【正文】 透鏡表面的入射角，從而導致 兩個不良后果 :第一，光線的入射角增大，球差增加，過大的球差將使投影物鏡產(chǎn)生漸暈，使像面光照度不均勻；第二，光線入射角增加，光線衣透鏡表面的反射損失增加，在第一類系統(tǒng)中使整個像面光照度下降；在第二類系統(tǒng)中，將引起像面光照度不均勻。一般采用二次非球面就能使孔徑邊緣光線的球差得到校正。投影物鏡的光學特性，通常用視場、相對孔徑，放大率，工作距離表示，下面分別進行說明。根播放大率公式 ? 將已知屏幕尺寸代入 ，便可根據(jù)放大率 求出投影物鏡的最大線視場。y ? mmy 151001500m ax ??（二）相對孔徑 ? 投影物鏡的作用是把投影物體成像在屏幕上，屏幕距離和投影物鏡焦距相比，通常都達數(shù)十倍。 ? 39。2/sin fDU ? ?139。??? ??????????fDLE（三）放大率 ? 從上面的討論可知，放大率和投影物鏡的最大線視場以及相對孔徑有關。因此放大率也是投影物鏡的重要光學性能之一。|| fl ? 39。 fl ???39。例如齒輪，各種工件等，如果工作距離太小，則投影儀的使用范圍必將受到限制。物鏡的工作距離與它的結構型式有關，在焦距相同條件下，反攝遠物鏡具有較長的工作距離。長工作距離物鏡是在反攝遠型物鏡基礎上發(fā)展起來的，如圖 1040所示，圖（ a）為測量用長工作距離物鏡，相對工作距離 =，這種物鏡結構較簡單，但系統(tǒng)較長，大約是焦距的39倍。 $108 投影系統(tǒng)中的光能計算 ? 在進行投影系統(tǒng)計算時，為保證像面上有足夠光照度，光能的計算就占有互要的地位。由于像距比焦距大得多，所以 。m ax20 sin39。 xfx??? mmlx 500039。m ax48039。2m ax????????fDAmmUlD? （續(xù)） ? 根據(jù)放映物映物鏡的相對孔徑和投影面積的要求，就可以進行照明系統(tǒng)光學特性的計算。 mmD 1850 ???反 mmyy 39。24318501139。243850139。 ? 圖 1043 圖 1044 ??? 解：首先求發(fā)光體的平均光亮度，由公式 618，光源發(fā)出的總光通量為 ? 由于發(fā)光體在各方向投影面積近乎相等，所以可近似假定各方向均勻發(fā)光，發(fā)光強度為 ? 根據(jù)公式（ 624）求得 ? 考慮到后面加了球面反光鏡，使平均光亮度提高 50%，則得到發(fā)光體的平均光亮度為 ? 照明器的放大率為 2X，因此，投影物鏡的有效通光面積為S=6X6=36mm2,相應的通光口徑 D為 ? 投影物鏡的放大率為焦距為 50mm，像距為 ? 對應的像方孔徑角為 ? 將已知的 L、 sinU’max和 t代入公式（ 638）得 ? 即投影儀像面的光照度為 200lx lmK e 4503015 ?????? cdI ???? ?? 26 / mcddS IL n ????? 266 / mcdxxxL ?? mmDD 2 ?? 或?mmfxfl 800)151(50)1(39。 ??????? ? 39。 26m ax20 ?????? ??演講完畢，謝謝觀看！ 。si n m ax ???? lDU lxULE 200)00 (39。39。燈泡的光視效能為 15lm/W，燈絲為直徑 3mm，長 3nm的螺線管，如圖 1043所示。125239。? nn?39。由圖，反射鏡的口徑 D反 為 ? 如果電弧焰口的直徑為 9mm，而片門的對角線尺寸為 27mm，為了使照明反向鏡所成的像大于投影面積，假定反射鏡將電弧放大，焰口像的最大尺寸為 ? 由放大率 ,像距 ，為可以求得照明反射鏡的焦距。651535150000239。 ?? 333?? 15351sin10236110039。,39。39。 ? [例 1] 假定一個 351m的電影放映機，采用電弧作光源，要求屏幕照度為 1001x，放映機離開屏幕的距離為 50m，銀幕寬7m，求放映物鏡的焦距和相對孔徑。 (a) (b) 圖 1040 ? 圖 1041 ? 如果投影物體是不透明的，投影物鏡只能用被光源照明后從投影物體上漫反射出來的光線成像，其光能量僅為透明物體情況下的幾十分之一。 $102中曾介紹了各種類型照相物鏡的結構型式以及它們所能達到的光學性能，在選用投影物鏡時可做參考。物鏡焦距一定時，放大率低，工作距離則長 。工作距離的大小將直接影響投影儀的使用范圍。fl???39。 ? 對于測員用投影儀，放大率的準確性有十分重要的意義，它直接影響測量精度，為此必須嚴格校正投影物鏡的畸變，通常要求不同視場的相對畸變員不超過 %。根據(jù)放大率公式可知，當投影物體尺寸一定時，放大率越高，在屏幕上的像越大，測置精度則越高。sin fDU ? 220139。sinsinUU?? ?Usin39。從公式（ 103）還可看出，照度與放大率的平方成正比，當放大率增大時，為了保證屏幕上具有一定光照度，必須加大相對孔徑。39。屏幕尺寸是確定的。 ? 某些要求孔徑角和口徑都很大的照明系統(tǒng)，如果聚光鏡采用一般的球面或非球面的透鏡，它們的體積和質量都很大，球差也很大，為此采用環(huán)帶狀的螺紋透鏡，如圖 1039所示，它的每一個環(huán)帶相當干一個透鏡的邊緣部分，利用改變不同環(huán)帶的球面半徑，達到校正球差的目的，由于存在暗區(qū)，不適用于第二類照明系統(tǒng)。這樣，就必須隨著總偏轉角的增大而增加透鏡的個數(shù)。 圖 1037 二、照明系統(tǒng)的基本結構型式 ? 對照明系統(tǒng)中的聚光鏡來說，主要的光學特性有兩個，一是孔徑角，一是倍率。 ? 對照明系統(tǒng)的像差一般要求不嚴格，因為它并不影響物平面的成像質量，而只是影響像面的光照度。 ? 在某些用于計量的投影儀中，為了避免調(diào)焦不準而引起的測量誤差，和前面 $53所講的測置用顯微鏡物鏡相似，投影物鏡采用物方遠心光路，如圖 1036所示。 圖 1031 圖 1032 圖 1033 圖 1034 二、柯勒照明 ? 照明系統(tǒng)把光源成像在投影物鏡的入瞳上，如圖 1035所示。反射鏡的球心和燈絲重合。這類系統(tǒng)中的照明器又有兩種 :一種是用反射鏡，如圖1032所示。要求光源通過照明系統(tǒng)所成的像大于投影面積。投影系統(tǒng)根據(jù)照明方式不同，可以分成兩大類。 圖 1030 $105 投影儀的作用及其類別 ? 投影儀是將一定大小的物體，用光源照明以后成像在屏幕上進行觀察或測量的一種光學儀器，例如電影放映機