Луч проходит за краем диафрагмы

Если по конструктивным соображениям габариты поверхностей специально ограничивают диафрагмами, то все лучи, которые не вписываются в заданные габариты, не рассчитываются через систему, хотя математически расчет вполне возможен.

Рис.. Реальный луч проходит за краем диафрагмы.

В том случае, когда все поверхности в системе ограничены диафрагмами, при расчете лучей учитываются только условия попадания лучей в заданные габариты.

Ограничение пучков в оптических системах

При рассмотрении идеальной оптической системы поперечные размеры компонентов во внимание не принимались. Однако отдельные части реальной оптической системы имеют определенные размеры, которые ограничивают пучки лучей, проходящих через оптический прибор, кроме того в системах применяют специальные светонепроницаемые детали с отверстиями, центрированными относительно оптической оси - все эти детали называются диафрагмами. От размеров и положения диафрагм зависят важные характеристики оптической системы:

1- освещенность изображения и ее распределение по полю;

2- величина той части пространства, которая может быть изображена данной оптической системой;

3- разрешающая способность оптической системы, т.к. наличие диафрагм, уменьшающих ширину пучков, улучшает качество изображения и задерживает боковые лучи, создающие блики и фон.

Различают 2 вида пучков.

Осевым пучком называется пучок лучей, выходящий из точки на оптической оси, ось такого пучка совпадает с оптической осью.

Наклонным пучком называется пучок лучей, выходящий из точки, расположенной вне оптической оси.

Используемые в оптических системах диафрагмы бывают 3-х типов: апертурные, полевые и виньетирующие.

Апертурной диафрагмой (АД) называют диафрагму, ограничивающую осевой пучок лучей. Эта диафрагма определяет количество энергии излучения, проходящей через оптическую систему, и влияет на освещенность изображения.

 

 

B АД

 

A

_’

 

Вх. Зрачок вых. зрачок

Входным зрачком оптической системы является либо апертурная диафрагма, расположенная в пространстве предметов, либо параксиальное изображение апертурной диафрагмы в пространстве предметов, получаемое в обратном ходе лучей через предшествующую диафрагме часть оптической системы.

Изображение апертурной диафрагмы в пространстве изображений, получаемое в прямом ходе лучей через следующую за диафрагмой часть оптической системы, называется выходным зрачком.

Входной и выходной зрачки и апертурная диафрагма сопряжены между собой. Отношение диаметра выходного зрачка к диаметру входного зрачка D’/D=b_p – линейное увеличение в зрачках. Входной и выходной зрачки видны из осевой точки предмета и изображения соответственно под наименьшим углом.

Луч, идущий из крайней точки предмета через центр входного зрачка, называется главным лучом. Это центральный луч наклонного пучка.

Апертурным углом s_А в пространстве предметов называется угол между оптической осью и лучом, выходящим из осевой точки предмета и идущим на край входного зрачка.

Апертурным углом s’_А¢ в пространстве изображений называется угол между оптической осью и лучом, проходящим через осевую точку изображения и край выходного зрачка.

b=n₁ tgs_А /n₂ tgs’_{А ¢} .