应用光学-第五章.ppt

1、2020/8/14，哈工大测量技术和质量工程学科研究所，第1，5章光学系统的成像光束选择，2020/8/14，哈工大测量技术和质量工程学科研究所，第2，构成光学系统的所有部件均为固定尺寸大小。实际光学系统不仅必须满足上述物相共轭位置关系和成像倍率的要求，而且还必须具有图像范围。以前的研究没有对光学元件的大小进行限制。2020/8/14，哈工大测量控制技术和质量工程学科研究所，3，透镜或光学系统可进入的光束从一个点发射的立体角大小由透镜的直径、5-1盲肠及其作用决定，2020/8/14，哈工大测量控制技术和质量工程学科研究所，一些光孔的大小是可以改变的。这种光散射是“可变盲肠”，2020/8/1

2、4，哈工大测量技术和质量工程学科研究所，5，在光学系统中的作用：晶体上的照度。确定系统的视野。限制偏离光束理想位置的某些光线，以提高系统的成像质量，防止系统的有害微光。盲肠是实际光学系统完美(满意)所不可缺少的部件。2020/8/14，哈工大测控技术与质量工程学科研究所，6，膜片起到了上述作用。孔径膜片场膜片，孔径膜片：限制轴上物体成像光束立体角(倾斜角)的膜片。确定可以通过光学系统的光量(如平面照度)的阑尾。2020/8/14，哈工大测量技术和质量工程研究所，7，视野盲肠限制物平面或水空间由光学系统成像的最大范围盲肠称为视野盲肠。视野：物体平面或物体空间被光学系统成像的最大范围称为视野。20

3、20/8/14，哈工大测量技术和质量工程研究所，8，遮光因为轴外点成像光束部分被遮挡，图像的边缘部分亮度比平面中心暗，所以称为遮光板。2020/8/14，哈工大测量控制技术和质量工程学科研究所，9，2020/8/14，哈工大测量技术和质量工程研究所，10，旧式相机的苏杂乱，2020/8/14，哈工大测量，与最小角度对应的膜片是光圈膜片。决定方法可以通过图形方法或解释方法完成。2020/8/14，哈工大测量技术和质量工程学科研究所，12，例如光学系统已知由三部分组成，透镜1的焦距f1=-f1=100毫米，口径D1=40mm毫米；镜头2的焦距f2=-F2=120mm，直径D2=30mm，与镜头1的

4、距离D1=20mm是。盲肠3口径为20毫米，与镜头2的距离D2=30mm毫米。检查物体A的位置L1=-200mm，牙齿灯光组中哪个孔是孔径盲肠。2020/8/14，哈工大测量技术和质量工程研究所，13，1，图解法，根据孔径盲肠的确定方法，必须将每个盲肠拍入水空间(F和F对)。D1前面没有灯光组，因此其本身就是物体空间的图像。2020/8/14，哈工大测量技术和质量工程研究所，14，从水点将光引入各图像边缘，夹角最小的人对应的阑尾是孔径盲肠。、D1、D1、D2、D3和D2是系统的孔径阑尾。A，2020/8/14，哈工大测量技术和质量工程研究所，15，分析：1。镜头1前面没有光波，所以它本身就是水

5、空间的样子。、镜头2位于镜头1的右侧，成像光线必须从右向左，属于反向光路。牛顿公式和高斯公式都是从正光路导出的，符号规则也不能按照正光路规定随意用于反射炉。2，分析方法：解决方法：认为镜头2很像，找东西。2020/8/14，哈工大测量技术和质量工程研究所，16，2，f1=-f1=100mm，l 2=20mm，使用高斯公式：2020/8/14，必须注意(阿尔伯特爱因斯坦，Northern Exposure(美国电视电视剧)，2020/8/14，哈工大测量技术和质量工程研究所，18，同样，2020/8/14，哈工大确定光学系统的水防孔径U，如P1PP2。，如果孔径在整个光学系统的图像空间中盲肠，那

6、它本身就是射透镜。相反，如果在物体空间里，那就是入射透镜。2020/8/14，哈工大测控技术与质量工程学科研究所，24，通过光学系统所有光学部件的通孔，分别通过前面的光学部件向整个系统的水空间进行成像。系统的入射透镜必须是其中物体中心的长角最小的。对于特定位置的物体，瞳孔确定可进入系统成像的最大光束孔径，物体表面各点发射的成像光束进入系统的公共入口。2020/8/14，哈工大测控技术与质量工程学科研究所，25，Q，Q，2，由于轭关系，主射线也必须通过孔孔径盲肠中心和瞳孔中心。主光线是每个事物点发出的成像光束的光束对称轴。梁的孔径角度是表示实际光学系统功能的重要性能参数之一，用Umax表示。，不

7、仅是表面的照度，还包括光学系统分辨率，2020/8/14，哈工大测量技术和质量工程学科研究所，29，对各种类型的光学系统使用多种表示方法，以对应于牙齿孔径角度的性能参数，微系统和投影系统的物镜通常表示nsinUmax表示。水洞直径每个Umax越大，数值孔径越大，进入系统的光能越多，理论辨别力越高，2020/8/14，哈工大测量技术和质量工程研究所，30，望远系统和摄影系统为相对孔径A，D立冬姆F水景焦距，2020/8/14，2020。在上例中，如果水泡L1=-100mm，则光学系统的孔径阑尾是哪个？2020/8/14，哈工大测量技术和质量工程研究所，32，注：在视觉仪器中，瞳孔必须在系统外部，

8、眼睛的瞳孔才能一致。合理选择孔径盲肠的位置，可以提高轴外点成像质量。对于无限的物体，光学系统中的所有光球都是由前面的光学部件在水空间中形成的图像中直径最小的光球就像系统中的瞳孔一样。2020/8/14，哈工大测量技术和质量工程研究所，33，5-3点盲肠，入射窗，发射窗，光学系统的成像范围有限。照相机的底片盒是根据限制成像范围的大小工具显微镜的分片直径确定成像范围的大小，限制物体成像范围的盲肠是视野盲肠，2020/8/14，哈工大测量技术和质量工程研究所，34，1，视野盲肠确定方法：(2)孔径盲肠确定，(1)计算，从瞳孔中心用每个膜片吸引光线到物体空间中可见的边缘，角度最小的人对应的阑尾是视野盲

9、肠。(威廉莎士比亚，温德萨默，现) (威廉莎士比亚，温德萨默)，2020/8/14，哈工大测量技术和质量工程研究所，35，上述例子中拯救光祖的视野盲肠。F1=-f1=100mm，D1=40mm；F2=-F2=120mm，D2=30mm，D1=20mm；D3=20mm，D2=30mm，L1=-200mm，D1，D2，D3，2020/8/14，哈工大测控技术与质量工程学科研究所，38，2，相关概念，光学系统的视野盲肠确定后，引入了以下概念。入射窗口(简单的入射窗口)，出射窗口：视野盲肠看起来像是后面的光构成的空间。(简称窗口)，立窗限制水空间的可表现范围，出窗限制空间等图像范围，视野盲肠、立窗、出

10、窗徐璐轭。2020/8/14，哈工大测量技术和质量工程研究所，39，以上例子中，窗户与视野盲肠一致。水房视野角度：在水空间中，立窗边缘是瞳孔中心的长角2，方形视野角度：在图像空间中，出窗边缘是能表示瞳孔中心的长角2，半视场角度和光组视野的大小，因此经常称为观察视角。(注：、)，2020/8/14，哈工大测量技术及质量工程学科研究所，40，视野盲肠针对特定位置的孔径盲肠。孔直径膜片位置更改后，原始现场膜片可以替换为其他光源孔。要注意：2020/8/14，哈工大测量技术和质量工程研究所，41，A1内的区域将成像所有点都布满瞳孔的光束。A1A2区内的所有点不能再成像所有填满瞳孔的光束，有些光被窗户挡

11、住了。A2A3区域内的每点光线被窗户阻挡得更多。A3点以外的区域每点光线都不能进入瞳孔，不能成像。光晕现象，瞳孔，口腔，水平面，2020/8/14，哈工大测量技术和质量工程研究所，42，物体点离光轴越远，头晕越大。轴上的点没有淡入。淡入系数：被阻挡的梁在瞳孔表面的截面面积与瞳孔面积的比率。A1到A2，渐变系数为0到0.5，A2到A3，渐变系数为0.5到1。因此，整个视野在明亮的地方变得越来越暗，没有明确的界限。水平面，2020/8/14，哈工器技术质量工程研究所，43，2020/8/14，哈工器技术质量工程研究所，44 45，用光学系统的视野大小两种茄子方法表示。线视野：近场成像的一组灯光，通常以可见物体平面直径2y表示。视野角度：远距离或无限远体成像的灯光组，通常使用角度2显示视野大小。望远镜，照片物镜，2020/8/14，哈工大测量技术和质量工程学科研究所，46，为了改善轴向外点的成像，经常有意识地缩小一两个透镜直径并切断一些成像光线。直径减少的镜片或光学称为眨眼盲肠。2020/8/14，哈