【正文】 透鏡表面的入射角，從而導(dǎo)致 兩個(gè)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(gè)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(xué)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(jìn)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(dá)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(guān)。因此放大率也是投影物鏡的重要光學(xué)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(jié)構(gòu)型式有關(guān)，在焦距相同條件下，反攝遠(yuǎn)物鏡具有較長的工作距離。長工作距離物鏡是在反攝遠(yuǎn)型物鏡基礎(chǔ)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(jié)構(gòu)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(jì)算 ? 在進(jìn)行投影系統(tǒng)計(jì)算時(shí)，為保證像面上有足夠光照度，光能的計(jì)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(jìn)行照明系統(tǒng)光學(xué)特性的計(jì)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(qiáng)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(yīng)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(yīng)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(gè) 351m的電影放映機(jī)，采用電弧作光源，要求屏幕照度為 1001x，放映機(jī)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(jié)構(gòu)型式以及它們所能達(dá)到的光學(xué)性能，在選用投影物鏡時(shí)可做參考。物鏡焦距一定時(shí)，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(zhǔn)確性有十分重要的意義，它直接影響測量精度，為此必須嚴(yán)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(dāng)投影物體尺寸一定時(shí)，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(dāng)放大率增大時(shí)，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(zhì)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(gè)環(huán)帶相當(dāng)干一個(gè)透鏡的邊緣部分，利用改變不同環(huán)帶的球面半徑，達(dá)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(zhuǎn)角的增大而增加透鏡的個(gè)數(shù)。 圖 1037 二、照明系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)型式 ? 對照明系統(tǒng)中的聚光鏡來說，主要的光學(xué)特性有兩個(gè)，一是孔徑角，一是倍率。 ? 對照明系統(tǒng)的像差一般要求不嚴(yán)格，因?yàn)樗⒉挥绊懳锲矫娴某上褓|(zhì)量，而只是影響像面的光照度。 ? 在某些用于計(jì)量的投影儀中，為了避免調(diào)焦不準(zhǔn)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(yuǎn)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(jìn)行觀察或測量的一種光學(xué)儀器，例如電影放映機(jī)