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简介
这是一个关于工程光学眼睛及目视光学系统介绍PPT课件，主要介绍了§7.1 眼睛的光学成像特性。§7.2 放大镜。§7.3显微镜系统。§7.4 望远镜系统。§7.5 目镜的内容。第7章 眼睛及目视光学系统第7章 眼睛及目视光学系统 §7.1 眼睛的光学成像特性 一、眼睛的结构 精巧的照相机二. 眼睛的调节及适应 1、视度调节 视度——与视网膜相共轭的物面到人眼距离的倒数。SD=1/l 眼睛的调节：眼睛成像系统对任意距离物体自动调焦的过程。调节能力用能清晰调焦的极限距离表示：lr、lp(远点距、近点距) 2、瞳孔调节 3、适应 适应：眼睛对周围空间光亮情况的自动适应程度，通过瞳孔的自动增大或缩小完成。明适应：暗——亮，瞳孔自动缩小。暗适应：亮——暗，瞳孔自动增大。三、眼睛的缺陷及校正正常眼：眼睛的远点在∞,或眼睛光学系统的像方焦点在视网膜上。反常眼：近视眼：远点位于眼前有限距 远视眼：远点位于眼后有限距 散光眼、斜视眼、散光近视 四、眼睛的视角五、眼睛的分辨率 刚刚能分辨开的两点对眼睛物方节点所张的角度——极限分辨角。白天：2mm——70”——0.006mm 眼睛在松弛状态：f ’=23mm 得= a /f ’= 0.006 /2360"（良好照明） 设计目视光学仪器时，必须考虑眼睛的分辨率。应满足：仪= tan/tan/：被观察物体所需的分辨角。六、眼睛的瞄准精度（对准精度）分辨：眼睛能区分开两个点或线之间的线距离或角距离的能力。对准：垂直于视轴方向上的重合或置中过程。对准误差(精度)：对准后，偏离置中或重合的线距离或角距离，欢迎点击下载工程光学眼睛及目视光学系统介绍PPT课件哦。
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第7章 眼睛及目视光学系统第7章 眼睛及目视光学系统 §7.1 眼睛的光学成像特性 一、眼睛的结构 精巧的照相机二. 眼睛的调节及适应 1、视度调节 视度——与视网膜相共轭的物面到人眼距离的倒数。SD=1/l 眼睛的调节：眼睛成像系统对任意距离物体自动调焦的过程。调节能力用能清晰调焦的极限距离表示：lr、lp(远点距、近点距) 2、瞳孔调节 3、适应 适应：眼睛对周围空间光亮情况的自动适应程度，通过瞳孔的自动增大或缩小完成。 明适应：暗——亮，瞳孔自动缩小。 暗适应：亮——暗，瞳孔自动增大。三、眼睛的缺陷及校正正常眼：眼睛的远点在∞，或眼睛光学系统的像方焦点在视网膜上。反常眼：近视眼：远点位于眼前有限距 远视眼：远点位于眼后有限距 散光眼、斜视眼、散光近视 四、眼睛的视角五、眼睛的分辨率 刚刚能分辨开的两点对眼睛物方节点所张的角度——极限分辨角 。 白天：2mm——70”——0.006mm 眼睛在松弛状态： f ’ =23mm 得= a /f ’= 0.006 /2360"（良好照明） 设计目视光学仪器时，必须考虑眼睛的分辨率。应满足：仪 = tan/tan /：被观察物体所需的分辨角。 六、眼睛的瞄准精度（对准精度）分辨：眼睛能区分开两个点或线之间的线距离或角距离的能力。对准：垂直于视轴方向上的重合或置中过程。对准误差(精度)：对准后，偏离置中或重合的线距离或角距离。七. 双目立体视觉 对物体位置在空间分布以及对物体体积的感觉——立体视觉。 1. 单眼观察 2．双眼观察 双像 单一像 物在两眼视网膜上的像必须位于视网膜的对应点，即相对于黄斑中心的同一侧时，才有单像的印象 §7.2 放大镜 一、视觉放大率 二．光束限制和线视场 眼瞳：孔径光阑，系统的出瞳 放大镜框：视场光阑，入窗，出窗，同时也是渐晕光阑 （视场光阑与物面不重合） 当物面位于放大镜前焦面时，其线视场2y（50%渐晕）: §7.3 显微镜系统一．显微镜的视觉放大率（物体一次像位于目镜物方焦面） 二、显微镜的光束限制和线视场 1．显微镜的孔径光阑、出瞳直径 普通显微镜：物镜框——孔径光阑。 测量显微镜：物镜像方焦面——孔径光阑 2、显微镜的视场光阑 显微镜的线视场取决于视场光阑的大小。所以，显微镜的线视场：三．显微镜的分辨本领、有效放大率 1．显微镜的分辨本领瑞利判断： 当一个像点衍射斑中心落在另一像点衍射光环第一个暗环时，则两像点刚好能被分辨（即两相邻点之间隔等于艾里斑半径时）。 艾里斑半径：a=0.61 /n’sinu’ 分辨率是能分辨物方两点间最短距离： 道威判断： 两相邻像点间隔0.85a时，被系统分辨： = 0.85a =0.5 /NA 以道威判断作为系统的目视衍射分辨率或理想目视衍射分辨率。 2．显微镜的有效放大率 便于眼睛分辨的角距离为2'~4' ，在明视距离上对应的线距离s' ： ' = = 0.85a =0.5/NA =555nm 按道威判断，得： 523NA≤ ≤ 1046NA 取 500NA ≤ ≤ 1000NA min = 0.0725mm 常用的：物镜4个：4 、10 、40 、100 目镜3个：5 、10 、15 组成： 20 ~1500 （光学筒长Δ随 f ’ 不同而不同）四、显微镜的景深几何景深物理景深调节景深 250mm~∞ 调节范围4D NA、G 五. 显微镜的照明方法 1．反射光照明： 亮视场照明：一般通过物镜从上面照明。 暗视场照明：侧面入射，从物镜侧向通过。 进入物镜成像的仅为从物体表面散射的光线。 2. 透射光照明： 亮视场照明：临界照明、柯勒照明（像方远心） a. 临界照明——光源成像于物平面。 多用于投影物体面积较小的情况。 光源表面亮度的不均匀性影响观察效果。 “窗对窗，瞳对瞳” b. 柯勒照明：光源成像于物镜的入瞳面上。 多用于大面积的投影情况。消除了物体平面光照度不均匀的缺点。 “窗对瞳，瞳对窗” 暗视场照明：光线倾斜入射，在物体旁侧向通过。 §7.4 望远镜系统 一、望远系统的视觉放大率 开普勒望远镜二. 望远镜系统的分辨率和工作放大率 望远镜的分辨率用极限分辨角表示。艾里斑半径 a=0.61 /n’sinu’ 1. 按瑞利判断 2. 按道威判断 三.望远镜的视场 1.开普勒望远镜 物镜框：孔径光阑、入瞳；出瞳在目镜外，与人眼重合。 目镜框：渐晕光阑，允许50%渐晕； 分划板：视场光阑。 §7.5 目镜 同放大镜： =250/fe’ 一.目镜的主要光学参数 2’ 、fe’、p’/ fe’、lF 1. 视场角2’ tg’=tg 2.镜目距p’:出瞳到目镜后表面的距离，≥6mm 相对镜目距p’/ fe’ 3.工作距lF ——目镜第一面的顶点到其物方焦平面的距离 lF > 视度调节的深度 二 . 光学仪器中目镜的视度调节 三.目镜类型 1. 惠更斯目镜 2’=400~500 p’/ fe’ =1/3 2. 冉斯登目镜 2’=300~400 p’/ fe’ =1/3~1/4 3.对称式目镜 2’=400~420 p’/ fe’ =1/1.3 4. 凯涅尔目镜 2’=450~500 p’/ fe’ =1/2 5. 无畸变目镜 2’=480 p’/ fe’ =0.8 6.长出瞳距目镜 2’=500~700 p’/ fe’ =1/1.7 7.艾尔弗目镜 2’＝650 ~720 lz’/ fe’=3/4 另外，还有广角目镜、超广角目镜。 目镜型式较多，设计时在满足光学特性要求时，要兼顾成像质量和结构的简单化。
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