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使每一个透镜的承担减小

更新时间:2019-10-09   浏览次数:

  拍照物镜设想9.1 拍照物镜的光学特征和像差要求 9.2 拍照物镜的根基类型 9.3 拍照物镜设想实例 拍照物镜设想9.1.1 拍照物镜的光学特征 焦距f′拍照物镜的焦距决定了所成像的大小。当物体处于无限 距离时,像高为 tanω(9-1) 9.1 拍照物镜的光学特征和像差要求 拍照物镜设想对一般拍照机来说,物距l都比力大,凡是正在一米以上, 而镜头的焦距一般只要几十毫米,因而像平面接近焦面, 故有当物体处于无限远时,式(9-1)能够简化为 tanω(9-2) 由此能够看出,像高y′取物镜的焦距成反比。 因为用处分歧,因此拍照物镜的焦距也不不异。凡是照 相物镜的焦距尺度如表9-1所示。 拍照物镜设想表9-1 拍照物镜的焦距尺度 相对孔径拍照物镜的相对孔径决定其受衍射的最高分辩率和像 面光照度。这里的最高分辩率亦即凡是所说的截止频次N, (9-3) 拍照物镜中只要很少几种如微缩物镜和制版物镜逃求高分 辨率,大都拍照物镜因其领受器本身的分辩率不高,相对孔径 的感化并不是为了提高物镜分辩率,而是为了提高像面光照度 拍照物镜设想凡是把相对孔径规划为如表9-2所示的规格,并把相对 孔径的倒数称为F数或F。 表9-2 相对孔径取F数的关系 拍照物镜设想F只表白物镜的表面相对孔径,称为光阑指数,如 考虑到光学系统的透过率τ的影响,那么表白现实相对孔径 的无效光阑指数则为 (9-5) 视场角拍照物镜的视场角决定其正在领受器上成清晰像的空间 范畴。按视场角的大小,拍照物镜又分为: 小视场物镜, 视场角正在30以下; 中视场物镜, 视场角正在30~60之间; 广角物镜, 视场角正在60~90之间; 超广角物镜, 视场角正在90以上。 拍照物镜设想这种关系能够从表9-3中的几种物镜的光学特征反映出 来,这些物镜布局的复杂程度是类似的,它们都是由四块透 镜形成的。 拍照物镜设想表9-3 几种物镜的光学机能比力 拍照物镜设想.已经给出下列经验公式: (9-6) 用来暗示三个光学机能参数之间的关系。对于大都拍照 物镜来说,c差不多是个,约为0.24摆布。 既然上述三个光学机能参数代表了一个物镜的机能目标, 那么它们之间的乘积为 (9-7) 100 tghtg 拍照物镜设想9.1.2 拍照物镜的像差要求 取目视光学系统比拟,拍照物镜同时具有大相对孔径和 大视场。 拍照物镜设想9.2.1 常用大孔径物镜 匹兹镜匹兹镜最后的布局型式如图9-1(a)所示。1878年以 后,后组改为胶合形式,如图9-1(b)所示。匹兹镜可以或许 顺应的孔径为11.18,合用的视场正在16以下。 9.2 拍照物镜的根基类型 拍照物镜设想图9-1 匹兹镜 拍照物镜设想若把前后胶合透镜组改为分手式的,如图9-2(a)所示, 则能够稍有改善。最好的法子是正在像面附近添加一组负透镜, 如图9-2(b)所示,使匹兹万场曲获得完全的校正,同时还可 以用这块负透镜的弯曲来均衡整个物镜的畸变。它的错误谬误是 工做距离太短了,只能用正在短工做距离的前提下,如用来做 放映物镜等。 拍照物镜设想图9-2 分手式匹兹镜 柯克物镜(三片式物镜)柯克物镜由三片透镜构成,如图9-3所示,为了校正匹 兹万场曲,该当使正、负透镜分手。 图9-3 柯克物镜 天塞物镜和海利亚物镜柯克物镜的残剩像差中以轴外正球差最严沉,若把最初 一片正透镜改为双胶合透镜组,轴外光线中以上光线正在胶合 面上有最大的入射角,可形成高级像散和轴外球差的减小, 这就形成了天塞物镜,见图9-4。 若是把柯克物镜中的正透镜全数改成胶合透镜组,就得 到了海利亚物镜,见图9-5。 拍照物镜设想图9-4 天塞物镜 拍照物镜设想图9-5 海利亚物镜 松纳物镜松纳物镜也能够认为是正在柯克物镜的根本上成长起来的, 它是一种大孔径和小视场的物镜,其布局型式见图9-6。 图9-6 松纳物镜 双高斯物镜双高斯物镜是以厚透镜校正匹兹万场曲的光学布局,半 部系统由一个弯月形的透镜和一个薄透镜构成,如图9-7所 图9-7双高斯物镜 拍照物镜设想正在厚透镜的背后加上一块正、负透镜构成的无光焦度薄 透镜组,对整个光焦度的分派和像差分布没有较着的影响, 然后把接近厚透镜的负透镜分手出来,且取厚透镜合为一体, 如许就构成了一个两球面半径不等的厚透镜和一个正光焦度 的薄透镜的双高斯物镜半部系统,如图9-8所示。 图9-8 双高斯物镜半部布局 拍照物镜设想第一,选用高折射率低色散的玻璃做正透镜,使它的球 面半径加大。 第二,把薄透镜分成两个,使每一个透镜的承担减小, 同时使薄透镜的半径加大。这种布局如图9-9所示。 图9-9 双高斯物镜 拍照物镜设想第三,正在两个半部系统两头引进无光焦度的校正板,使 它只发生S ,实现拉大两头间隔的目标,如许,轴外光 束能够有更好的入射形态。图9-10是正在前半部系统中插手无 光焦度校正板的一种布局。 图9-10 无光焦度双高斯物镜 拍照物镜设想9.2.2 广角物镜 反远距物镜反远距物镜由分手的负、正光组形成,如图9-11所示。 图9-11 反远距物镜布局 拍照物镜设想正在对称系统中,像方视场角ω′取物方视场角ω大致相等。 正在反远距系统中,像方视场角ω′随前、后组光焦度的分派而 变,前组对后组的光焦度比值越大,则统一视场角所对应的 像方视场角越小,如图9-12所示。假设后组的光焦度不变而 增大前组的负光焦度,正在总光焦度不变的前提下,间隔 d取前、后组光焦度有如下关系: 拍照物镜设想图9-12 光焦度计较简图 拍照物镜设想因为反远距系统的总光焦度φ



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