Микрообъективы. Светоделительные зеркала и призмы

Объективы с очень короткими фокусны­ми расстояниями, обеспечивающие большое увеличение (до 90 крат и более), называют микрообъективами. Они используются в микроскопах, электронных цветоделительных машинах, ден­ситометрах и сканерах.

В анализирующих фотоголовках барабанных сканеров допу­стимо применение только апохроматических микрообъективов, которые исправлены по отношению ко всем основным видам аберрации.

Для микрообъектива большое значение имеет глубина резко­сти изображаемого пространства, под которой понимают ту часть пространства предметов, которая резко изображается микрообъективом. Глубина резкости изображаемого простран­ства прямо пропорциональна квадрату расстояния от входного зрачка объектива до предмета и обратно пропорциональна диа­метру входного зрачка. Микрообъективы устанавливаются на очень малом расстоянии от изображаемого предмета, поэтому глубина резкости изображаемого пространства, как показыва­ют расчеты, измеряется всего несколькими десятками микро­метров, что накладывает повышенные требования на точность устройств, входящих в оптическую систему, в которой исполь­зуется микрообъектив.

В планшетных и проекционных сканерах применяются фо­тографические объективы, аналогичные репродукционным объективам.

Светоделительные зеркала и призмы. Во многих узлах элек­тронных цветоделительных машин, сканерах, а также в некото­рых приборах нашли применение специальные делители излу­чений, которые делят один световой пучок на два, распространя­ющихся в разных направлениях. Такие делители лучей называ­ют светоделительными, или полупрозрачными, зеркалами. Осо­бенность светоделительных зеркал состоит в том, что часть па­дающих на них лучей они отражают, а часть - пропускают. Такое зеркало представляет собой хорошо отполированную плос­кую стеклянную пластину, на поверхность которой нанесена тон­кая полупрозрачная пленка металла. Подбирая толщину этой пленки, можно в широких пределах регулировать соотношение между отраженной и пропущенной частями светового потока.

Существуют светоделительные зеркала двух типов - серые и дихроичные. Серые светоделительные зеркала не изменяют цвета светового пучка при его разделении. Дихроичны е же зер­кала пропускают световые лучи избирательно. Дихроичные зер­кала используют в сканерах, цветоделительных машинах и при­борах для разделения световых пучков натри зоны спектра: си­нюю, зеленую и красную.

В качестве светоделительных элементов применяются пре­ломляющие призмы. В преломляющих призмах углы падения луча на входную грань и сопряженные с ними углы преломле­ния на выходной грани, как правило, не равны друг другу. Угол между падающим и преломленным лучами называется углом отклонения призмы. Преломляющие призмы разлагают посту­пающее в спектральный прибор излучение на монохроматичес­кие составляющие (спектр).

Одиночная трехгранная преломляющая призма и ход лучей в ней представлены на рис. 6.4. В спектральном приборе при­зма устанавливается таким образом, чтобы линия пересечения ее преломляющих граней (преломляющее ребро) была парал­лельна щели. Плоскость, перпендикулярная преломляющему ребру призмы, называется плоскостью главного сечения.

Рис. 6.4. Трехгранная преломляющая призма.

Двугранный угол, образованный рабочими гранями трех­гранной призмы, т.е. такими гранями, на которых происходит преломление, называется преломляющим углом призмы и обо­значается .

Преломляющую призму преимущественно устанавливают в параллельных пучках лучей. Призма характеризуется угловой дисперсией - зависимостью угла отклонения луча от длины вол­ны, определяемой как производная этого угла по длине волны:

, (6.11)

где - дисперсия материала призмы; - среднее значе­ние показателя преломления в интервале длин волн.