第9章 节 　典型光学系统 《应用光学》课件.pptx

应用光学;第9章　典型光学系统;9.1　眼睛;9.1.1　眼睛的构造;9.1.1　眼睛的构造;9.1.2　眼睛的调节与适应;1.眼睛的调节;2.眼睛的适应;9.1.3　眼睛的缺陷及校正;9.1.3　眼睛的缺陷及校正;9.1.3　眼睛的缺陷及校正;图9-3　眼睛的校正;物空间两点与眼的物方节点所连的两条直线间的夹角称为视角。当物空间两点对人眼的张角小到一定程度时，人眼就无法区分，因此定义人眼刚能分辨开物空间两点对眼睛物方节点张角的最小值为最小分辨角，以ε表示。眼睛能分辨开两个很靠近的点的能力，称为眼睛的分辨率。 ;9.1.4　眼睛的分辨率;9.2　放大镜;9.2.1　放大镜的工作原理;9.2.2　放大镜的视觉放大率;9.2.3　放大镜的光束限制;9.3　显微镜;9.3.1　显微镜的工作原理;9.3.2　显微镜的视觉放大率;9.3.3　显微镜的光束限制;1.显微镜的孔径光阑;显微镜的孔径光阑的设置是随物镜的情况不同而不同,对于单透镜组的低倍显微物镜，物镜框就是孔径光阑和入瞳,它被目镜所成的像即是整个显微镜的出瞳。对于由多透镜组成的高倍显微物镜,常用最后一组透镜的镜框为孔径光阑；对于应用于精密测量的显微物镜，通常在物镜的像方焦面上或其附近设置专门的光阑为孔径光阑。;2.显微镜的视场光阑;9.3.4　显微镜的分辨率和有效放大率;1.显微镜的分辨率;2.显微镜的有效放大率;9.3.5　显微镜的物镜;1.消色差物镜;1.消色差物镜;图9-10　消色差物镜;2.复消色差物镜;3.平场物镜;9.3.6　显微镜的目镜;1.焦距f ′e;2.视场角2ω′;3.相对镜目距P′/f ′e;4.工作距lF;图9-13　惠更斯目镜;(2)冉斯登目镜　;(3)补偿目镜;9.3.7　显微镜的照明系统;1.照明系统的设计原则;1.照明系统的设计原则;(2)照明系统设计原则之二　;2.亮视场照明;(1)直接照明　;(2)临界照明　;(3)柯勒照明　;3.暗视场照明;(1)透射式暗视场照明;9.4　望远镜;9.4.1　望远镜的工作原理;9.4.1　望远镜的工作原理;9.4.2　望远镜的视觉放大率;9.4.3　望远镜的光束限制;9.4.4　望远镜的分辨率和工作放大率;9.4.5　望远镜的物镜;1.望远物镜的光学特性;2.望远物镜的类型;2.望远物镜的类型;(1)双胶合物镜　;(4)摄远物镜;9.4.6　望远镜的目镜;1.冉斯登目镜;2.凯涅尔目镜;3.对称式目镜;4.无畸变目镜;图9-33　无畸变目镜;5.爱弗尔目??;9.4.7　望远镜中的转像系统和场镜;1.棱镜转像系统;2.透镜转像系统;2.透镜转像系统;3.场镜;9.5　摄影系统;9.5.1　摄影系统的工作原理;9.5.2　摄影物镜的光学性能;1.焦距f ′;2.相对孔径D/f ′;(2)与像面光照度的关系;3.视场角2ω;9.5.3　摄影物镜的景深;9.5.4　摄影系统的物镜;1.标准镜头2.广角物镜3.长焦(望远)物镜4.变焦距物镜;1.标准镜头;　这种物镜是1841年由匹兹万设计出来的，它是世界上第一个依靠光学设计而制造出来的摄影物镜，如图9-38所示。;(1)匹兹万物镜;(3)天塞物镜和海利亚物镜　;(4)双高斯物镜　;2.广角物镜;(2)超广角物镜　;3.长焦(望远)物镜;3.长焦(望远)物镜;4.变焦距物镜;4.变焦距物镜;9.6　投影系统;9.6.1　投影物镜的光学特性9.6.2　投影物镜的结构型式9.6.3　投影系统的照明系统;9.6.1　投影物镜的光学特性;1.放大率;2.视场;3.数值孔径;4.工作距;9.6.2　投影物镜的结构型式;9.6.3　投影系统的照明系统;9.6.3　投影系统的照明系统;9.6.3　投影系统的照明系统;9.7　计算机辅助光学设计;9.7.1　计算机辅助光学设计的流程;9.7.1　计算机辅助光学设计的流程;9.7.1　计算机辅助光学设计的流程;图9-54　根据相对孔径和视场角的镜头型式分类(镜头类型的介绍，详细参考本章前面内容);(5)优化　;9.7.2　设计实例;1.设计实例1：双胶合望远物镜;1.设计实例1：双胶合望远物镜;(1)设计规格确认　;(2)初始结构选取　;(2)初始结构选取　;(2)初始结构选取　;(2)初始结构选取　;(2)初始结构选取　;(2)初始结构选取　;(2)初始结构选取　;(2)初始结构选取　;(2)初始结构选取　;(3)变量、约束、边界设定　;(4)建立评价函数　;(4)建立评价函数　;(4)建立评价函数　;(6)分析、像质评价　;2.设计实例2：凯涅尔目镜;2.设计实例2：凯涅尔目镜;2.设计实例2：凯涅尔目镜;2.设计实例2：凯涅尔目镜;2.设计实例2：凯涅尔目镜;2.设计实例2：凯涅尔目镜