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文档简介
1、2020/6/15,哈尔滨工业大学光电测控技术与设备研究所,1。单个折射球的主平面和焦点,1。球面主点的位置,在近轴区域,单个折射球面形成一个完美的图像。在这种情况下,它可以被认为是一个理想的光组,也有一个基点和一个基面。在主平面上,=1,从近轴区域横向放大公式:显然,对于上述公式来说,只有l=l=0,所以对于单折射球面,H,H和o重合,并且物侧主平面和像侧主平面都与球面顶点o相切,2020/6/15,哈尔滨工业大学光电测控技术与设备研究所,2,2。球面焦距公式。在已知主点的情况下,只要获得单个折射面的焦距,就可以确定相应焦点和焦平面的位置。当物点位于物焦点时,有:l=f,l=,代入公式,可以
2、得到单个折射球的物焦距:2020/6/15,哈尔滨工业大学光电测控技术与设备研究所,3,以h为原点,可以确定物焦点f和物焦平面的位置,同样,单个折射球的像焦距可以得到: 从以上两个公式,我们可以得到:2020/6/15,哈尔滨工业大学光电测控技术与设备研究所,4。 将n=-n代入下式,得到单个反射面的放大率公式:哈尔滨工业大学光电测控技术与设备研究所,2020/6/15,5,3,球面节点,节点:一对角度放大率=1的共轭点。get: l=l=r,代入公式,结论:单个折射球面的一对节点(J,J )都位于球面的中心c,与主点不重合。原因:nn,2020/6/15,哈尔滨工业大学光电测控技术与设备研究
3、所,6。类似地,对于反射球面,也有:l=l=r。因为单个反射折射球面可以被视为近轴区域中的理想光学组,其成像特性可以应用理想光学组中的所有公式,并且单个反射球面的一对节点(J,J)位于球面的中心C。注意:两边的折射率不同!不要使用光组在同一介质中的公式!折射:n,n,反射:n,-n,2020/6/15,哈尔滨工业大学光电测控技术与设备研究所,7,概述:一对共轭曲面,两对共轭点是最常用的同轴系统的基点,两对共轭点:无穷远轴上的物点和无穷远轴上的像点。它们构成了光学系统的基本模型。问题:物体焦平面和图像焦平面是共轭的吗?不要。2020/6/15,哈尔滨工业大学光电测控技术与设备研究所,8。如果共轴
4、光学系统的一对主平面和两个焦点的位置是已知的,则可以根据它们找到物体空间中任何物体点的图像!哈尔滨工业大学光电测控技术与设备研究所,2020/6/15,9,2020/6/15,哈尔滨工业大学光电测控技术与设备研究所,10,2-9用于计算光学系统的理想图像(2-8)。”。2020/6/15,哈尔滨工业大学光电测控技术与设备研究所,11,可供选择的典型光和可用的特性是:(1)平行于光轴入射的光通过系统后通过图像的焦点。穿过物体焦点的光在穿过系统后平行于光轴。(3)倾斜于光轴的平行光线穿过系统,然后在图像的焦平面上的某一点相交。2020/6/15,哈尔滨工业大学光电测量与控制技术与设备研究所,14,
5、(4)从物体焦平面上的一点发射的光束被转换成倾斜于,2020/6/15,哈尔滨工业大学光电测量与控制技术与设备研究所,16,已知F和F,以找到轴上的点A的图像,和,和,和,和,和,和,和,和,和,和,和,和,和,和,和,和,和,和,和,和,和,和,和,和,和,和,和,和,和,和,和,和,和,和,和,和,和,和,和,和和,和,和,和,和,和,和,和,和,和,N,(1)正光组轴上的点映射,H,H,2020/6/15,哈尔滨工业大学光电测量与控制技术与设备研究所,17,方法2:通过作为辅助线的f后,通过光组后平行于光轴,在N处与像方焦平面相交, 然后,从平行于辅助光线的点A发出的光线在穿过光组之后穿
6、过点N,并且与光轴的交点是A。 哈尔滨工业大学光电测控技术与设备研究所,2020/6/15,第18页,方法3:用A作为垂直于光轴的辅助AB,按照前面的方法计算B,用B作为垂直于光轴的辅助AB,然后A的交点是A,A,F,F,H,H,F,B,B,2020/6/15,光电测控技术与设备研究所哈尔滨工业大学,19,方法4:利用通过主点的光的不变方向作为通过主点的辅助光。 从像方焦平面发射的光穿过光组,然后平行出射。然后作为平行辅助光的出射光。哈尔滨工业大学光电测控技术与设备研究所,2020年6月15日。作为平行于入射光线的辅助光线,与光轴成一定角度的光束穿过光组,然后穿过像方焦平面。哈尔滨工业大学光电
7、测控技术与设备研究所,2020年6月15日,(2)负光组轴上的点映射,(3)负光组轴上的点映射,(4)负光组轴上的点映射,(5)负光组轴上的点映射,(6)负光组轴上的点映射,(6)负光组轴上的点映射,(6)负光组轴上的点映射,(7)负光组轴上的点映射,(8)负光组轴上的点映射,(8)负光组轴上的点映射,(8)负光组轴上的点映射,(8)负光组轴上的点映射,(9)负光组轴上的点映射,(9)负光组轴上的点映射,(9)负(8)QA/RF(来自物体焦平面的一点的光穿过光组并平行发射),2020/6/15,哈尔滨工业大学光电测量与控制技术与设备研究所,22,方法2: (1) AQ,(5)HR/RH,(3)
8、 RH/AQ,(4)辅助平面F,(6)HR相交辅助表面F到n的反向延伸, (2) QQ , 7) NQ 在光轴的交点处是两个A (物体平行光线出射后,反向延伸线会聚到图像的焦平面上的一点),f,f ,h,h ,A ,A,n,Q,r,r ,Q ,2020/6/15,哈尔滨工业大学光电测控技术与设备研究所,23,方法3:(3)QQ ,(4)直线从Q ,(5) BH (8)垂直于光轴交点的直线从B 是A ,(1)辅助AB,(6)HN,(7)反向延伸HN,在QF 到B ,F,F ,H,H ,A ,A,n,Q,B ,Q ,2020/6/15,哈尔滨工业大学光电测控技术与设备研究所,24,(3)正光组,实
9、物成像,已知物体焦点F和理想光组的图像焦点F 就像一个焦距,两个焦距。东西和图像都在两边,B,2020/6/15,哈尔滨工业大学光电测控技术与设备研究所,25,东西的大反转实像,位于双像的焦点。分开两面,(b)物体在双焦距范围内,2020/6/15,哈尔滨工业大学设备学院,26,(c)物体在双焦距范围内,在双焦距范围外,形成放大的倒置实像,图像在双焦距范围外的两面,2020/6/15,哈尔滨工业大学设备学院,27,(d)物体在焦平面内,在两面无限远处成像,2020/6/15,光电测控技术与设备学院, 哈尔滨工业大学,28,(e)物体处于双焦距,并且物体形成放大的正虚像,在同一侧,A,F,F ,
10、H,H ,B,2f ,2f,A ,B ,2020/6/15,哈尔滨工业大学光电测量与控制技术与设备研究所,29,(iv)正光组,虚拟物体成像,(A)虚拟物体处于双焦距,F,F ,A,B,A ,B ,减小正哈尔滨工业大学光电测控技术与设备研究所,30,(b)虚拟物体在一个焦距之外和两个焦距之内,形成正的、缩小的实像(在一个焦距之内),物体像的同一侧,2020/6/15,哈尔滨工业大学光电测控技术与设备研究所,31,(c)虚拟物体在双焦距之外,形成正的、缩小的和实像(在双焦距之内), 在物体和图像的同一侧,2020/6/15,哈尔滨工业大学光电测控技术与设备研究所,32,(5)负光组,物理成像,(A)物体在双焦距之外,图像:减少正虚像,在同一侧,在双焦距之内,A,F,F ,H,H ,B,2F ,B ,2020/6/15,哈尔滨工业大学光电测控技术与设备研究所图像是:缩小正投影虚像,同一侧,一个焦距内,2020/6/15,哈尔滨工业大学光电测控技术与设备研究所,34,(c)物体在一个焦距内,图像是:缩小正投影虚像,同一侧,一个焦距内,2020/6/15,哈尔滨工业大学光电测控技术与设备研究所,35,(6)负光组,
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