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关于孔径光阑的相关叙述

2021.7.27

  多个光阑中对光束的限制作用最大,即决定成像光束大小的那个光阑,又称有效光阑。孔径光阑可遮掉光束中偏离近轴光线较大的光线,对像的清晰度、正确性、亮度和景深等有直接影响。

  由于轴上点的成像光束被孔径光阑所限制,易于想到,将系统的所有光孔分别通过其前面的光学零件成像于物空间时,其中对轴上物点张角为最小的那个像,或当物在无穷远时孔径为最小的那个像所对应的光孔,一定是孔径光阑。孔径光阑在物空间的像称为入射光瞳,其对物点的张角称为物方的光束孔径角。同样,孔径光阑被其后面的光学零件成在像空间的像,称为出射光瞳,它一定也是对轴上像点张角为最小的一个光孔像,这个张角是像方的光束孔径角。入射光瞳、孔径光阑与出射光瞳三者是共轭的。如果忽略光阑像差,入射光瞳是物面上各点成像光束的公共入口;出射光瞳是成像光束的公共出口。通过孔径光阑中心的光线叫主光线,因共轭关系,它也通过入射光瞳中心和出射光瞳中心。因此,一般说主光线是成像光束的中心线。

  孔径光阑在光学系统中的位置与很多因素有关。在某些系统中有特定的要求,例如,目视光学系统一定要使出射光瞳位于目镜之外,以便眼睛的瞳孔能与之重合;远心系统中应使孔径光阑位于焦点上。此外,孔径光阑的位置还与像差校正和系统各光学零件的横向尺寸有关,应在设计时合理确定。

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