光学知识之理想光学系统的基点和基面

                                                光学知识之理想光学系统的基点和基面

一、基本概念

• 无限远的轴上物点和它对应的像点F’
• 无限远的轴上物点发出的光线：

论：无限远的轴上物点发出的光线与光轴平行。

• 像方焦点、焦平面；像方主点、主平面；像方焦距

定义：像方焦点、焦平面；像方主点、主平面；像方焦距

：

• 无限远的轴外物点发出的光线：

由于光学系统的口径大小总是有限的，所以无限远的轴外物点发出的、能进入光学系统的光线总是相互平行的，且与光轴有一定的夹角ω。

明：

• ω的大小反映了轴外物点离开光轴的角距离，当ω→0时，轴外物点就重合于轴上物点。
• 这一束平行光线经过系统后，一定相交于像方焦平面上的某一点。
• 无限远的轴上像点和它对应的物点F

定义：物方焦点、物方焦面、物方主点、物方主面、物方焦距

物方主平面与像方主平面的关系

结论：物方主平面与像方主平面是一对共轭面；主平面的垂轴放大率为+1，即：出射光线在像方主平面上的投射高度一定与入射光线在物方主平面上的投射高度相等。

常用的共轴系统的基点和基面：一对主平面、无限远轴上物点和像方焦点F’、物方焦点F和像方无限远轴上点通常用一对主平面和两个焦点位置来表示一个光学系统

实际光学系统的基点位置和焦距的计算

方法：在实际系统的近轴区追迹平行于光轴的光线，就可以计算出实际系统的近轴区的基点位置和焦距。

例：已知三片型照相物镜的结构参数如下，求光学系统的基点位置和焦距。

/mmd/mmn

26.675.201.6140

189.677.95

-49.661.6 1.6745

25.476.7

72.112.8 1.6140

-35.00

• 为求物镜的像方焦距f’、像方焦点的位置F’、像方主点的位置H’，可沿正向光路追迹一条平行于光轴的光线利用近轴光线的光路计算公式逐面计算，其结果为：

利用近轴光线的光路计算公式逐面计算，其结果为：

• 求物镜的物方焦距f、物方焦点的位置F、物方主点的位置H，可沿反向光路追迹一条平行于光轴的光线,结构参数如下：

/mmd/mmn

35.002.8 1.6140

-72.116.7

-25.471.6 1.6745

49.667.95

-189.675.2 1.6140

-26.67