光學(xué)系統(tǒng)的光闌

第四章光學(xué)系統(tǒng)的光闌光闌的作用光學(xué)系統(tǒng)中，對(duì)光束起限制作用的光學(xué)元件稱(chēng)為光闌。如透鏡的邊框、光孔等。光闌按限制光束的目的，分為：

1．孔徑光闌圖

2．視場(chǎng)光闌

3．漸暈光闌

4．消雜光光闌描述成像范圍大小的參量稱(chēng)為視場(chǎng)，近距離物體成像的視場(chǎng)一般用物體的高度y表示，無(wú)限遠(yuǎn)物體成像的視場(chǎng)用視場(chǎng)角ω表示。物方遠(yuǎn)心光路消除測(cè)量誤差景深隨放大率（或焦距）的增大而減小兩個(gè)直徑相等的正薄透鏡，已知透鏡的焦距，，物距為-100mm即，間距60mm，直徑D1=D2=6mm，求此系統(tǒng)的孔徑光闌。當(dāng)孔徑光闌和視場(chǎng)光闌確定以后，其余限制軸外光束的光闌對(duì)軸外點(diǎn)將產(chǎn)生漸暈作用，稱(chēng)為漸暈光闌。非像方遠(yuǎn)心光路測(cè)量系統(tǒng)非物方遠(yuǎn)心光路的測(cè)量誤差描述成像光束大小的參量稱(chēng)為孔徑，近距離物體成像的孔徑用孔徑角U表示，無(wú)限遠(yuǎn)物體成像的孔徑用孔徑高度h表示；孔徑光闌在物方空間的共軛“像”稱(chēng)為入射光瞳，簡(jiǎn)稱(chēng)入瞳4．消雜光光闌求出所有的通光元件在系統(tǒng)物方的共軛“像”。定義：限制成像范圍大小的光闌稱(chēng)為視場(chǎng)光闌光學(xué)系統(tǒng)中，對(duì)光束起限制作用的光學(xué)元件稱(chēng)為光闌?？讖焦怅@、入瞳、出瞳三者互為共軛關(guān)系定義：用于限制成像光束大小的光闌稱(chēng)孔徑光闌,一般用軸上物點(diǎn)確定?？讖焦怅@光束限制的共軛原理一條光線如果被某一光學(xué)器件限制,則該光線的共軛光線也一定會(huì)受到該器件的共軛像所限制第一節(jié)孔徑光闌定義：用于限制成像光束大小的光闌稱(chēng)孔徑光闌,一般用軸上物點(diǎn)確定。描述成像光束大小的參量稱(chēng)為孔徑，近距離物體成像的孔徑用孔徑角U表示，無(wú)限遠(yuǎn)物體成像的孔徑用孔徑高度h表示；減小光學(xué)系統(tǒng)的橫向尺寸描述成像光束大小的參量稱(chēng)為孔徑，近距離物體成像的孔徑用孔徑角U表示，無(wú)限遠(yuǎn)物體成像的孔徑用孔徑高度h表示；描述成像范圍大小的參量稱(chēng)為視場(chǎng)，近距離物體成像的視場(chǎng)一般用物體的高度y表示，無(wú)限遠(yuǎn)物體成像的視場(chǎng)用視場(chǎng)角ω表示。主光線：通過(guò)入瞳中心的光線一條光線如果被某一光學(xué)器件限制,則該光線的共軛光線也一定會(huì)受到該器件的共軛像所限制遠(yuǎn)景深：對(duì)準(zhǔn)平面以遠(yuǎn)能成清晰像的物空間深度孔徑光闌設(shè)置在光學(xué)系統(tǒng)的像方焦點(diǎn)處時(shí)，其入瞳在物方無(wú)窮遠(yuǎn)，這種光路稱(chēng)為物方遠(yuǎn)心光路，在用于測(cè)量物體大小的顯微鏡中經(jīng)常被采用，用以提高測(cè)量精度。景深：在平面上成清晰像的空間深度稱(chēng)為景深近景深：對(duì)準(zhǔn)平面以近能成清晰像的物空間深度定義：用于限制成像光束大小的光闌稱(chēng)孔徑光闌,一般用軸上物點(diǎn)確定。當(dāng)孔徑光闌和視場(chǎng)光闌確定以后，其余限制軸外光束的光闌對(duì)軸外點(diǎn)將產(chǎn)生漸暈作用，稱(chēng)為漸暈光闌。2．視場(chǎng)光闌定義：限制成像范圍大小的光闌稱(chēng)為視場(chǎng)光闌孔徑光闌在物方空間的共軛“像”稱(chēng)為入射光瞳，簡(jiǎn)稱(chēng)入瞳景深隨放大率（或焦距）的增大而減小系統(tǒng)孔徑的確定-----

孔徑光闌的識(shí)別求出所有的通光元件在系統(tǒng)物方的共軛“像”。。對(duì)給定的軸上物點(diǎn)在物空間確定各器件允許通過(guò)光束的最大孔徑角（當(dāng)物在無(wú)限遠(yuǎn)時(shí)，確定所允許通過(guò)光束的最大高度）。比較找出其中孔徑角為最小（物在無(wú)限遠(yuǎn)時(shí)為孔徑高度最?。┧鶎?duì)應(yīng)的器件，該光學(xué)元件就是系統(tǒng)的孔徑光闌。舉例題解圖入瞳和出瞳孔徑光闌在物方空間的共軛“像”稱(chēng)為入射光瞳，簡(jiǎn)稱(chēng)入瞳

孔徑光闌在像方空間的共軛像稱(chēng)為出射光瞳，簡(jiǎn)稱(chēng)出瞳

孔徑光闌、入瞳、出瞳三者互為共軛關(guān)系入瞳在整個(gè)系統(tǒng)的物方對(duì)光束進(jìn)行限制，出瞳在整個(gè)系統(tǒng)的像方對(duì)光束進(jìn)行限制

入瞳和出瞳例題兩個(gè)直徑相等的正薄透鏡，已知透鏡的焦距，，物距為-100mm即，間距60mm，直徑D1=D2=6mm，求此系統(tǒng)的孔徑光闌。第二節(jié)視場(chǎng)光闌定義：限制成像范圍大小的光闌稱(chēng)為視場(chǎng)光闌描述成像范圍大小的參量稱(chēng)為視場(chǎng)，近距離物體成像的視場(chǎng)一般用物體的高度y表示，無(wú)限遠(yuǎn)物體成像的視場(chǎng)用視場(chǎng)角ω

表示。

主光線：通過(guò)入瞳中心的光線主光線：通過(guò)入瞳中心的光線描述成像范圍大小的參量稱(chēng)為視場(chǎng)，近距離物體成像的視場(chǎng)一般用物體的高度y表示，無(wú)限遠(yuǎn)物體成像的視場(chǎng)用視場(chǎng)角ω表示。定義：限制成像范圍大小的光闌稱(chēng)為視場(chǎng)光闌一條光線如果被某一光學(xué)器件限制,則該光線的共軛光線也一定會(huì)受到該器件的共軛像所限制非像方遠(yuǎn)心光路測(cè)量系統(tǒng)描述成像光束大小的參量稱(chēng)為孔徑，近距離物體成像的孔徑用孔徑角U表示，無(wú)限遠(yuǎn)物體成像的孔徑用孔徑高度h表示；近景深：對(duì)準(zhǔn)平面以近能成清晰像的物空間深度描述成像光束大小的參量稱(chēng)為孔徑，近距離物體成像的孔徑用孔徑角U表示，無(wú)限遠(yuǎn)物體成像的孔徑用孔徑高度h表示；主光線：通過(guò)入瞳中心的光線孔徑光闌在物方空間的共軛“像”稱(chēng)為入射光瞳，簡(jiǎn)稱(chēng)入瞳2．視場(chǎng)光闌非像方遠(yuǎn)心光路測(cè)量系統(tǒng)描述成像范圍大小的參量稱(chēng)為視場(chǎng)，近距離物體成像的視場(chǎng)一般用物體的高度y表示，無(wú)限遠(yuǎn)物體成像的視場(chǎng)用視場(chǎng)角ω表示。非像方遠(yuǎn)心光路測(cè)量系統(tǒng)一條光線如果被某一光學(xué)器件限制,則該光線的共軛光線也一定會(huì)受到該器件的共軛像所限制視場(chǎng)光闌設(shè)在像面物在有限遠(yuǎn)物在無(wú)限遠(yuǎn)孔徑光闌、入瞳、出瞳三者互為共軛關(guān)系景深隨放大率（或焦距）的增大而減小如透鏡的邊框、光孔等。非像方遠(yuǎn)心光路測(cè)量系統(tǒng)物方遠(yuǎn)心光路消除測(cè)量誤差兩個(gè)直徑相等的正薄透鏡，已知透鏡的焦距，，物距為-100mm即，間距60mm，直徑D1=D2=6mm，求此系統(tǒng)的孔徑光闌。描述成像范圍大小的參量稱(chēng)為視場(chǎng)，近距離物體成像的視場(chǎng)一般用物體的高度y表示，無(wú)限遠(yuǎn)物體成像的視場(chǎng)用視場(chǎng)角ω表示。非物方遠(yuǎn)心光路的測(cè)量誤差求出所有的通光元件在系統(tǒng)物方的共軛“像”。如透鏡的邊框、光孔等。一條光線如果被某一光學(xué)器件限制,則該光線的共軛光線也一定會(huì)受到該器件的共軛像所限制系統(tǒng)孔徑的確定-----

孔徑光闌的識(shí)別孔徑光闌在物方空間的共軛“像”稱(chēng)為入射光瞳，簡(jiǎn)稱(chēng)入瞳一條光線如果被某一光學(xué)器件限制,則該光線的共軛光線也一定會(huì)受到該器件的共軛像所限制1．孔徑光闌圖視場(chǎng)光闌設(shè)在物面其中為入瞳的位置

第三節(jié)漸暈光闌當(dāng)孔徑光闌和視場(chǎng)光闌確定以后，其余限制軸外光束的光闌對(duì)軸外點(diǎn)將產(chǎn)生漸暈作用，稱(chēng)為漸暈光闌。漸暈光闌的作用

1。減小光學(xué)系統(tǒng)的橫向尺寸

2。改善軸外點(diǎn)的成向質(zhì)量減小光學(xué)系統(tǒng)的橫向尺寸第五節(jié)景深和焦深景深焦深結(jié)束景深景深景深：在平面上成清晰像的空間深度稱(chēng)為景深對(duì)準(zhǔn)平面：像面所對(duì)應(yīng)的共軛面遠(yuǎn)景深：對(duì)準(zhǔn)平面以遠(yuǎn)能成清晰像的物空間深度近景深：對(duì)準(zhǔn)平面以近能成清晰像的物空間深度景深為近景深與遠(yuǎn)景深之和。景深的計(jì)算與景深有關(guān)的因素景深隨入瞳的增大而減小景深隨對(duì)準(zhǔn)平面距離的增大而增大景深隨放大率（或焦距）的增大而減小景深隨像面分辨率的增加而減小焦深

一個(gè)物平面能夠獲得清晰像的空間深度稱(chēng)為焦深

焦深的計(jì)算第五節(jié)遠(yuǎn)心光路一、物方遠(yuǎn)心光路二、像方遠(yuǎn)心光路物方遠(yuǎn)心光路孔徑光闌設(shè)置在光學(xué)系統(tǒng)的像方焦點(diǎn)處時(shí)，其入瞳在物方無(wú)窮遠(yuǎn)，這種光路稱(chēng)為物方遠(yuǎn)心光路，