Теория оптических приборов - Чуриловский В.Н.
Скачать (прямая ссылка):
от точки А\ и до точки Л' простирается вторая кольцеобразная зона, в
пределах которой наблюдается падение освещенности от полной освещенности
на
137
внутренней границе зоны до полной темноты на ее внешней границе. Наконец,
за пределами окружности радиуса А'А'3 простирается (до бесконечности)
третья зона, в которой освещенность равна нулю.
Таким образом, ограничение поля зрения происходит в оптических приборах
не сразу, а постепенно. Это явление называется затенением или
виньетированием, а вторая зона на плоскости изображения, в пределах
которой совершается постепенное падение освещенности, называется зоной
затенения.
Изображение входного люка в пространстве изображений
плоскость 8хвд\юго люка
7t\
Рис. II. 7
называется выходным люком. Выходной люк ограничивает поле зрения прибора
в пространстве изображений. Входной люк не обязательно должен быть
материальной диафрагмой, но может быть изображением материальной
диафрагмы, находящейся в пространстве изображений (и служащей там
выходным люком) или внутри.оптической.системы, в одном из ее
междулинзовых промежутков. Такая материальная диафрагма, ограничивающая
поле зрения прибора, называется полевой диафрагмой.
Глаз человека малочувствителен к падению освещенности на краю поля зрения
прибора. Он совсем не обнаруживает падения освещенности на 50%,
возникающего внутри зоны затенения на уровне точки А'2 (штриховая
окружность на рис. II. 6). Поэтому в целях уменьшения поперечных размеров
оптических деталей затенение в 50% считается допустимым во многих
оптических приборах.
Впрочем, следует заметить, что для точки Л2 (рис. II. 5) пучок лучей
срезается даже несколько больше чем на 50%. Пусть ход лучей рассечен
плоскостью, совпадающей с плоскостью входного люка. На чертеже (рнс. II.
7) представлена эта плоскость. Большая окружность - отверстие входного
люка. Главный луч Л8С проходит через точку М, лежащую иа краю входного
люка. Малая окружность с центром в точке М - поперечное сечение
136
пучка лучей, исходящего из точки А2 предмета. Пройти через оптическую
систему может, очевидно, только часть пучка, лежащая внутри отверстия
входного люка. Поэтому вся верхняя (заштрихованная) часть пучка срезана
входным люком, а по чертежу видно, что срезанная площадь поперечного
сечения пучка составляет несколько больше половины его полного (круглого)
поперечного сечения. В практических расчетах это обстоятельство не
учитывается.
Затенение можно' уменьшить, приближая входной люк к плоскости предмета,
так как при этом ширина поперечного сечения пучков, измеренная в
плоскости входного люка, уменьшается (рис. II. 5), а поэтому уменьшается
и ширина зоны затенения на плоскости изображений. Если же входной люк
совместить с плоскостью предмета, ширина поперечного сечения пучков
станет равной нулю, а вследствие этого станет равной нулю и ширина зоны
затенения. В самом деле, в этом случае возможны только два случая: либо
точка предмета лежит внутри входного люка, и тогда через систему проходят
все лучи, идущие от этой точки и заполняющие входной зрачок, либо точка
предмета лежит за пределами входного люка, н тогда от нее через систему
не проходит ни один луч.
Для того чтобы входной люк совпал с плоскостью предмета, необходимо
поместить полевую диафрагму в плоскости промежуточного изображения
предмета. Если в оптической системе не возникает промежуточное
действительное изображение, то и затенение не может быть в ней полностью
устранено.
§ 38. Определение положения зрачков и люков
Оптическая система любого оптического прибора может рассматриваться как
последовательность ряда линз и диафрагм. При этом нужно иметь в виду, что
материальными диафрагмами служат не только диафрагмы, специально
поставленные для ограничения хода лучей, но также и оправы лннз. На
чертеже (рис. II. 8) показано устройство трехлинзового объектива,
называемого триплетом. Каждая лннза объектива закреплена при помощи
металлической оправы. Между второй и третьей линзами помещается ирисовая
(переменного диаметра) диафрагма, слу- / j г л з ш жащая апертурной
диафрагмой объек- рис, и. 8
тива.
Для определения положения зрачков .и люков такого объектива следует
сначала оптически спроектировать все материальные диафрагмы в
пространство предметов, иными словами, найти
139
величину н положение изображений каждой из этих диафрагм в обратном ходе
лучей в пространстве предметов. Проще всего это делается для оправы 1
линзы /, так как она сама находится в пространстве предметов и ее поэтому
не нужно проектировать. Изображение оправы 2 линзы II нужно найти в
обратном ходе лучей через линэу /. Затем, построив изображение ирисовой
диафрагмы и оправы 3 лнизы III через линзы //и/в обратном ходе лучей,
найдем еще два изображения материальных диафрагм.
В результате такой операции получим в пространстве предметов целую серию
диафрагм различной величины. На чертеже (рнс. II. 9) показаны для примера
три такие диафрагмы. Соеди-
