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什么是入瞳距離?
來源:m.yunshuchuan.com 發布時間:2025年06月13日

一、概念

孔徑光闌和視場光闌

孔徑光闌:決定到達像的光能量大小的任何原件,限制入射光束的大小。

視場光闌:限制可以被系統成像的物的大小或角寬度的元件,限制了成像范圍。

       孔徑光闌控制從物點到共軛像點的光線的數目,視場光闌控制物點的個數。


入射光瞳和出射光瞳

入射光瞳:從物上一軸上點穿越孔徑光闌之前的元件看到的孔徑光闌的像。

出射光瞳:從像上一軸上點穿過中間插入的透鏡看到的孔徑光闌的像。

       實際進入光學系統的光錐由入射光瞳決定,而離開光學系統的光錐由出射光瞳決定。

主光線和邊緣光線

主光線:過孔徑光闌中心的光線。

邊緣光線:過孔徑光闌邊緣的光線。

特點:任一個物點的主光線一定會過孔徑光闌、入瞳、出瞳的中心,其邊緣光線一定會過孔徑光闌、入瞳、出瞳的邊緣。

 

 

 

參考《光學》第五版 Eugene Hecht

 

二、工程實現

如何尋找孔徑光闌?

對一近軸光線進行追跡,記錄光線在每一個元件上的高度y和有效孔徑CACA/y最小的就是代表孔徑光闌的元件

如何尋找入瞳?

1. 計算入瞳位置

    將孔徑光闌的中心看作是一個物點,向左進行追跡,得到第一個透鏡面光線的高度y以及出射角u(y/tan(u))+Δz可以計算出入瞳位置距第一個透鏡面的距離(S0)

2. 計算入瞳孔徑

    將孔徑光闌邊緣看作是一個物點,向左進行追跡,得到第一個透鏡面的光線高度y以及出射角u(y/tan(u))-Δz可以計算出出射光線與光軸的交點距第一個透鏡面的距離(S1),可得該軸上點距入瞳中心的距離S=S0+S1,入瞳孔徑R=S*tan(u)

如何尋找出瞳?

1. 計算出瞳位置

    將孔徑光闌的中心看作是一個物點,向右進行追跡,得到最后一個透鏡面光線的高度y以及出射角u(y/tan(u))+Δz可以計算出出瞳位置距最后一個透鏡面的距離(S0)

2. 計算出瞳孔徑

     將孔徑光闌邊緣看作是一個物點,向右進行追跡,得到最后一個透鏡面的光線高度y以及出射角u(y/tan(u))-Δz可以計算出出射光線與光軸的交點距最后一個透鏡面的距離(S1),可得該軸上點距出瞳中心的距離S=S0+S1,出瞳孔徑R=S*tan(u)

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