ICS 37.040.10 JB N 43 中华人民共和国机械行业标准 JB/T8248.2--1999 照相镜头有效孔径和相对孔径的 测量方法 Methods of measurement for effective aperture and relative aperture of camera lenses 2000-01-01实施 1999-08-10发布 发布 国家机械工业局 JB/T8248.21999 前言 本标准是对JB/T8248.2一1995(GB8347一1987)<照相镜头有效孔径和相对孔径的测量方法》的修 订。修订时，对原标准作了编辑性修改，主要技术内容没有变化。 本标准自实施之日起，代替JB/T8248.2—1995(GB8347—1987）。 本标准的附录A为标准的附录。 本标准由全国照相机械标准化技术委员会提出并归口。 本标准负责起草单位：上海照相机总广、杭州照相机械研究所。 中华人民共和国机械行业标准 照相镜头有效孔径和相对孔径的 JB/T8248.2-1999 测量方法 代替JB/T8248.2—1995 Methodsofmeasurementforeffectiveaperture and relative aperture of camera lenses 范围 1 本标准规定了照相镜头有效孔径和相对孔径的测量方法。 本标准适用于照相镜头有效孔径和相对孔径的测量。 定义 2 本标准采用下列定义， 2.1有效孔径 从镜头光轴上无限远物点发出，并能通过与给定光圈值相应孔径的镜头的平行光束、垂直于光轴的 截面的等面识圆直径。 量符号：D； 单位：mm， 注：函形孔径（图1)下用公式（1)表示： D=2 .13Vs (1) 式中：L有效孔径，mm； 平行光束载面积，mm。 图！非圆形孔径的等效圆 2.2F数 镜头焦距与有效孔径D之比，见公式（2）。 量的符号：F= f (2) D 2.3.相对孔径 有效孔径与焦距之比，即F数的倒数。 国家机工业局1999-08-10批准 2000-01-01实施 JB/T8248.2—1999 量的符号：A 3有效孔径的测量方法 测量方法分为焦平面小孔法、远心光路投影法和光电转换法。 3.1焦平面小孔法 3.1.1测量条件 3.1.1.1被测镜头的距离刻度应调在无限远处。 3.1.1.2小孔直径应小于被测镜头焦距的1/150。 3.1.1.3投影在屏幕上的孔径像面积的测量误差不超过±2%。 3.1.2测量装置 按图2所示的原理组成。 1-光源：2-小孔；3-被测镜头：4-屏幕 图2焦平面小孔法装置原理图 3.1.3测量程序 3.1.3.1在被测镜头的焦平面上放置小孔，小孔中心与被测镜头的焦点重合。 3.1.3.2在小孔的一边对小孔照明，使通过小孔的光束充满被测镜头的孔径。 3.1.3.3在测镜头的物方放置屏幕，使其与被测镜头的光轴垂直，并尽量靠近被测镜头，使通过被测镜 头的平行光束在屏上留下截面投影。 注：镜头的孔径（光栏形状）是圆形或接近于圆形时可以不测平行光束的截面积，面直接测量孔径的直径或平均直径求 得有效孔径D：在这种情况下其测量误差应不超过1%： 3.1.3.5按被测镜头标明的F数系列，从最大孔径档开始依次测量至最小孔径档（正方向）.然后再从最 小孔径档开始依次测量至最大孔径档（反方向）。每档（指一个方向）测三次.平均值为该档某一个方向时 的测量值。 3.2远心光路投影法 3.2.1测量条件 3.2.1.1被测镜头的距离刻度应调在无限远处。 3.2.1.2测量装置中所用的投影镜头屏幕一侧的焦乎面上应设远心光栏。 3.2.1.3远心光路投影系统的像差，待别是畸变与球差必须校正。 3.2.1.4投影在屏幕上的孔径像面积的测量误差不超过±2%。 3.2.2测量装置 按图3所示的原理组成。 3.2.3测量程序 3.2.3.1将被测镜头置于漫射面光源与投影镜头之间，使被测镜头的像方面向漫射面光源，调整被测镜 头光轴使之与投系统（由投影镜头、远心光栏及屏幕组成）的光轴一致。 3.2.3.2沿着投影系统光轴移动铍测镜头和调节远心光栏火.小，使镜头的人髓像在屏幕上处于最清晰的 2 JB/T8248.2—1999 位置。然三，量这个像的面积。 1-没射面光课：2-放测镜头：3-投影镜头：4-远心光栏：5-果幕 图3远心光路投影法装置原理图 3.2.3.3写一个大小已知（应尽可能与被测镜头的有效孔径相接近）的物体代替被测镜头，按上述3.2.3.2 的方法这个物体投影在屏幕上，此时应保持上述3.2.3.2中的远心光栏的大小和投影镜头与屏幕的位 置.然后离出交影系统的投影倍率M。 3.2.3.4准上述3.2.3.2测得的像面积和3.2.3.3测得的投影系统的投影倍率M，被测镜头的有效孔径 宝公式3求复： (3) .M T 实测有效孔径.mm； 式中：D一 S—孔径像面积.mm； 投影系统的投影倍率。 注：接大的无经《光磁形状）是区形或摄近于医形时可不记量孔径像的面积，而直接测量其直径成平沟直经，再按公式 4求出育欠孔，在达种情况下其测盘误茎应不超过+1% +(4) 式中：D:实测有效孔径，mm； 一直接测得的直径或平均直径，mm； D- 一投影系统的投影倍率。 3.2.3.5按总测镜头标明的F数系列从最大孔径档开始依次测量至景小孔径档（正方向），然后再从最 小孔径益烂依次测量至最大孔径挡（反方向）。每档（指一个方向）测三次，取其平均值为该档在某一方 向时的资量值， 3.3光电转竞法 3.3.1显量系件 3.3.1.1效镜头的距离刻应调在无限远8处。 3.3.1.2定标用的标准孔直经电公式(5)求得： (5) 式中：D标准孔直径，mm; ji-被测镜头的设计焦距，mm; F--F数, 3.3.1.3标准孔经的误差不超过0.1%，即公式(6)： D,-D,1 x100%≤0.1% ·(6) D. 式中：D,——标准孔直径，mm； 3 JB/T8248.2—1999 D,实际标准孔直径，mm。 3.3.1.4由测量装置引起的误差不能超过±0.15EV。 3.3.2测量装置 按图4所示的原理组成。 U. 1-点光源；2-准直物镜；3-被测镜头；4-孔白色浸时板；5-光电检测器；6-数值显示屏 图4光电转换法装置原理图 3.3.3测量程序 3.3.3.1用预先选定的标准孔或标准镜头校准测量装置， 3.3.3.2按照被测镜头标明的F数系列，从最大孔径档开始依次测量至最小孔径档（正方向）。然后再从 最小孔径档开始依次测量至最大孔径档（反方向）。每档（指一个方向）测四次，取后三次显示值的平均值 作为该档一个方向的测量值。 3.3.3.3被测镜头的有效孔径由公式(7)求得： D,=De-2a ·(7) 式中：D实测有效孔径，mm； D-标准孔直径，mm； AEV—由3.3.3.2得到的测量值。 4相对孔径的计算方法 根据第3章测得的有效孔径D，，以及该镜头所测得的焦距，相对孔径用公式(8)求得： D, (8) 式中：A相对孔径； D——实测有效孔径，mm； f实测焦距，mm。 5测量值的记录 被测镜头的测量记录中必须含有以下各项内容： a）被测镜头的名称或代号、最大相对孔径、镜头名义焦距以及镜头制造编号； b）测量日期、测量人员以及采用何种测量方法(如果采用光电转换法时可不记)； c）各档每次测量值和平均值； d)测量变焦镜头的相对孔径时还带记录测量时的焦距刻度值。 JB/T8248.2-1999 附录A (标准的附录) 有效F数的测量方法 A1镜头的有效F数 镜头的物距为有限距离时，有效F数可由公式（A1)求出： Fy2n'sinay (A1) 式中：F一-有限距离时的有效F数； n'—一像空间介质的折射率。当此介质为空气时n'=1； 一在摄影倍率为M时的共轭成像条件下，镜头光轴上的像点对出瞳直径张角的1/2，当出臆 不是圆形时，可以看作对出瞳位置上等效圆直径张角的1/2。 A2有效F数的测量方法 A2.1浪量方法 测重方法分为物面小孔法和像面小孔法。 A2.2物面小孔法 A2.2.1测量条件 A2.2.1.1将被测镜头的摄影距离刻度值调至与测蛋时共轭条件相对应的摄影距离。 A2.2.1.2小孔直径为0.5mm A2.2.1.3屏幕移动距离的测量误差不超过±1%，屏幕上的光束截面积的测量误差不超过+2%。 A2.2.2测量装置 按圣A1所示的原理组成。 1-光源；2-物面小孔;3-被测镜头；4-屏幕;5-小孔像 图AI物面小孔法装置原理图 A2.2.3测量程序 A2.2.3.1在被测镜头的物面上设置小孔，并使其中心与光轴上的物点一致。 A2.2.3.2照明小孔，使通过小孔的光束充满被测镜头的孔径。 A2.2.3.3·在被测镜头的像方，设置一与光轴垂直的屏幕，并使屏幕沿着光轴移动至接近被测镜头位置 A，然后测量投影在屏幕上的光束的截面积SA。 A2.2.3.4将屏幕沿若光轴按远离镜头的方向移至B，移动距离为1，使位置A与B对于小孔像大致对 5