工程光學(xué)第七章典型光學(xué)系統(tǒng)

1、第七章 典型光學(xué)系統(tǒng)7-1 眼睛及其光學(xué)系統(tǒng)7-2 放大鏡7-3 顯微鏡系統(tǒng)7-4 望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)7-5 目鏡7-6 攝影系統(tǒng)7-7 投影系統(tǒng)1主要介紹紹以下成成像光學(xué)學(xué)系統(tǒng)的的成像特特征和設(shè)設(shè)計(jì)方法法成虛象象的目視視光學(xué)系系統(tǒng)（放放大鏡、顯微鏡鏡、望遠(yuǎn)遠(yuǎn)鏡）成實(shí)像像的眼睛睛、攝影影和投影影系統(tǒng)。7-1眼睛及其其光學(xué)系系統(tǒng)眼睛既是是一個(gè)完完整的成成像光學(xué)學(xué)系統(tǒng)，又是一一個(gè)目視視光學(xué)系系統(tǒng)的接接受器，可以看看成整個(gè)個(gè)光學(xué)系系統(tǒng)的一一個(gè)組成成部分，因此它它的構(gòu)造造和成像像特性在在設(shè)計(jì)和和研究目目視光學(xué)學(xué)系統(tǒng)時(shí)時(shí)要考慮慮。一、眼睛睛結(jié)構(gòu)2角膜和和鞏膜眼球被一一層堅(jiān)韌韌的膜所所包圍，前面凸凸出的透透明部分

2、分稱(chēng)為角角膜，其其余為鞏鞏膜，光光線首先先經(jīng)過(guò)角角膜。前室角膜后充充滿(mǎn)透明明液體的的空間。虹膜和和瞳孔前室的后后壁為虹虹膜，中中間的圓圓孔為瞳瞳孔，其其直徑能能隨外界界景物亮亮暗程度度的變化化而本能能的改變變大小，以調(diào)節(jié)節(jié)進(jìn)入眼眼睛的光光能量，是孔徑徑光闌。水晶體體在虹膜之之后，它它是由多多層折射射率不同同的薄膜膜構(gòu)成的的，可看看成一個(gè)個(gè)雙凸透透鏡，水水晶體周周?chē)逘顮罴〉木o緊張和松松弛能使使其表面面的曲率率半徑發(fā)發(fā)生改變變，從而而使不同同距離的的物體都都能清晰晰成像在在網(wǎng)膜上上。后室水晶體后后面的空空間，充充滿(mǎn)著膠膠狀透明明液體。3網(wǎng)膜后室內(nèi)壁壁一層由由神經(jīng)末末稍組成成的視網(wǎng)網(wǎng)膜，是是感光部

3、部分。物物體成像像在其上上是倒像像，但由由于神經(jīng)經(jīng)的內(nèi)部部作用，感覺(jué)仍仍然是正正像。黃斑網(wǎng)膜上視視覺(jué)最靈靈敏的區(qū)區(qū)域。盲點(diǎn)視神經(jīng)的的出口，沒(méi)有感感光細(xì)胞胞，不產(chǎn)產(chǎn)生視覺(jué)覺(jué)。因此，眼眼睛如同同一個(gè)自自動(dòng)調(diào)焦焦和自動(dòng)動(dòng)改變光光圈大小小的照相相機(jī)，從從光學(xué)角角度看，眼睛中中的水晶體、瞳孔、網(wǎng)膜分別對(duì)應(yīng)應(yīng)于照相相機(jī)中的的鏡頭、光光闌和底底片。二、眼睛睛的調(diào)節(jié)節(jié)及校正正（一）調(diào)調(diào)節(jié)指眼睛通通過(guò)睫狀狀肌的作作用，本本能地改改變水晶晶體光焦焦度的大大小，以以看清不不同距離離物體的的過(guò)程。4遠(yuǎn)點(diǎn)：肌肉完全全放松時(shí)時(shí)，眼睛睛能看清清的最遠(yuǎn)遠(yuǎn)點(diǎn)。近點(diǎn)：肌肉處于于最緊張張狀態(tài)時(shí)時(shí)，能看看清的最最近點(diǎn)。近點(diǎn)和遠(yuǎn)遠(yuǎn)點(diǎn)到

4、眼眼睛物方方主點(diǎn)的的距離，稱(chēng)為遠(yuǎn)點(diǎn)距離離和近點(diǎn)點(diǎn)距離。則眼的的調(diào)節(jié)能能力為：遠(yuǎn)點(diǎn)距離離近點(diǎn)距離離R為遠(yuǎn)點(diǎn)視度度，P為近點(diǎn)視度度，單位為為屈光度度（D）=1/m。醫(yī)學(xué)上，1D=100度。隨著年齡齡增大，肌肉調(diào)調(diào)節(jié)能力力下降，調(diào)節(jié)范范圍減小小。（二）眼眼的缺陷陷及校正正眼睛的遠(yuǎn)遠(yuǎn)點(diǎn)在無(wú)無(wú)限遠(yuǎn)或或眼光學(xué)學(xué)系統(tǒng)的的后焦點(diǎn)點(diǎn)在視網(wǎng)網(wǎng)膜上，稱(chēng)為正常眼。正常眼觀觀察近物物時(shí)，物物體距眼眼最適宜宜的距離離是250mm，稱(chēng)為明視距離離M。5近視眼近視眼的的網(wǎng)膜離離水晶體體太遠(yuǎn)或或水晶體體表面曲曲率太大大，無(wú)限限遠(yuǎn)物點(diǎn)點(diǎn)成像在在網(wǎng)膜之之前，遠(yuǎn)遠(yuǎn)點(diǎn)在眼眼前有限限遠(yuǎn)。需配一負(fù)負(fù)光角度度凹面透透鏡，透透鏡的像像方焦點(diǎn)點(diǎn)

5、與眼睛睛的遠(yuǎn)點(diǎn)點(diǎn)重合，這樣，無(wú)限遠(yuǎn)遠(yuǎn)物點(diǎn)就就能成像像在網(wǎng)膜膜上。6遠(yuǎn)視眼其網(wǎng)膜離離水晶體體太近或或水晶體體表面曲曲率不夠夠大，導(dǎo)導(dǎo)致明視視距離處處物點(diǎn)成成像在網(wǎng)網(wǎng)膜的后后面，其其遠(yuǎn)點(diǎn)在在眼睛之之后，近近點(diǎn)在眼眼前較遠(yuǎn)遠(yuǎn)處或眼眼睛之后后。配一正光光焦度凸凸面透鏡鏡，使明明視距離離處物點(diǎn)點(diǎn)能成像像在網(wǎng)膜膜上，其其焦距恰恰好等于于遠(yuǎn)點(diǎn)距距。7散光眼眼的水晶晶體或角角膜表面面的不對(duì)對(duì)稱(chēng)，眼眼的光焦焦度在不不同方向向上不同同，造成成一物點(diǎn)點(diǎn)發(fā)出的的光束經(jīng)經(jīng)眼睛不不能相交交于一點(diǎn)點(diǎn)。散光光眼在觀觀看輻射射狀直線線圓形時(shí)時(shí)只能看看清某個(gè)個(gè)方向的的線條，與此垂垂直的線線條則覺(jué)覺(jué)得模糊糊。在兩兩個(gè)相互互垂直的的

6、方向上上（散光光軸），光焦度度分別有有最大、最小值值，兩者者差稱(chēng)為為散光度。散光眼需需用柱面面透鏡校校正。如如為近視視散光或或遠(yuǎn)視散散光用球球柱面透透鏡校正正。8三、眼睛睛對(duì)光強(qiáng)強(qiáng)度變化化的適應(yīng)應(yīng)眼對(duì)不同同亮暗環(huán)環(huán)境的適適應(yīng)能力力稱(chēng)為眼眼的適應(yīng)。主要原因因：當(dāng)亮照照明時(shí)，起作用用的視細(xì)細(xì)胞是靈靈敏度高高的錐狀狀細(xì)胞；暗照照明時(shí)，起作用用的視細(xì)細(xì)胞是靈靈敏度低低的柱狀狀細(xì)胞。次要原因因：瞳孔的的自動(dòng)增增大和縮縮小。適應(yīng)分為為：明適應(yīng)：由暗處處到亮處處，適應(yīng)應(yīng)時(shí)間大大約幾分分鐘；暗適應(yīng)：由亮處處到暗處處，適應(yīng)應(yīng)時(shí)間大大約3060分鐘。四、眼睛睛的分辨辨率和瞄瞄準(zhǔn)精度度眼能分辨辨兩個(gè)很很靠近點(diǎn)點(diǎn)的能

7、力力，為眼眼的分辨率；能分辨辨的兩個(gè)個(gè)最近兩兩點(diǎn)對(duì)眼眼的張角角，為其其最小分辨辨率（），在明明視場(chǎng)中中=1 。9在光學(xué)測(cè)測(cè)量中，用某種種標(biāo)志對(duì)對(duì)目標(biāo)在在垂直于于光軸的的方向上上進(jìn)行重重合或置置中，這這一過(guò)程程為瞄準(zhǔn)。瞄準(zhǔn)后后，偏離離完全重重合或置置中的程程度稱(chēng)為為瞄準(zhǔn)精度度（誤差差）。常用的瞄準(zhǔn)方式式有：兩實(shí)實(shí)線瞄準(zhǔn)準(zhǔn)、兩實(shí)實(shí)線端部部瞄準(zhǔn)、雙線平平分瞄準(zhǔn)準(zhǔn)、虛線線實(shí)輪廓廓線瞄準(zhǔn)準(zhǔn)。10分辨率和瞄準(zhǔn)精度度是兩個(gè)不不同概念念。分辨辨率適用用于觀察察用顯微微鏡，瞄瞄準(zhǔn)精度度適用于于測(cè)量顯顯微鏡，且=K。K與不同的的瞄準(zhǔn)方方式對(duì)應(yīng)應(yīng)。高的瞄準(zhǔn)準(zhǔn)精度不不僅取決決于高的的分辨率率，也取取決于合合適的瞄瞄準(zhǔn)

8、方式式。117-2放大鏡一、視覺(jué)覺(jué)放大率率目視光學(xué)學(xué)儀器的的基本工工作原理理是通過(guò)過(guò)光學(xué)儀儀器，其其像對(duì)人人眼的張張角大于于人眼直直接觀察察物體時(shí)時(shí)對(duì)人眼眼的張角角。因此此放大率率不能用用前面介介紹的橫橫向放大大率或角角放大率率來(lái)表示示。因觀觀察物體體時(shí)經(jīng)儀儀器后成成像在人人的視網(wǎng)網(wǎng)膜上。所以目視視光學(xué)系系統(tǒng)的放放大率用用視覺(jué)放大大率表示：即即用儀器器觀察物物體時(shí)視視網(wǎng)膜上上的像高高與用人人眼直接接觀察物物體時(shí)視視網(wǎng)膜上上的像高高之比；或通過(guò)過(guò)目視光光學(xué)系統(tǒng)統(tǒng)觀察物物體時(shí)，其像對(duì)對(duì)眼睛張張角的正正切與直直接看物物體對(duì)眼眼張角的的正切之之比。即即：12對(duì)放大鏡鏡，人眼眼直接觀觀察時(shí)，一般把把物體

9、直直接放在在明視距距離上，D=250mm,則：當(dāng)人眼通通過(guò)放大大鏡觀察察物體時(shí)時(shí)，虛象象對(duì)人眼眼的張角角為：13可見(jiàn)放大大鏡的視視覺(jué)放大大率不是是常數(shù)，取決于于觀察條條件（P和l)：當(dāng)眼調(diào)調(diào)焦在無(wú)無(wú)限遠(yuǎn)時(shí)時(shí)，l=時(shí)，物體體放在放放大鏡的的焦點(diǎn)上上。此時(shí)算出出的視覺(jué)覺(jué)放大率率作為放放大鏡和和目鏡的的光學(xué)常常數(shù)，標(biāo)標(biāo)注在鏡鏡筒上。正常視視力的眼眼睛一般般把物調(diào)調(diào)焦在明明視距離離D上，則P-l=D,則：適用于長(zhǎng)長(zhǎng)焦距（小放大大率）的的放大鏡鏡當(dāng)眼緊靠靠放大鏡鏡時(shí)，P=0，則：14常用放大大鏡的被被率在2.525倍之間，若用單單透鏡（平凸或或雙凸），通常常不超過(guò)過(guò)3倍。若放大鏡鏡的物是是前面光光學(xué)系統(tǒng)

10、統(tǒng)所成的的像，則則這樣的的放大鏡鏡稱(chēng)為目目鏡。二、光束束限制放大鏡與與眼組合合構(gòu)成目目視光學(xué)學(xué)系統(tǒng)，眼瞳是是孔闌，又是出出瞳。放放大鏡框框是視場(chǎng)場(chǎng)光闌，又是出出、入窗窗，同時(shí)時(shí)放大鏡鏡本身又又是漸暈暈光闌。像方視場(chǎng)場(chǎng)角為：漸暈系數(shù)數(shù)K=100漸暈系數(shù)數(shù)K=50漸暈系數(shù)數(shù)K=015當(dāng)用于近近距離觀觀察小物物體時(shí)，常用物方線視視場(chǎng)2y來(lái)表示放放大鏡的的視場(chǎng)。當(dāng)物面面放在放放大鏡焦焦平面上上時(shí)，像像平面在在無(wú)限遠(yuǎn)遠(yuǎn)，線視視場(chǎng)為：當(dāng)漸暈為為50%時(shí)，線視視場(chǎng)為：167-3顯微鏡系系統(tǒng)放大鏡較較低的放放大率不不能滿(mǎn)足足人們對(duì)對(duì)近距離離物體的的極微小小細(xì)節(jié)進(jìn)進(jìn)行觀察察，須用用顯微鏡鏡這種更更高放大大率的組

11、組合光學(xué)學(xué)系統(tǒng)。顯微鏡的的目鏡和和物鏡都都是會(huì)聚聚透鏡（組），兩者的的間隔比比它們各各自的焦焦距大得得多。成像原理理：物AB位于物方方焦點(diǎn)外外測(cè)附近近，經(jīng)物物鏡成一一放大、倒立的的實(shí)象AB于目鏡物物方焦面面上或物物方焦面面內(nèi)側(cè)附附近，再再經(jīng)目鏡鏡成放大大虛象AB于眼視距距離甚至至無(wú)限遠(yuǎn)遠(yuǎn)處。17一、顯微微鏡的視視覺(jué)放大大率因顯微鏡鏡實(shí)質(zhì)是是一組合合光組，其視覺(jué)覺(jué)放大率率為：表明：顯顯微鏡的的視覺(jué)放放大率是是物鏡垂垂軸放大大率與目目鏡視覺(jué)覺(jué)放大率率的乘積積。物鏡鏡倍率有有4、10、40、100；目鏡有有5、10、15。物鏡的垂垂軸放大大率目鏡的視視覺(jué)放大大率18通用顯微微鏡物鏡鏡從物平平面到像像

12、平面的的距離（共軛距距），不不論放大大率如何何都是相相等的，約為180mm；對(duì)生物物顯微鏡鏡，我國(guó)國(guó)規(guī)定為為195mm。把物鏡和和目鏡取取下后，所剩的的鏡筒長(zhǎng)長(zhǎng)度稱(chēng)為為機(jī)械筒筒長(zhǎng)，也也是固定定的，有有160mm、170mm、190mm。我國(guó)以以160mm作為物鏡鏡目鏡定定位面的的標(biāo)準(zhǔn)距距離。二、顯微微鏡的線線視場(chǎng)物體經(jīng)物物鏡后成成像在視視場(chǎng)光闌闌（直徑徑為D）上，則則其線視視場(chǎng)為：視場(chǎng)光闌闌的大小小應(yīng)與目目鏡的視視場(chǎng)角一一致：表明：在在選定目目鏡后，顯微鏡鏡的視覺(jué)覺(jué)放大率率越大，其在物物空間的的線視場(chǎng)場(chǎng)越小。19三、顯微微鏡的出出瞳直徑徑普通顯微微鏡，物物鏡框是是孔徑光光闌。復(fù)雜物鏡鏡，其最最

13、后鏡組組的鏡框框?yàn)榭讖綇焦怅@。測(cè)量用顯顯微鏡，物鏡像像方焦平平面上設(shè)設(shè)置專(zhuān)門(mén)門(mén)的孔徑徑光闌，經(jīng)目鏡鏡所成的的像為出出瞳（直直徑為D）。則有：NA=nsinu稱(chēng)為顯微微物鏡的的數(shù)值孔孔徑，與與物鏡的的垂軸放放大率一一起，刻刻在物鏡鏡的鏡框框上，是是一重要要光學(xué)參參數(shù)。20四、顯微微鏡的分分辨率和和有效放放大率分辨率受受孔徑光光闌的影影響，點(diǎn)點(diǎn)源形成成的像為為一個(gè)衍衍射斑，稱(chēng)為艾艾里斑，集中83.78%的能量，代表中中心位置置。根據(jù)瑞利利判斷，兩個(gè)相相鄰像點(diǎn)點(diǎn)之間的的間隔等等于艾里里斑的半半徑時(shí)，則能被被光學(xué)系系統(tǒng)分辨辨。設(shè)艾艾里斑半半徑為a。則：顯微鏡的的分辨率率以能分分辨的物物方兩點(diǎn)點(diǎn)間最短短

14、距離來(lái)表示，即：若按道威威判斷兩兩相鄰衍衍射斑中中心距為為0.85a時(shí)，能被被分辨開(kāi)開(kāi)，即：目鏡的理理想分辨辨率21距離為的兩個(gè)點(diǎn)點(diǎn)不僅被被物鏡分分辨，且且通過(guò)顯顯微鏡放放大，能能被眼區(qū)區(qū)分開(kāi)，設(shè)眼的的分辨角角距離為為24。則在明視視距離上上對(duì)應(yīng)的的線距離離為：把換算到物物空間，按道威威判斷取取值，則：設(shè)=555nm，得：顯微鏡的的有效放放大率一般最大大的NA為1.5,則有效放放大率最最大不超超過(guò)1500倍。顯微鏡上上標(biāo)明170mm/0.17;40/0.65。表示放放大率為為40，數(shù)值孔孔徑為0.65,機(jī)械筒長(zhǎng)長(zhǎng)170mm，物鏡對(duì)對(duì)玻璃厚厚度d=0.17mm的玻璃蓋蓋板校正正像差的的。22五、

15、顯微微鏡的景景深當(dāng)眼通過(guò)過(guò)顯微鏡鏡調(diào)焦于于某一平平面（對(duì)對(duì)準(zhǔn)平面面）時(shí)，在對(duì)準(zhǔn)準(zhǔn)平面前前和后一一定范圍圍內(nèi)的物物體也能能清晰成成像，此此距離即即為顯微微鏡的景深。一種為不不考慮眼眼睛調(diào)節(jié)節(jié)能力時(shí)時(shí)顯微鏡鏡本身的的景深，為幾何景深深；另一種種為考慮慮眼睛調(diào)調(diào)節(jié)能力力帶來(lái)的的景深，為調(diào)節(jié)景深深。六、顯微微鏡的照照明方式式透射光光亮視場(chǎng)場(chǎng)照明。光通過(guò)過(guò)透明物物體產(chǎn)生生亮視場(chǎng)場(chǎng)。反射光光亮視場(chǎng)場(chǎng)照明。對(duì)不透透明的物物體，從從上面照照射產(chǎn)生生漫射或或規(guī)則的的反射形形成亮視視場(chǎng)。透射光光暗視場(chǎng)場(chǎng)照明。傾斜入入射的照照明光束束在物體體旁側(cè)向向通過(guò)，光束通通過(guò)物體體結(jié)構(gòu)的的衍射、折射和和反射，射向物物鏡，形形

16、成物體體的像，則獲得得暗視場(chǎng)場(chǎng)。反射光光暗視場(chǎng)場(chǎng)照明。在旁側(cè)側(cè)入射到到物體上上的照明明光束經(jīng)經(jīng)反射后后在物鏡鏡側(cè)向通通過(guò)，若若無(wú)缺陷陷的放射射鏡作為為物體，得到一一均勻暗暗視場(chǎng)。23生物顯微微鏡多為為透明標(biāo)標(biāo)本，常常用透射射光亮視視場(chǎng)照明明，分為為臨界照照明和柯柯勒照明明。臨界照明明：把光源源的像成成在物平平面上，故光源源表面亮亮度的不不均勻性性會(huì)影響響顯微鏡鏡的觀察察效果。聚光鏡的的出瞳和和像方視視場(chǎng)分別別與物體體的入瞳瞳和物方方視場(chǎng)重重合。24柯勒照明明消除了了臨界照照明中物物平面光光照度不不均勻的的缺點(diǎn)，它由兩兩組透鏡鏡組成，前組透透鏡為柯柯勒鏡，后組透透鏡為成成像物鏡鏡?？吕甄R的的孔闌

17、物鏡的視視闌柯勒鏡的的視闌物鏡的孔孔闌柯勒照明明是“窗窗對(duì)瞳，瞳對(duì)窗窗”的光光管，調(diào)調(diào)節(jié)光闌闌2有利于有有害的散散射光。調(diào)節(jié)1減少有害害的雜散散光，提提高對(duì)比比度。257-4望遠(yuǎn)鏡系系統(tǒng)望遠(yuǎn)鏡系系統(tǒng)是一一種能把把遠(yuǎn)距離離物體的的張角放放大，便便于進(jìn)行行觀察和和瞄準(zhǔn)的的目視光光學(xué)儀器器。一、工作作原理使入射的的平行光光束仍保保持平行行射出的的光學(xué)系系統(tǒng)。其其物鏡的的像方焦焦點(diǎn)和目目鏡的物物方焦點(diǎn)點(diǎn)重合。即光學(xué)學(xué)間隔=0，是無(wú)焦焦系統(tǒng)。望遠(yuǎn)鏡的的物鏡f00,目鏡有兩兩種：fe0為開(kāi)普勒勒望遠(yuǎn)鏡鏡。開(kāi)普勒望望遠(yuǎn)鏡26其視覺(jué)放放大率為為：手持望遠(yuǎn)遠(yuǎn)鏡的放放大率不不超過(guò)10倍，大地測(cè)測(cè)量望遠(yuǎn)遠(yuǎn)鏡大約約為

18、30倍，天天文望遠(yuǎn)遠(yuǎn)鏡更高高。開(kāi)普勒望望遠(yuǎn)鏡成成倒像，需加入入轉(zhuǎn)像系系統(tǒng)成正正像。轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)像系統(tǒng)統(tǒng)分為棱鏡轉(zhuǎn)像像系統(tǒng)和透鏡轉(zhuǎn)像像系統(tǒng)。棱鏡轉(zhuǎn)像像系統(tǒng)用于筒長(zhǎng)較短短且結(jié)構(gòu)緊湊湊望遠(yuǎn)鏡中中。不改改變其放放大率。軍用望遠(yuǎn)遠(yuǎn)鏡棱鏡鏡轉(zhuǎn)像系系統(tǒng)27透鏡轉(zhuǎn)像像系統(tǒng)用于長(zhǎng)鏡筒的的望遠(yuǎn)鏡中中。增加加系統(tǒng)的的長(zhǎng)度，改變系統(tǒng)的視覺(jué)放大大率，有單組組和雙組組兩種形形式。雙雙組系統(tǒng)統(tǒng)的兩轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)像透鏡鏡之間的的光束是是平行的的，改變變兩透鏡鏡之間的的距離不不會(huì)影響響系統(tǒng)的的光學(xué)特特性。雙組透鏡鏡轉(zhuǎn)像系系統(tǒng)當(dāng)整個(gè)系系統(tǒng)較細(xì)細(xì)長(zhǎng)，軸軸外光線線的很大大部分將將不能通通過(guò)轉(zhuǎn)像像系統(tǒng)和和目鏡，可在中中間實(shí)像像面上或或其附近近加一適適當(dāng)

19、光焦焦度的正正透鏡，把軸外外光線壓壓低以通通過(guò)整個(gè)個(gè)系統(tǒng)，這樣不不必增加加后面光光學(xué)元件件的口徑徑。這種種透鏡稱(chēng)稱(chēng)為場(chǎng)鏡，對(duì)系統(tǒng)統(tǒng)的光焦焦度和放放大率和和像的位位置幾乎乎不產(chǎn)生生影響。28場(chǎng)鏡的作作用fe0為伽伽利略望望遠(yuǎn)鏡，但因其其沒(méi)有中中間實(shí)像像，不能能設(shè)置用用來(lái)瞄準(zhǔn)準(zhǔn)和定位位的分劃劃板，且且放大率率小，應(yīng)應(yīng)用較少少。伽利略望望遠(yuǎn)鏡29二、望遠(yuǎn)遠(yuǎn)系統(tǒng)的的分辨率率及工作作放大率率望遠(yuǎn)鏡的的分辨率率用極限分辨辨角表示，按瑞利判判斷：按道威判判斷有：因望遠(yuǎn)鏡鏡是目視視光學(xué)儀儀器，受受人眼分分辨率限限制，即即兩個(gè)物物點(diǎn)通過(guò)過(guò)儀器后后對(duì)人眼眼的視角角必須大大于人眼眼的視覺(jué)覺(jué)分辨率率1。即為滿(mǎn)足足分辨

20、率率要求的的最小視視覺(jué)放大大率，稱(chēng)稱(chēng)為有效放大大率（正常）。為看看起來(lái)舒舒服常取取的23倍倍，稱(chēng)為為工作放大大率。30三、望遠(yuǎn)遠(yuǎn)鏡的視視場(chǎng)開(kāi)普勒望望遠(yuǎn)鏡的的物鏡框框是孔徑徑光闌，也是入入瞳；出出瞳在目目鏡外面面，與人人眼重合合。目鏡鏡框是漸漸暈光闌闌，一般般允許有有50%的漸暈暈。物鏡鏡的后焦焦面上放放置分劃劃板，為為視場(chǎng)光光闌。因此，望望遠(yuǎn)鏡的的物方視視場(chǎng)角滿(mǎn)足：分劃板半半徑其2一一般不超超過(guò)15，人眼觀觀察時(shí)，必須滿(mǎn)滿(mǎn)足光瞳瞳相銜接接，才能能看到望望遠(yuǎn)鏡的的全視場(chǎng)場(chǎng)。317-5目鏡目鏡的作作用與放放大鏡類(lèi)類(lèi)似，把把物鏡成成的像放放大在人人眼的遠(yuǎn)遠(yuǎn)點(diǎn)或明明視距離離。其光光學(xué)參數(shù)數(shù)有：焦距、視

21、視場(chǎng)角、相對(duì)鏡鏡目距、工作距距。一、視場(chǎng)場(chǎng)目鏡的視視場(chǎng)取決決于望遠(yuǎn)遠(yuǎn)鏡的視視覺(jué)放大大率和物物方視場(chǎng)場(chǎng)角2w，即：一般可達(dá)達(dá)4050，廣角目目鏡可達(dá)達(dá)6080，雙目?jī)x儀器不超超過(guò)75。二、鏡目目距指目鏡后后表面的的頂點(diǎn)到到出瞳的的距離（P）。相對(duì)鏡目目距是其與目目鏡焦距距之比。32由牛頓公公式得：因此，相相對(duì)鏡目目距：可見(jiàn)當(dāng)較大時(shí)時(shí)，鏡目目距近似似等于目目鏡的后后截距。即：三、工作作距指目鏡第第一面的的頂點(diǎn)到到其物方方焦平面面的距離離。目鏡鏡的視場(chǎng)場(chǎng)光闌與與物鏡的的視場(chǎng)光光闌重合合，位于于目鏡的的前焦平平面上。為適應(yīng)應(yīng)近視眼眼與遠(yuǎn)視視眼的需需要，視視度是可可以調(diào)節(jié)節(jié)的，因因此工作作距要大大于視度

22、度調(diào)節(jié)的的深度，視度調(diào)調(diào)節(jié)的范范圍一般般在5D。33四、常用用目鏡的的型式冉斯登目目鏡其視場(chǎng)角角達(dá)3040，相對(duì)鏡目距達(dá)0.3，適用于于測(cè)量顯顯微鏡和和測(cè)量望望遠(yuǎn)鏡。開(kāi)涅爾目目鏡其視場(chǎng)角角達(dá)4050，相對(duì)鏡目距達(dá)0.5，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)簡(jiǎn)單，像像質(zhì)較好好。34對(duì)稱(chēng)式目目鏡其視場(chǎng)角角達(dá)4042，相對(duì)鏡目距達(dá)0.75，適用于于軍用觀觀察和瞄瞄準(zhǔn)儀器器。無(wú)畸變目目鏡其視場(chǎng)角角達(dá)40，相對(duì)鏡目距達(dá)0.7，適用于于測(cè)量?jī)x儀器。35艾爾弗目目鏡其視場(chǎng)角角達(dá)70，相對(duì)鏡目距達(dá)0.7，是最常常用的一一種廣角角目鏡?；莞鼓磕跨R其視場(chǎng)角角達(dá)4050，相對(duì)鏡目距達(dá)0.33，焦距不不小于15mm。36長(zhǎng)出瞳目目鏡其視場(chǎng)角角達(dá)

23、50，用于軍軍用儀器器。目鏡的種種類(lèi)較多多，設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)在滿(mǎn)滿(mǎn)足光學(xué)學(xué)特性要要求時(shí)，兼顧成成像質(zhì)量量和結(jié)構(gòu)構(gòu)的簡(jiǎn)單單化。377-6攝影系統(tǒng)統(tǒng)攝影系統(tǒng)統(tǒng)是把平平面或空空間物體體成像于于感光元元件接收收面上的的光學(xué)系系統(tǒng)，由由攝影物鏡鏡和感光元件件組成。包括：照照相機(jī)、電影攝攝像機(jī)、顯微攝攝影系統(tǒng)統(tǒng)、照相相制版儀儀等。一、攝影影物鏡的的光學(xué)特特性特性參數(shù)數(shù)：焦距距、相對(duì)對(duì)孔徑、視場(chǎng)角角。決定成像像大小決定像面面照度決定成像像范圍（一）視視場(chǎng)視場(chǎng)的大大小由物物鏡的焦焦距和接接收器的的尺寸決決定。拍遠(yuǎn)處物物體時(shí)，像的大大小為：排近處物物體時(shí)，像的大大小為：38感光元件件框是視視場(chǎng)光闌闌和出窗窗，決定定成像

24、范范圍。當(dāng)接收器器尺寸一一定時(shí)，物鏡的的的焦距越短，視視場(chǎng)角越越大。越長(zhǎng)，視視場(chǎng)角越越小。廣角物鏡鏡遠(yuǎn)攝物鏡鏡普通照相相機(jī)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)鏡頭的的焦距為為50mm。拍遠(yuǎn)處物物體時(shí)，物方最最大視場(chǎng)場(chǎng)角為：底片的對(duì)對(duì)角線長(zhǎng)長(zhǎng)度（二）分分辨率攝影系統(tǒng)統(tǒng)的分辨辨率由物物鏡的分分辨率和和接收器器的分辨辨率決定定，是以以像面上上每毫米米內(nèi)能分分辨開(kāi)的的線對(duì)數(shù)數(shù)表示。39設(shè)物鏡的的分辨率率為NL,接收器器的分辨辨率為Nr，則系統(tǒng)統(tǒng)分辨率率N為：按瑞利判判斷，物物鏡的分分辨率為為：物鏡的光光圈數(shù)攝影物鏡鏡存在較較大像差差，物鏡鏡的實(shí)際際分辨率率小于理理論分辨辨率；此此外其分分辨率還還與被攝攝目標(biāo)的的對(duì)比度度有關(guān)，因此評(píng)評(píng)價(jià)其成成像質(zhì)量量要用光光學(xué)傳遞遞函數(shù)。（三）像像面照度度主要取決決于相對(duì)對(duì)口徑，由前面面知識(shí)：光瞳垂軸軸放大率率物體亮度度40對(duì)大視場(chǎng)場(chǎng)物鏡，其視場(chǎng)場(chǎng)邊緣的的照度要要比視場(chǎng)場(chǎng)中心小小很多。表明：感感光底片片上的照