外形尺寸計(jì)算

在這個(gè)階段里要設(shè)計(jì)擬定出光學(xué)系統(tǒng)原理圖，確定基本光學(xué)特性，使?jié)M足給定的技術(shù)要求：即確定放大倍率或焦距、線視場(chǎng)或角視視場(chǎng)、數(shù)值孔徑或相對(duì)孔

徑、共軛距、后工作距離光闌位置和外形尺寸等。

因此，常把這個(gè)階段稱為外形尺寸計(jì)算。一般都按理想光學(xué)系統(tǒng)的理論和計(jì)算公式進(jìn)行外形尺寸計(jì)算。在計(jì)算時(shí)一定要考慮機(jī)械結(jié)構(gòu)和電氣系統(tǒng)，以防止在機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)上無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

點(diǎn)列圖

由一點(diǎn)發(fā)出的許多光線經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)以后，由于象差，使其與象面的交點(diǎn)不現(xiàn)集中于同一點(diǎn)，而形成一個(gè)分布在一定范圍內(nèi)的彌散圖形，稱之為點(diǎn)列圖。通常

用集中30%以上的點(diǎn)或光線的圓形區(qū)域?yàn)槠鋵?shí)際有效的彌散斑，它的直徑的倒

數(shù)，為系統(tǒng)能分辨的條數(shù)。其一般用于評(píng)價(jià)大象差系統(tǒng)。

光學(xué)傳遞函數(shù)

此方法是基于把物體看作是由各種頻率的譜組成的，也就是將物的亮度分布函數(shù)展開為傅里葉級(jí)數(shù)或傅里葉積分。把光學(xué)系統(tǒng)看作是線性不變系統(tǒng)，物體經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)成象，可視為不同頻率的一系列正弦分布線性系統(tǒng)的傳遞。

這樣的光孔稱為光闌：前者稱孔徑光闌或有效光闌；后者稱視場(chǎng)光闌。任何光學(xué)系統(tǒng)必定存在這樣二個(gè)光闌。主光線就是子午平面與弧矢平面的交線。由于主光線要經(jīng)系統(tǒng)各個(gè)表面的折射、反射而改變其方向，所以，弧矢平面也逐面發(fā)生變化而不是一個(gè)統(tǒng)一的平面。理想光學(xué)系統(tǒng)具有下述性質(zhì)：①交于物點(diǎn)的所有光線經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)后，出射光線均交于像點(diǎn)。反之亦然。這一對(duì)物像可互換的點(diǎn)稱為共軛點(diǎn)。②物方的每條直線對(duì)應(yīng)像方的一條直線稱共軛線；相對(duì)應(yīng)的面稱共軛面。

決定視物范圍的光闌。視場(chǎng)光闌可決定視場(chǎng)范圍的大小。視場(chǎng)光闌由其前方光學(xué)系統(tǒng)所成的像稱入射窗，由其后方系統(tǒng)所成的像稱出射窗。包含軸外物點(diǎn)和光軸的平面稱為子午平面。由于光學(xué)系統(tǒng)的軸對(duì)稱性質(zhì)，軸外物點(diǎn)總可取在作圖平面上，即紙平面就是子午平面。位于子午平面上的光束稱為子午光束?？讖焦怅@被其后面的光學(xué)零件成在像空間的像，稱為出射光瞳，它一定也是對(duì)軸上像點(diǎn)張角為的一個(gè)光孔像，這個(gè)張角是像方的光束孔徑角。