工程光学郁道银第七章.pptVIP

工程光学第7章-1典型光学系统 二、眼睛的调节及校正 1、眼睛的调节：眼睛成像系统对任意距离的物体自动调焦的过程。 f ’ 的变化范围: 18mm~23mm 2、眼睛的调节能力：眼睛的调节能力表示为能清晰调焦的极限距离范围。 该调节能力的数学描述如下： 设人眼能调节清晰成像的极限距离分别为： l r远点距离, 远点 发散度（或会聚度）; l p近点距离，近点 发散度（或会聚度）； 单位为（D）屈光度 （屈光度1D=1m-1） 眼睛的调节能力用 a.影响因素： 调节能力随年龄增大而减少 　 b.明视距离：在阅读时，或眼睛通过目视光学仪器观测物像时，为了工作 舒适，习惯上把物或像置于眼前250mm处，称作明视距离。 3、非正常眼及其校正： ①正常眼和反常眼： 正常眼：眼睛的远点在无限远，眼睛光学系统的 后焦点在视网膜上。 反常眼：眼睛光学系统的后焦点不在视网膜上。 ②近视眼和远视眼： 近视眼：远点位于眼前有限距离。 远视眼：远点位于眼后有限距离 ③校正方法; ④视度： 远点距离l r(单位为m)的倒数 表示近视眼或远视眼的程度，称为 视度，单位为屈光度，通常医院和 眼镜店把一屈光度称作100度。 三、眼睛的辐射接收作用 视网膜：由锥状细胞和杆状细胞组 成，两种细胞各有不同的任务； 杆状细胞：对光刺激极敏感，但完 全不感色；（引起视觉） 锥状细胞：感光能力差，但它们能 对各色光有不同的感受。（分辨颜色） 适应：眼睛对周围空间光亮情况的自动适应程度。 明适应和暗适应：由暗处进入亮处，瞳孔自动缩小；由亮处进入暗处，瞳孔自 动放大。 四、眼睛的分辨率 1、眼的分辨能力：眼能够分辨最靠近两相邻点的能力称为眼的分辨能力，或视觉敏锐度。 2、视角：物体对人眼的张角称作视角。 3、视角鉴别率ε： 当两像点落在同一视觉细胞上时，人眼无法分辨，但当两像点距离大于等于细胞直径D时，两像点可能落在相邻细胞上，则眼睛就可分辨。 Dmin=0.006mm ，当 时， 视角鉴别率 五、眼睛的对准精度 六、眼睛的景深 设Dp为人眼的直径，ε为节点处的人眼分辨角 由图可知：ab = - pε ΔabA2∽ΔA2cd 由ΔA1ab∽ΔA1cd 远景深 近景深 若眼睛调节在无限远，P＝∞，远、近景深距离为 P1∞＝+DP/ε P2∞＝－DP/ε 七. 双目立体视觉 对物体位置在空间分布以及对物体体积的感觉——立体视觉。 1. 单眼观察 2．双眼观察 双像 单一像 物在两眼视网膜上的像必须位于视网膜的对应点，即相对于黄斑中心的同一侧时，才有单像的印象 一、视觉放大率 二．光束限制和线视场 眼瞳：孔径光阑，系统的出瞳 放大镜框：视场光阑，入窗，出窗，同时也是渐晕光阑 （视场光阑与物面不重合） 当物面位于放大镜前焦面时，其线视场2y（50%渐晕）: * * 本章内容提要 第一节 眼睛及其光学系统 第二节 放大镜 第三节 显微镜系统 第四节 望远镜系统 第五节 目镜 第六节 摄影系统 第七节 投影系统 第八节 变焦距光学系统 第九节 光学系统的外型尺寸计算 * 由于成像理论的逐步完善，构成了许多在科学技术和国民经济中得到广泛应用的光学系统，例如放大镜、显微镜、望远镜、摄影仪器和投影仪器等。本章主要介绍上述光学系统的成像特性和设计要求，组成上述光学系统的物镜和目镜的结构型式及其主要光学参数等。 * 已学过：折射定律——单个折射球面——理想光组——平面系统——光束限制——像差 目的：组成仪器，得到实际应用的光学系统 根据光学基本理论，将光学元件合理组合，得到光学仪器。 由使用要求决定成像要求，根据成像要求设计光学系统。 设计过程就是合理的组合过程。 §7.1 眼睛及其光学系统 一、眼睛的结构 1、结构与主要组成： 角膜、前室 （水状液）、水晶体 和后室（玻璃体） 、视网膜、瞳孔、 黄斑、视轴与眼轴。 水晶体的曲率半径： 40mm~70mm 孔径直径变化： 2mm~8mm 眼轴 视轴 * 人眼的构造剖视图 *巩膜是眼球的第一层保护膜，白色、不透明、坚硬； *角膜是巩膜的最前端部分，无色而透明；眼睛内的折射主要发生在角膜上； 巩膜 角膜 脉络膜 *脉络膜是眼球的第二层膜，上面有供给眼睛营养的网状微血管； * 人眼的构造剖视图 *虹膜是脉络膜的最前端部分，含有色素细胞，决定眼的颜色； 巩膜 角膜