第七章 工程光学(2)

工程光学

图7-2 负透镜焦距测量原理图

测量时应选择合适的光束直径。由于照相物镜的残留像差比较大，从像差的角度考虑，测量光束的直径越小，由像差引起的测量误差越小；从确定像面(焦平面)的角度考虑，希望测量光束的直径越大，景深越小；从像面照度的角度考虑，希望测量光束的直径不要太小。所以，在选择测量光束直径时，应兼顾这几种因素，选择适中的光束口径。

b.精密测角法

用精密测角法测量光学镜头焦距的原理如图7-3所示，首先将玻罗板刻线面（刻线垂直于图面）放在被测镜头的物方焦平面上，玻罗板上相距2y的一对刻线经过被测镜头成像后成为两束平行光，夹角为2ω，然后用经纬仪测量2ω角，最后根据几何关系得到被测镜头的像方焦距

f'=±y (7-2) tanω

其中若被测镜头的光焦度>0，则取“+”；若被测镜头的光焦度<0，则取“-”

图7-3 精密测角法测量镜头焦距的原理图

生产中为了便于测量，常用顶焦距测量代替焦距测量。所谓顶焦距，就是光学系统最后一个表面中心到像方焦点的距离。

用显微镜找到像方焦点，记下光轴方向的坐标z1，沿光轴向前移动显微镜，根据光学系统最后一个表面中心区域的灰尘确定显微镜的轴向坐标z2，z2 z1就是光学系统的像方顶焦距。

2．相对孔径

相对孔径定义为D/f ’，即照相物镜的入瞳直径D与像方焦距f ’ 之比(非圆孔径光阑按面积等效成圆孔，该圆孔的直径为D)。

例如，某照相物镜的焦距f’=50mm，入瞳直径D=φ25mm，则相对孔径记为D/f ’=1：2。