Главная > Разное > Теория оптических систем
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

Глава VI. ОГРАНИЧЕНИЕ ПУЧКОВ ЛУЧЕЙ В ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

33. Диафрагмы

Линзы, зеркала, пластины и призмы, входящие в состав оптических систем, имеют конечные размеры и заключены в оправы. Кроме того, во многих оптических системах устанавливаются специальные диафрагмы обычно с круглым отверстием, центрированным относительно оптической оси, которые так же, как и оправы, ограничивают пучки лучей, проходящих через системы.

Следствием этого ограничения является то, что, во-первых, в оптическую систему поступает лишь часть потока излучения, выходящего из каждой точки объекта, и, во-вторых, изображается лишь часть пространства предметов.

От действия оправ оптических деталей, являющихся диафрагмами, и специальных диафрагм, которые могут иметь изменяющееся отверстие (ирисовые диафрагмы), зависят: интегральная освещенность изображения; распределение освещенности по полю изображения; угловое или линейное поле в границах удовлетворительного качества изображения; разрешающая способность изображения; контраст изображения и другие характеристики, относящиеся к качеству изображения.

Диафрагма, ограничивающая пучок лучей, выходящих из осевой точки предмета, и тем самым определяющая освещенность изображения, называется апертурной, а диафрагма, расположенная в плоскости предмета или в одной из плоскостей, с ней сопряженных, и ограничивающая размер линейного поля в пространстве изображения, — полевой.

На рис. 75, а и в показано действие апертурной диафрагмы Из осевой точки А, совпадающей с передним фокусом компонента 1, выходит осевой пучок лучей, проходящий через оптическую систему, состоящую из двух компонентов. Значения входного и выходного апертурных углов при прочих равных условиях зависят от диаметра апертурной диафрагмы.

Наклонный пучок лучей, выходящий из внеосевой точки В, на рис. 75, а ограничивается оправами компонентов и 2, а на рис. 75, в — апертурной диафрагмой. Средний луч наклонного пучка проходит через центр апертурной диафрагмы и называется главным лучом.

Из рассмотрения рис. 75, а ив следует, что от диаметра апертурной диафрагмы зависят как интегральная освещенность изображения, так и распределение освещенности по полю изображения.

Рис. 75. Действие апертурной диафрагмы

Освещенность в окрестности точки А на рис. 75, а и в определяется при прочих равных условиях значениями входных (выходных апертурных углов, освещенность в окрестности точки В будет также различной, так как площадь сечения наклонного пучка лучей в плоскости апертурной диафрагмы для рис. 75, а (см. рис. 75, б) больше, чем для рис. 75, в (см. рис. 75, г), а следовательно, будут больше и угловые размеры пучков лучей, входящих в оптическую систему.

Положение апертурной диафрагмы влияет на ход наклонных пучков лучей. Обычно она располагается между компонентами оптической системы, как это показано на рис. 75, а и в. В некоторых случаях апертурную диафрагму целесообразно устанавливать впереди оптической системы или за ней.

Если апертурная диафрагма располагается в передней фокальной плоскости (рис. 76, а), то главный луч в пространстве изображений будет параллелен оптической оси. Если апертурная диафрагма установлена в задней фокальной плоскости (рис. 76, б), то главный луч в пространстве предметов будет параллелен оптической оси.

Если главный луч в пространстве предметов или пространстве изображений параллелен оптической оси, то ход пучка лучей, к которому относится этот главный луч, называется телецентрическим.

Рис. 76. Телецентрический ход лучей: а — в пространстве изображений; б - в пространстве предметов

Рис. 77. Входной и выходной зрачки

Телецентрический ход пучка лучей в пространстве изображений используется в фотографических объективах для съемки на цветную многослойную пленку, в объективах для телевидения, когда светочувствительный слой фотокатода имеет значительную толщину.

Телецентрический ход лучей в пространстве предметов применяют в измерительных микроскопах.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление