工程光學(xué)設(shè)計-第3章-眼睛和目視光學(xué)系統(tǒng)課件

第五講

第三章眼睛和目視光學(xué)系統(tǒng)§3.1眼睛的光學(xué)特性一、眼睛的結(jié)構(gòu)鞏膜2、眼睛的成像：人眼是一個類似的攝影系統(tǒng)人眼-照相機(jī)水晶體-鏡頭網(wǎng)膜-底片瞳孔-光闌3、眼睛的光學(xué)參數(shù)：介質(zhì)折射率：n=1.3333折射面半徑：r1=5.77mm物方焦距：f'≈-17mm像方焦距：f'≈23mm光焦度：D=58.48(1/m)網(wǎng)膜半徑：r2=9.7mm二、眼睛的調(diào)節(jié)及校正1、眼睛的調(diào)節(jié)：眼睛成像系統(tǒng)對任意距離的物體自動調(diào)焦的過程意義:眼睛的調(diào)節(jié)能力表示為能清晰調(diào)焦的極限距離范圍。2、眼睛的調(diào)節(jié)能力：f1的變化范圍是18mm~23mmlr、lp分別為遠(yuǎn)點距離和近點距離；R＝1/lr，Ｐ＝1／lp為遠(yuǎn)點和近點的發(fā)散度（或會聚度）；單位為折光度（或稱屈光度）影響因素：調(diào)節(jié)能力隨年齡增大而減少調(diào)節(jié)能力隨年齡增大而減少年齡1020304050607080lp(cm)-7-10-14-22-40-20010040lr(cm)∞∞∞∞∞2008040(dpt)141074.52.510.250三、眼睛的分辨率1、眼的分辨能力：眼能夠分辨最靠近兩相鄰點的能力稱為眼的分辨能力，或視覺敏銳度。2、視角：物體對人眼的張角稱作視角。3、視角分辨率ω

或εω-y’在眼睛沒有調(diào)節(jié)的松弛狀態(tài)下，f'≈23mm，ε≈60″。1、目視光學(xué)儀器的基本工作原理：物體通過儀器，其像對人眼的張角大于人眼直接觀察物體時對人眼的張角?！?.2放大鏡和顯微鏡的工作原理一、視覺放大率ω眼-y’ω儀-y’2、視覺放大率：Г＝y(tǒng)'i/y'e設(shè)人眼后節(jié)點到網(wǎng)膜的距離為l'，上式又可寫作二、放大鏡的工作原理ω儀-y’討論:1）當(dāng)眼睛調(diào)焦在無限遠(yuǎn)，即l'＝∞時，物體放在放大鏡的前焦點上，則有G0＝D/f'＝250/f'2）正常視力的眼睛一般把像調(diào)焦在明視距離D，則P'-l'＝D，此時，這個公式適于小放大倍率（長焦距）的放大鏡，即看書用的放大鏡。若眼睛緊靠著放大鏡，即P'≈0，則三、顯微鏡系統(tǒng)1、顯微鏡的工作原理二、顯微鏡的視覺放大率

若把顯微鏡看作一個組合系統(tǒng)，其組合焦距為：f'＝－f'0f'e/△，則Г＝250/f'§3.3

望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)

一、工作原理（伽利略望遠(yuǎn)鏡）二、望遠(yuǎn)系統(tǒng)的參數(shù)（視角放大率）

Г＝－f'0/f'e＝－D/D'Г＝1/β其它形式的望遠(yuǎn)系統(tǒng)：加入棱鏡轉(zhuǎn)像系統(tǒng)的軍用望遠(yuǎn)鏡1、非正常眼及其校正§3.4

眼睛的調(diào)節(jié)

①正常眼和反常眼：正常眼：眼睛的遠(yuǎn)點在無限遠(yuǎn)，眼睛光學(xué)系統(tǒng)的后焦點在視網(wǎng)膜上反常眼：眼睛光學(xué)系統(tǒng)的后焦點不在視網(wǎng)膜上②近視眼和遠(yuǎn)視眼（老花眼）：近視眼：遠(yuǎn)點位于眼前有限距離遠(yuǎn)視眼：遠(yuǎn)點位于眼后有限距離③校正方法：④視度：遠(yuǎn)點距離lr（單位為m）的倒數(shù)表示近視眼或遠(yuǎn)視眼的程度，稱為視度，單位為折光度（或屈光度）。通常醫(yī)院和眼鏡店把一折光度稱作100度。散光與校正：散光度AST：AST＝R1－R2校正方法：可用圓柱面或雙心圓柱面透鏡-i′1平面反射鏡像差-i-uu′第四章

平面鏡棱鏡系統(tǒng)2加工或裝配誤差產(chǎn)生像差儀器的主光軸反射鏡光軸五球面反射鏡的像差像點h-i′-iu=0-u′球心r光闌在反射鏡球心球心闌l

lp球心闌l

lp

ip光闌在反射鏡頂點六棱鏡或平面平行板的像差-i1lp-upu1N1=1N2′=1N1′=N2

=N