5.3 视场光阑

任何光学系统都能对系统光轴周围的空间成像，这就是该系统所可能有的视场。一般来说，这个视场应大于对系统所要求的成像视场。因此，在光学系统像平面或其共辄面上放置光阑来限制视场。这个光阑称为光学系统的视场光阑。

在进行光学系统设计时，必须保证在所限制的视场内有满意的成像质量和足够的光照度，以便能为接收器所接收。物体在有限距离时，可使视场光阑和物平面重合，限定物方视场，也可把光阑置于像平面，限定像方视场。一个光学系统只能有一个视场光阑。

视场可以用长度来度量，称为线视场。如果视场光阑为长方形或正方形，其线
视场按对角线计算。物方像线场为物高的两倍，用 2y表示。像方线视场为像高的两倍，用 2y’表示。理想光学系统的物、像方线视场的关系为：
y′=byy'=by y′=by

视场也可以用角度来度量，称为视场角。物方视场角为2ω2 \omega2ω，像方视场角为2ω′2 \omega '2ω′。它们分别为物像方线视场上、下边缘的主光线之间的夹角。物、像方视场角之间由光睦处的角放大率g联系起来，即：
tanω′=g2tanωtan\omega '=g_{2}tan\omega tanω′=g2tanω

当己知视场半角w或w’时，光瞳角放大率 gzg_{z}gz可由光幢处垂轴放大率bzb_{z}bz来求得:
gz=n1nk′1bz=−ff′1bz−bz=n1nk′f′xz=D′Dg_{z}={n_{1}\over{n'_{k}}} {1\over{b_{z}}}= -{f\over{f'}} {1\over{b_{z}}}\\ -\\ {b_{z}}={n_{1}\over{n'_{k}}} {f'\over{x_{z}}}= {D'\over{D}} gz=nk′n1bz1=−f′fbz1−bz=nk′n1xzf′=DD′
D和 D’分别为入射光睡和出射光睡的直径。故：
gz=xzf′g_{z}={x_{z}\over{f'}} gz=f′xz

物、像两空间视场角w 和2w’与线视场 2y 和 2y’的关系为：
tanω=−yptan\omega=-{y\over p} tanω=−py
tanω′=−y′p′tan\omega '=-{y'\over p'} tanω′=−p′y′
当物体在无限远时， p’=f’只能在像平面(即后焦平面)上安置视场光阑。像方视场角2w’可写为:
tanω′=−y′f′tan\omega '=-{y'\over f'} tanω′=−f′y′
物空间只能用视场角2w表示。

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