光學(xué)成像系統(tǒng)可以包含各種限制
光線通過(guò)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(lái)影響。此外，限制孔徑角的孔徑，其位置也會(huì)對(duì)離軸光線的處理有影響。
zN/nKj: Q *A0*.>@N 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。
y 7z)lB y\ -m $2"_ 入瞳我們首先考慮光束路徑中不同位置的孔徑對(duì)孔徑角的影響。假設(shè)成像系統(tǒng)聚焦在某個(gè)像面上，并且光線從物面的中心出射。圖1展示出了在不同位置的不同直徑的孔徑可以導(dǎo)致相同的孔徑角限制。然而，重要的是，對(duì)于從物面中的不同(離軸)位置發(fā)出的光線，它們的效果是不同的。因此，僅知道最大孔徑角是不夠的。
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UTqKL*p523 圖1:成像系統(tǒng)可以被不同位置A1、A2和A3處的光圈限制到相同的孔徑角。然而，對(duì)于來(lái)自物面中其他點(diǎn)的光，它們的效果會(huì)有所不同。
人們通過(guò)構(gòu)造所謂的入瞳來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，入瞳具有確定的直徑和軸向位置。在圖2中是相同的系統(tǒng)，但僅包含中間孔徑(A2，現(xiàn)在稱(chēng)為A)。該孔徑向左成像，即僅考慮其左側(cè)的光學(xué)元件。物方的光線反向延長(zhǎng)，即可找到入瞳的邊緣——這會(huì)在第一甚至第二光學(xué)表面后成一個(gè)虛像。入瞳是從物方看到的孔徑的像。
6E9o*YSk y w:=$e5 圖2:系統(tǒng)中間孔徑的入瞳。
FBa- gm<9 利用入瞳，不僅可以確定最大孔徑角，還可以正確地描述對(duì)從物面中的其他點(diǎn)射出的光線的限制。
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