孔径光阑 视场光阑 之间有什么联系?如何确定一个光学系统的视场光阑?
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发布时间:2022-10-08 09:13
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时间:2023-11-08 15:15
根据提问,首先要先明确两个光阑的定义:
孔径光阑——在光学系统中,描述成像光束大小的参量为孔径,当物体在有限远时其孔径的大小用孔径角U表示,若物体在无限远时孔径的大小用孔径高度h来加以表示.我们称光学系统中*轴上物电成像光束大小的光阑为孔径光阑,该光阑实际上*的是成像光束立体角的大小.如果在子午面内(轴外点与光轴所构成的平面)进行分析,孔径光阑决定了轴上点发出的最大孔径角U的大小,例如,人眼的瞳孔就是孔径光阑.
视场光阑——视场通常描述的是成像光学系统物、像平面上(或物、像空间中)成像范围.在光学系统中一般将安置在物平面或者像平面上用以*成像范围的光阑成为视场光阑,它可能是光学系统中的某个或者某组透镜边框,也可能是专设的光孔.例如,测量显微镜的分划板、照相机的底片边框都起到视场光阑的作用,其形状多为圆形、矩形或方形.
那么孔径光阑和视场光阑的比较和联系为:
1、孔径光阑*成像光束的孔径,即决定成像的照度、分辨率;
2、视场光阑决定视场,及物体成像的范围;
3、孔径光阑缩小时,每一物点成像光束孔径角变小,像面照度减小,但成像范围不变;
4、视场光阑缩小时,成像范围变小,但成像物点的孔径角变小,及像的照度不变.
如何判定视场光阑:
假设入瞳为无限小,则判断光学系统的视场光阑的方法为,将光学系统中所有的光学元件的通光孔径(镜框)分别通过其前面的镜组成像到整个系统的物空间,根据各像的位置和大小求出对入瞳中心的张角,张角最小的像即为光学系统的入射窗,与入射窗相共轭的元件(或镜框)即为视场光阑.