光学系统(optical system)是指由透镜、反射镜、棱镜和光阑等多种光学元件按一定次序组合成的系统。通常用来成像或做光学信息处 理。曲率中心在同一直线上的两个或两个以上折射(或反射)球面组成的光学系统称为共轴球面系统,曲率中心所在的那条直线称为光轴。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。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。
高斯光学中把具体的光学系统抽象概括成由基点和基面组成的系统,物距、像距及焦距均以两个主点为基准计算。物点Q和物方焦点F至物方主点H的距离s和f分别为物距和物方焦距;像方主点H'至像点Q'和像方焦点F'的距离分别为像距s'和像方焦距f'。已知两对共轭面位置及放大率,或已知一对共轭面位置及放大率,加上光轴上的两对共轭点,可以确定理想光学系统的成像。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。
视场光阑被其前面的光学零件在物空间中所成的像称为入射窗,它对入射光瞳中心所张的角度是所有光孔像中者,这个角度称为视场角。对通过光学系统的光束起限制作用的光学元件。它可是光学元件(透镜、反射镜等)本身的边框,也可是另外设置的带孔不透明屏。光阑中心通常在光轴上,且与光轴垂直。孔径光阑的位置还与像差校正和系统各光学零件的横向尺寸有关,应在设计时合理确定。
包含轴外物点和光轴的平面称为子午平面。由于光学系统的轴对称性质,轴外物点总可取在作图平面上,即纸平面就是子午平面。位于子午平面上的光束称为子午光束。高斯光学中把具体的光学系统抽象概括成由基点和基面组成的系统,物距、像距及焦距均以两个主点为基准计算。物点Q和物方焦点F至物方主点H的距离s和f分别为物距和物方焦距;像方主点H'至像点Q'和像方焦点F'的距离分别为像距s'和像方焦距f'。物点的成像光束是一个以物点为顶点,以入射光瞳为底的空间光锥。此光束经过光学系统以后,其结构会发生变化,对于轴对称光学系统(绝大多数系统属这一类),轴上点光束总具有对称性质,但轴外点光束经系统后失去对称。
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