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投影系统设计中照明系统与投影系统的匹配关系

我将以下图所示的柯勒照明系统为例进行解释:   如上图基础的柯勒照明系统所示,系统被拆分成为两个部分,聚光镜(照明系统)以及投影镜头。系统将模拟收集来自灯丝光源的光线进入系统,照亮中间的幻灯片并且将对应光线传播至后续的投影镜头中,最终在像面上形成投影图像,并且灯丝光源的形状并不会出现在对应像面上。 如果想要达成上述系统的设计,我们需要满足两组位置和尺寸的匹配关系: 聚光镜的出瞳需要和投影透镜的物面以及幻灯片需要位于系统中的同一位置,尺寸也必须相同。 上述位置和尺寸的匹配关系可以确保以下两点: (1)在聚光镜的出瞳位置,所有光线都是均匀分布的,并不带有任何对灯丝光源成像的结果。如果将系统中的幻灯片放置在此位置,所有光线可以作为照明很好地均匀照亮幻灯片,并且不会通过投影系统将灯丝的形状成像至像面。 (2)此时幻灯片将作为投影系统的物面,所有对应经过的光线信息将作为投影透镜的物进行后续成像。 聚光镜的像面和投影透镜的入瞳需要位于系统中的同一位置,尺寸也必须相同。 (1)前组聚光镜将会把灯丝光源的形状成像出来,将其放置在后组投影透镜的入瞳处可以确保灯丝的像不会最终成像至整体系统像面处。 (2)因为投影透镜的入瞳是聚光镜的像面位置,且尺寸相同,可以确保所有来自聚光镜的的光线都能够进入投影镜头中,确保最大的光线利用率。   那么回归到设计流程中,当聚光镜和投影透镜的设计完成后,可以通过 OpticStudio 中的 Prescription Data 查看分别镜头的入瞳和出瞳位置、尺寸,然后再在整合至一起的步骤中通过上述关系将镜头表面整合在一起:   希望上述的回答能够有所帮助! l老师,对于望远镜系统,目镜与物镜拼接,是物镜的出瞳与目镜的入瞳在同一个位置,且大小相同吧?

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