RP Fiber Power | 入瞳和出瞳
光學(xué)成像系統(tǒng)可以包含各種限制光線通過的光學(xué)孔徑。然而，并非所有這些孔都與系統(tǒng)的光學(xué)性能相關(guān)。此外，孔徑的效果也受其他光學(xué)元件來影響。此外，限制孔徑角的孔徑，其位置也會對離軸光線的處理有影響。 y#ON= 8l
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為了考慮所有這些方面，在幾何光學(xué)中發(fā)展了入瞳和出瞳的抽象概念，用于描述從系統(tǒng)外部看到的光學(xué)孔徑的效果。 6jal5<H
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入瞳我們首先考慮光束路徑中不同位置的孔徑對孔徑角的影響。假設(shè)成像系統(tǒng)聚焦在某個像面上，并且光線從物面的中心出射。圖1展示出了在不同位置的不同直徑的孔徑可以導(dǎo)致相同的孔徑角限制。然而，重要的是，對于從物面中的不同(離軸)位置發(fā)出的光線，它們的效果是不同的。因此，僅知道最大孔徑角是不夠的。 UBwYw m0
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圖1:成像系統(tǒng)可以被不同位置A1、A2和A3處的光圈限制到相同的孔徑角。然而，對于來自物面中其他點的光，它們的效果會有所不同。 ='/#G0W
人們通過構(gòu)造所謂的入瞳來解決這個問題，入瞳具有確定的直徑和軸向位置。在圖2中是相同的系統(tǒng)，但僅包含中間孔徑(A2，現(xiàn)在稱為A)。該孔徑向左成像，即僅考慮其左側(cè)的光學(xué)元件。物方的光線反向延長，即可找到入瞳的邊緣——這會在第一甚至第二光學(xué)表面后成一個虛像。入瞳是從物方看到的孔徑的像。 48GaZ@v
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圖2:系統(tǒng)中間孔徑的入瞳。 p{V(! v |
利用入瞳，不僅可以確定最大孔徑角，還可以正確地描述對從物面中的其他點射出的光線的限制。 '~6l
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對于其他光學(xué)元件前面的孔徑，例如圖1中的A1，假設(shè)透鏡足夠大，不會帶來限制，則入瞳與該物理孔徑完全相同。如結(jié)構(gòu)為圖1中的孔徑A3，將再次導(dǎo)致不同的入瞳結(jié)果。事實上，這三種孔徑對系統(tǒng)的光學(xué)性能也有不同的影響。 Zg])uM]\2i
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對于有限尺寸的單個薄透鏡并且沒有附加孔徑的情況下，入瞳即是透鏡的通光部分。對于多透鏡系統(tǒng)，入瞳可以位于光學(xué)系統(tǒng)之前、之內(nèi)或之后。 C5^N)-]"
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例如，對于任何攝影物鏡，可以基于光學(xué)設(shè)計構(gòu)建入瞳的位置和直徑。存在多個光圈的情況下，則考慮對光線限制最強的光圈。然后可以指定入瞳參數(shù)，而不是實際物理孔徑和其他光學(xué)元件的所有細(xì)節(jié)；僅用這些數(shù)據(jù)，就足以說明物方的光圈效果。 YBk* CW9
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對于變焦鏡頭，入瞳通常取決于變焦設(shè)置。 FZ%
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攝影物鏡的光圈通常用F數(shù)來規(guī)定，F(xiàn)數(shù)被定義為焦距和入瞳直徑的比值。 y3 S T"U
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入瞳的軸向位置也與相機的透視中心相關(guān)。 No/D"S#
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對于物方遠(yuǎn)心的物鏡，入瞳位于距物鏡無限遠(yuǎn)的位置。入瞳為物的正投影，放大率與物距無關(guān)。 L-3wez;hm
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對于顯微鏡物鏡，入瞳和焦距與數(shù)值孔徑直接相關(guān)，這是常用的規(guī)格。 TsRbIq[
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