工程光学

杨健君

目录

  • 1 序
    • 1.1 序
  • 2 第一章 几何光学基础
    • 2.1 第一节 几何光学的基本定律
    • 2.2 第二节 光学系统及成像的基本概念
  • 3 第二章 高斯光学
    • 3.1 第一节 近轴光学系统的光路计算
    • 3.2 第二节 球面光学成像系统​
    • 3.3 第三节 理想光学系统
    • 3.4 第四节 理想光学系统的基点与基面
    • 3.5 第五节 理想光学系统的物像关系
    • 3.6 第六节 节点
    • 3.7 第七节 理想光学系统的组合
    • 3.8 第八节 透镜
    • 3.9 第九节 矩阵运算在几何光学中的应用
    • 3.10 第十节 共轴球面系统的物像关系
  • 4 第三章 平面镜与棱镜系统
    • 4.1 第一节 平行平板
    • 4.2 第二节 折射棱镜与光楔
    • 4.3 第三节 平面镜
    • 4.4 第四节 反射棱镜
    • 4.5 第五节 光学材料
  • 5 第四章 光阑
    • 5.1 第一节 光阑
    • 5.2 第二节 场镜的特性及其应用
    • 5.3 第三节 光学系统的景深
    • 5.4 第四节 远心光路
    • 5.5 扩展一 辐射度学与光度学中的基本量
    • 5.6 扩展二 朗伯余弦定律及朗伯源
    • 5.7 扩展三 光照度计算
    • 5.8 扩展四 光学系统中光束的光亮度
    • 5.9 扩展五 成像系统像面的光照度
    • 5.10 扩展六 光学系统中光能损失的计算
    • 5.11 扩展七 色度学基础
  • 6 第五章 光学系统的像质评价
    • 6.1 第一节 像差概述
    • 6.2 第二节 色差
  • 7 第六章 目视光学系统
    • 7.1 第一节 人眼的光学特性
    • 7.2 第二节 放大镜
    • 7.3 第三节 显微镜系统
    • 7.4 第四节 望远镜系统
    • 7.5 第五节 光学系统外形尺寸的计算
  • 8 第七章 摄影和投影光学系统
    • 8.1 序 摄影机发展史
    • 8.2 第一节 摄影与投影系统的光学参数
    • 8.3 第二节 超远摄型系统
    • 8.4 第三节 超广角型系统
    • 8.5 第四节 变焦距系统
    • 8.6 第五节 CCD/CMOS摄像系统
  • 9 第八章 照明光学系统
    • 9.1 第一节 照明系统的基本要求
    • 9.2 第二节 几种特殊照明方式
    • 9.3 第三节 聚光镜类型
    • 9.4 第四节 光能计算实例
  • 10 第九章 激光光学系统
    • 10.1 序 激光简介
    • 10.2 第一节 激光束传输特性
    • 10.3 第二节 激光束的透镜变换
    • 10.4 第三节 激光透镜与望远镜
    • 10.5 第四节 激光整形和微光斑形成系统
    • 10.6 第五章 激光扫描系统
    • 10.7 第六节 光学信息处理系统和傅立叶变换镜头
    • 10.8 第七节 激光谐振腔的计算
  • 11 第十章 纤维光学系统
    • 11.1 第一节 纤维光学系统
    • 11.2 新建课程目录
第二节 场镜的特性及其应用

§4.1 场镜的特性及其应用

一定义

在望远系统中,如果希望系统光学特性不变,即在物镜和目镜焦距不变的条件下,把出射光束在目镜上的投射高度降低一些,使目镜组的口径减小。

在F’上加一个正透镜

物镜所成的像正好位于正透镜的主平面上,通过它以后所成的像和原来像的大小相等,从而不会影响系统的成像特性,这样一种和像平面重合,或者和像平面很靠近的透镜称为场镜

特性改变成像光束的位置(压低光线,减小后续光路通光孔径),不影响系统的光学特性。

二 应用

连续成像的组合系统中经常采用。

当两个系统组合在一起成像时,为了使前一个系统的出射光束都能进入后一个系统,而又不使后一个系统的通光口径过大,这就需要在中间像平面上加入一个场镜。

例:在像平面A’B’加一场镜,把成像光束向光轴偏转,使主光线透过后透镜中心,则后组透镜的口径大大减小。



渐晕

渐晕

Ø轴外光束被拦截的现象称为“渐晕”

渐晕光阑(Vignetting stop)

Ø提高轴外点成像质量,减小光学零件尺寸。



渐晕小结

当系统存在渐晕时,视场没有确定的界线;

只能是对确定的渐晕,有确定的视场大小;

存在渐晕时,轴上物点像亮,边缘像点逐渐变暗;

渐晕产生的原因多是透镜框;

透镜横向尺寸渐晕小,渐晕越大透镜横向尺寸越小;

可利用渐晕拦截像差大的成像光束——提高成像质量。

当一个系统的入瞳入窗的位置与大小确定后,物体上各点的成像光束情况也就确定了!