视场角:视场角:物镜焦距:物镜焦距:目镜焦距:目镜焦距:出瞳直径:出瞳直径:出瞳距离:出瞳距离:望远镜系统简化图望远镜系统简化图与人眼联用与人眼联用,满足满足光瞳衔接原则光瞳衔接原则目视光学系统的目视光学系统的视角放大率:视角放大率:远处物体经系统所成的像对眼睛张角远处物体经系统所成的像对眼睛张角 的正切,与该的正切,与该物体直接对眼睛张角物体直接对眼睛张角 的正切之比。的正切之比。*概念区别:角放大率概念区别:角放大率复习:第二章复习:第二章3、分划板、分划板 视场光阑视场光阑分划板位于物、目两镜的共同焦面上:分划板位于物、目两镜的共同焦面上:入射
3、窗、出射窗均在无穷远处,入射窗、出射窗均在无穷远处,分别与物、像面重合。分别与物、像面重合。望远镜系统简化图望远镜系统简化图出出瞳瞳入入瞳瞳hz物hz目hz分1)物镜的左侧)物镜的左侧10mm;2)物镜上;)物镜上;3)物镜右侧)物镜右侧10 mm。2 2、孔径光阑的位置:、孔径光阑的位置:二、望远镜系统中的光束限制二、望远镜系统中的光束限制 1 1、光瞳衔接原则:、光瞳衔接原则:前面系统的出瞳与后面系统的入瞳重合。前面系统的出瞳与后面系统的入瞳重合。追迹主光线追迹主光线 的投射高度的投射高度望远镜系统的光阑位置望远镜系统的光阑位置实际系统中,物镜框前后实际系统中,物镜框前后实际系统中,物镜框
4、前后实际系统中,物镜框前后10mm10mm10mm10mm左右放置孔径光阑;分左右放置孔径光阑;分左右放置孔径光阑;分左右放置孔径光阑;分划板为视场光阑;孔径光阑对目镜成的像距即为出瞳划板为视场光阑;孔径光阑对目镜成的像距即为出瞳划板为视场光阑;孔径光阑对目镜成的像距即为出瞳划板为视场光阑;孔径光阑对目镜成的像距即为出瞳距离距离距离距离lz6mmlz6mmlz6mmlz6mmhz物hz目hz分1 1)光阑在物镜的左侧)光阑在物镜的左侧10mm10mm(=4.25=4.25):):正切计算法正切计算法2)光阑在物镜上:)光阑在物镜上:正切计算法正切计算法3 3)光阑在物镜右侧)光阑在物镜右侧10
5、mm10mm:正切计算法正切计算法通光口径计算(表通光口径计算(表4-14-1)h h为轴为轴上点边缘上点边缘光光线线投射高度投射高度(平行光线)(平行光线)三、望远镜系统光束限制的总结三、望远镜系统光束限制的总结1 1、两光学系统联用时,一般应满足光瞳衔接原则;、两光学系统联用时,一般应满足光瞳衔接原则;2 2、目视光学系统的出瞳一般在外,且不小于、目视光学系统的出瞳一般在外,且不小于6mm6mm;4 4、分划板就是视场光阑。、分划板就是视场光阑。3 3、孔径光阑大致在物镜左右;、孔径光阑大致在物镜左右;4 4、光阑位置对轴外光束位置的选择、光阑位置对轴外光束位置的选择(1)(1)(2)(3
6、)(3)(2)第四节第四节 显微镜系统中的光束限制和分析显微镜系统中的光束限制和分析 一、简单显微镜系统中的光束限制一、简单显微镜系统中的光束限制 1、显微镜系统的构成显微镜系统的构成二、远心光路二、远心光路 1、孔径光阑在物镜上、孔径光阑在物镜上(a)(a)测距原理:测距原理:(b)(b)调焦不准:调焦不准:2)2)由于调焦不精确,引由于调焦不精确,引 起像平面和标尺平面起像平面和标尺平面 不重合,从而导致测不重合,从而导致测 量误差。量误差。1)1)入瞳与物镜边框重合;入瞳与物镜边框重合;2、孔径光阑在物镜、孔径光阑在物镜 的像方焦平面上的像方焦平面上1)入瞳位于物方无穷远。入瞳位于物方无
7、穷远。2)A和和A1、B和和B1的主的主光线分别重合,且光线分别重合,且轴外点的主光线平轴外点的主光线平行于主轴。行于主轴。3)主光线是物点成像主光线是物点成像光束的中心轴,则光束的中心轴,则物点物点A1 B1在刻尺平在刻尺平面构成的两个弥散面构成的两个弥散斑的斑的中心间隔中心间隔始终始终不变。不变。物方远心光路物方远心光路(a)测距原理:测距原理:(b)调焦不准:调焦不准:三、场镜的应用三、场镜的应用 缺点:出射缺点:出射主光线的投射太高,要求物镜后面系统的口径主光线的投射太高,要求物镜后面系统的口径 必须非常大。必须非常大。-1-1透镜转像系统:加长光路。透镜转像系统:加长光路。1 1、长
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