工程光学

测量照相物镜相对孔径的常用方法有光学测量法和光电测量法。

a.光学测量法

相对孔径涉及焦距和入瞳直径两个参数，分别测量后，就可以计算出相对孔径。光学测量法的特点是测量精度高，适合测量具有规则几何形状孔径光阑的镜头，但是效率相对比较低。

入瞳直径的测量又有准直投影法和直接测量法。

① 准直投影法

测量原理如图7-4所示，用灯泡、聚光镜和小孔光阑组成点光源，放在照相物镜的像方焦点上，该点光源发出的光束经过照相物镜成像，成为一束直径等于照相物镜入瞳直径的平行光，投影到磨砂玻璃上，很容易测量光斑的直径。

图7-4 准直投影法测量入瞳直径原理图

测量时应注意镜头的安装方向，图中被

测镜头左侧为像方，右侧为物方。

判断小孔光阑是否在被测镜头像方焦

平面上有如下两种方法：

A)若小孔光阑位于焦平面上，则光束通过被

测镜头一定出射平行光。用平面反光镜将平

行光反射，再经过被测镜头成像，一定聚焦

于小孔光阑所在的平面上。

B)沿光轴移动磨砂玻璃，若磨砂玻璃上的亮

斑大小不变，则认为小孔已经调到焦平面

上。

②直接测量法

用读数显微镜直接测量入瞳直径的测

量原理如图7-5所示，从下向上的照明光投

射到磨砂玻璃上，产生的漫射光从照相物镜

的像方照明照相物镜的孔径光阑，用读数显

微镜从照相物镜的物方直接测量孔径光阑

在物空间的像（入射光瞳）的直径。

这种方法比较直观，测量误差小，但是

要求读数显微镜的工作距离不能小于照相 图7-5 入瞳直径直接测量法原理图