孔径光阑
多个光阑中对光束的限制作用,即决定成像光束大小的那个光阑,又称有效光阑。孔径光阑可遮掉光束中偏离近轴光线较大的光线,对像的清晰度、正确性、亮度和景深等有直接影响。
由于轴上点的成像光束被孔径光阑所限制,易于想到,将系统的所有光孔分别通过其前面的光学零件成像于物空间时,其中对轴上物点张角为的那个像,或当物在无穷远时孔径为的那个像所对应的光孔,一定是孔径光阑。孔径光阑在物空间的像称为入射光瞳,其对物点的张角称为物方的光束孔径角。同样,孔径光阑被其后面的光学零件成在像空间的像,称为出射光瞳,它一定也是对轴上像点张角为的一个光孔像,这个张角是像方的光束孔径角。入射光瞳、孔径光阑与出射光瞳三者是共轭的。如果忽略光阑像差,入射光瞳是物面上各点成像光束的公共入口;出射光瞳是成像光束的公共出口。通过孔径光阑中心的光线叫主光线,因共轭关系,它也通过入射光瞳中心和出射光瞳中心。因此,一般说主光线是成像光束的中心线。
渐晕现象
在理想情况下,轴上点和轴外点的光束都受孔径光阑的限制,有基本相同的光束孔径角,如果视场不太大,整个视场的像面照度基本均匀。然而在实际光学系统中,轴外点成像光束往往受其他光学零件通光孔的限制,结果是轴外点的光束孔径角比轴上点的小得多。这是因为要使轴外点也以充满入射光瞳的光束成像时,那些远离孔径光阑的透镜需要有相当大的直径,并且对全孔径轴外光束校正好像差也非常困难。因此,为了改善轴外点的成像质量、也为了光学零件的横向尺寸不特别大,常用适当减小某几个透镜直径的方法来对轴外光束作必要的限制。这种轴外点发出充满入射光瞳的光束被某些光学零件部分拦截而不能全部通过光学系统的现象,称为光束渐晕。轴外点离光轴越远,拦截现象(即渐晕)越严重,结果是视场外围的像面照度大大降低。当然,绝大部分光学系统都允许存在一定程度的渐晕。
显微镜光学系统
显微镜光学系统的设计有三种光学系统。
1、长筒光学系统:即物镜像方焦点到目镜物方焦点的距离,采用有限远光学系统。
2、无限远校正光学系统:是较***的光路设计,它体现了无限远校正方式的优越性。
3、无限远双重色差校正光学系统:是目前的光路设计,不但能矫正位置色差,同时还能矫正倍率色差,提供反差、衬度、分辨率的锐利图象。
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