光栏与光瞳.doc

第五章 光栏与光瞳

光学设计中一个重要的概念是光栏及与光栏相关的光瞳。在拍照的时候，大多情况下都会用到光栏。高质量的手机都有内置的可调节的光栏，以便可以控制暴光量,它不仅可以控制到达像面的光通量，设计者还可以通过光栏的位置和大小来控制像差。当你设计一个摄影镜头时，你会体会到光栏决定了光学系统中的两条重要光线，主光线和边缘光线。当你做近轴光线追迹的时候，这些是你要考虑的光线，主光线和边缘光线。他在镜面上产生的高度和角度是用来计算像差的。

光阑是光学系统的物理孔径，它起着通光的作用，只允许部分光线通过像面，而阻挡其他部分通过。
光栏可以通过光学器件的自身的孔径来定义或者由光学系统中的孔隙面来确定，。
，因为光阑位于镜头的正前面，所以又称为入瞳，光阑作为物方对镜头的成像，这个像又称为出瞳（）。
如果做无穷远处成像在像方焦点光线的反向延长线，可以确定出瞳的大小（）。
，所放置的光栏位于镜头的后面，光栏又称之为出瞳，光栏由左边镜头的成像（光线由右像追迹），这个物方的成像又称之为入瞳（）。，无穷远处的成像光线由入瞳所限制。
，光栏的位置位于系统的中间，它既不是入瞳也不是出瞳，我们仍然将它视为物，光栏对左边系统的成像为入瞳，对右边系统的成像为出瞳（&b）。
对无穷远的物方成像，所有的光线在入瞳边缘聚焦入射，在出瞳边缘出射（）。
，边缘光线
对轴上点物体，通过光栏边缘的光线（入瞳和出瞳）称之为边缘光线。现在我们来看决定最大视场角的这些点，从这些点发出的光线直接透过光栏的中心被称之为主光线，。
通常，主光线以正的入射角入射（也就是说轴外的物点为-y），当PRTE（）应用于主光线时，这时水平杠加在变量高度和角度上：

，我们用内置光栏的三片式透，我们来追迹系统的边缘和主光线。但是要做到这一点，我们需要瞄准通过入瞳边缘的边缘光线和通过中心的主光线。我们怎么找到这些目标点？首先我们找到光栏对左边系统的成像。。我们来选择光栏上的两个点，一个中心点，一个边缘的点
。由每个点出发来对光线由右向左追迹，追迹的角度是不重要的。（，根据光路可逆原理）。由中心点出发的光线
经过整个系统，在最后一面上肯定会产生某一个高度和角度，这个光线延长与光轴的交点就是像面的位置，这样我们也就确定了轴上的入瞳的位置。入瞳的大小如
何来确定？通过系统我们来追迹光栏的边缘光线，它与像面的交点有个高度这个
高度就决定了入瞳的大小。这样我们就找到了系统的入瞳，再将系统旋转过来，。