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一、概念

孔徑光闌和視場光闌

孔徑光闌：決定到達(dá)像的光能量大小的任何原件，限制入射光束的大小。

視場光闌：限制可以被系統(tǒng)成像的物的大小或角寬度的元件，限制了成像范圍。

       孔徑光闌控制從物點(diǎn)到共軛像點(diǎn)的光線的數(shù)目，視場光闌控制物點(diǎn)的個數(shù)。

入射光瞳和出射光瞳

入射光瞳：從物上一軸上點(diǎn)穿越孔徑光闌之前的元件看到的孔徑光闌的像。

出射光瞳：從像上一軸上點(diǎn)穿過中間插入的透鏡看到的孔徑光闌的像。

       實(shí)際進(jìn)入光學(xué)系統(tǒng)的光錐由入射光瞳決定，而離開光學(xué)系統(tǒng)的光錐由出射光瞳決定。

主光線和邊緣光線

主光線：過孔徑光闌中心的光線。

邊緣光線：過孔徑光闌邊緣的光線。

特點(diǎn)：任一個物點(diǎn)的主光線一定會過孔徑光闌、入瞳、出瞳的中心，其邊緣光線一定會過孔徑光闌、入瞳、出瞳的邊緣。

參考《光學(xué)》第五版 Eugene Hecht

二、工程實(shí)現(xiàn)

如何尋找孔徑光闌？

對一近軸光線進(jìn)行追跡，記錄光線在每一個元件上的高度y和有效孔徑CA，CA/y最小的就是代表孔徑光闌的元件

如何尋找入瞳？

1. 計算入瞳位置

    將孔徑光闌的中心看作是一個物點(diǎn)，向左進(jìn)行追跡，得到第一個透鏡面光線的高度y以及出射角u，(y/tan(u))+Δz可以計算出入瞳位置距第一個透鏡面的距離(S0)。

2. 計算入瞳孔徑

    將孔徑光闌邊緣看作是一個物點(diǎn)，向左進(jìn)行追跡，得到第一個透鏡面的光線高度y以及出射角u，(y/tan(u))-Δz可以計算出出射光線與光軸的交點(diǎn)距第一個透鏡面的距離(S1)，可得該軸上點(diǎn)距入瞳中心的距離S=S0+S1，入瞳孔徑R=S*tan(u)。

如何尋找出瞳？

1. 計算出瞳位置

    將孔徑光闌的中心看作是一個物點(diǎn)，向右進(jìn)行追跡，得到最后一個透鏡面光線的高度y以及出射角u，(y/tan(u))+Δz可以計算出出瞳位置距最后一個透鏡面的距離(S0)。

2. 計算出瞳孔徑

     將孔徑光闌邊緣看作是一個物點(diǎn)，向右進(jìn)行追跡，得到最后一個透鏡面的光線高度y以及出射角u，(y/tan(u))-Δz可以計算出出射光線與光軸的交點(diǎn)距最后一個透鏡面的距離(S1)，可得該軸上點(diǎn)距出瞳中心的距離S=S0+S1，出瞳孔徑R=S*tan(u)。