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滿足一系列要求的實際光學系統(tǒng)往往不是幾個透鏡的簡單組合,而由一系列透鏡、曲面反射鏡、平面鏡、反射棱鏡和分劃板等多種光學零件組成,并且要通過合理設(shè)置光闌、精細校正像差和恰當確定光學零件的橫向尺寸等手段才能得到合乎需要的高質(zhì)量系統(tǒng)。任何垂直于光軸的平面,其共軛面仍與光軸垂直。對垂直于光軸的一對共軛平面,橫向放大率為常量。研究理想光學系統(tǒng)上述物像兩方一一對應(yīng)關(guān)系的理論稱為高斯光學。由于光學系統(tǒng)的軸對稱性,軸上點光束無需區(qū)分子午光束與弧矢光束,軸外點光束則一定是對子午平面對稱的。
所有這些光孔中,一定有一個光孔起著限制軸上點成像光束孔徑角的作用;另外有一個光孔起著限制成像范圍的作用。光學系統(tǒng)的各個光學零件都由各自的鏡框限定其通光孔,絕大多數(shù)情況下是圓孔。有時還在系統(tǒng)中加入固定的或可變的專設(shè)光孔。這種軸外點發(fā)出充滿入射光瞳的光束被某些光學零件部分攔截而不能全部通過光學系統(tǒng)的現(xiàn)象,稱為光束漸暈。
這樣的光孔稱為光闌:前者稱孔徑光闌或有效光闌;后者稱視場光闌。任何光學系統(tǒng)必定存在這樣二個光闌。視場光闌被其前面的光學零件在物空間中所成的像稱為入射窗,它對入射光瞳中心所張的角度是所有光孔像中者,這個角度稱為視場角。軸外點離光軸越遠,攔截現(xiàn)象(即漸暈)越嚴重,結(jié)果是視場外圍的像面照度大大降低。當然,絕大部分光學系統(tǒng)都允許存在一定程度的漸暈。