Заказнов Н.П., Кирюшин С.И., Кузичев В.И. - Теория оптических систем (1060803), страница 53
Текст из файла (страница 53)
Коллектив П обеспечивает телецентрический ход главных лучей в пространстве цветоделения. Цветоделительная пентапризма имеет дихроические покрытия на отражающих поверхностях, к которым приклеены клинья. Далее расположены светофильтры и приемники излучения для синего В, красного 1с и совмещенного с яркостным зеленого ))г каналов. В этой репортажной камере применяется киносъемочный панкратический объектив 7 марки «Фотон» (7' = 37 ...
140, К = 3,5). Системы с переносом изображения сложны, имеют большие габаритные размеры и массу, сравнительно невысокое качество изображения. Типичным представителем телевизионной аппаратуры !'»г поколения является отечественная студийная камера КТ-)38, отличающаяся высокой степенью автоматизации и наличием системы поддержания параметров. К ней спепиальио разработан объектив цветного телевидения ОЦТ 35Х)ЗП с 35-кратным изменением фокусного расстояния (от 13 до 460 мм), входящий в оптико-механический комплекс (ОМК-1), котовый кроме вариообъектива содержит призменный цветоделительный блок и диапроектор. Вариообъектив (рис.
224) состоит из 29 линз, распределенных по семи компонентам г' — )гП, причем компоненты 7)г и УП неподвижные, компоненты! — П! образуют первую панкратнческую систему с увеличением 17и, а компоненты )г и )г( — вторую; апертурная диафрагма АД расположена перед последней линзой компонента 1)г. Призменный пветоделительный блок показан в виде пластины. Д Ш Л'яхт иг гг»аги»г»г» риг.
224. гиггитееиии слева вирииабиеитива 011Т 38Х 13П 28 ! «бас 91. Телевизионная система с «бегущим лучом» Для телевизионной передачи прозрачных (диапозитивов, кинокадров) или непрозрачных плоских оригиналов служит оптическая система телепередатчика с сбегущим лучом». Развернутая оптическая схема такой системы для проецирования диапозитивов показана на рис.
226. Электронно-лучевая трубка ! мгновенного свечения (! !О-' с), например кинескоп 18ЛК!7Л, на экране образует резко сфокусированное пятно электронного пучка лучей равномерной яркости, создающее последовательное разложение плоскости экрана кинескопа (растр). Объектив 2 проецирует экран трубки в плоскость передаваемых объектов, расположенных перед конденсором 4, который проецирует выходной зрачок объектива на фотокатод ФЭУ. В плоскости фотокатода ФЭУ образуется интегральное изображение экрана кинескопа. В каждый данный момент времени ток сигнала ФЭУ пропорционален оптической плотности элементарной площадки 2и2 в 74е Для примера и сравне- ния с КТ-302Р на рис. 225 г 4 показана схема призменного Ъ, Х цветоделительного блока ка- 1 меры КТ-178.
Блок состоит из призм 1, 7 и склеенных „л,«В ь ., '= В между собой двух призм Б и Б. Цветоделительное покрытие внутренней поверхности призмы 1 на границе соедив 2а пения с призмой 6 отражает Е свет в диапазоне длин волн 7 а 7уч 0,4 ... 0,51 мкм, образуя каИl нал В. Цветоделительное по- крытие на границе призм Б Рис. 225, Оптическая схема пиетолелитель- и Б отражает свет в диапазоиого блока камеры КТ-!7З недлин волн 0,47 ...0,62 мкм, образуя канал иу, в котором совмещаются яркостный канал и канал б. Канал )с образуется из прямо прошедших лучей в диапазоне длин волн 0,54 ...
0,68 мкм. Между призмами 1, 6 и 7 имеются малые воздушные промежутки, обеспечиваюгдне полное внутреннее отражение. На выходе каждого канала расположены корректирующие цветоделение фильтры 2, а в каналах В и )т за ними установлены пластины 8, компенсирующие разность хода. Пластина 4 противобликовая. Коммутирующая призма 8 служит для включения диапроектора. Схемы и конструкции этих частей ОМК-1, а также других ОМК более подробно рдссмотрены в [19). Рис. 226.
Оптическая слепа телепереаа, с абе~ шип лу ви» диапозитива 3, просвечиваемой световым пятном, прошедшим от экрана трубки. Для глаза наблюдателя, обладающего значительной инерционностью, экран трубки представляется постоянно светящимся, а оптическая система воспринимает только яркость элементарной площадки экрана диаметром, равным диаметру сечения электронного пучка лучей трубки. Диаметр (диагональ) экрана трубки Р, и диаметр проецируемого оригинала Р„всегда заранее известны.
Также известен диаметр входного зрачка Р объектива и диаметр (днагональ) фотокатода Рф. Тогда на основании формулы линейного увеличения для объектива ~, = — Р ~Р„а для конденсора Ра = — РэДЩр), где ~п— линейное увеличение в зрачках объектива. Если диагональ экрана трубки составляет 150 мм (90 к 120 мм'), а формат просвечиваемого кадра — ЗО мм (1Зх 24 мм'), то (), = = — 0,2. Для объектива принимают такое фокусное расстояние, чтобы для устранения влияния падения освещенности на краях изображения по закону соз' ы' угловое поле не превышало 2еа' = = 40'. Тогда возможное фокусное расстояние от объектива до кадра определяется выражением (; = 200 мм.
Расстояние от объектива до кадра определяется выражением а; = (1 — р1) ((, а расстояние от объектива до кинескопа а, = = а;фь Чтобы конденсор имел наименьшие размеры, желательно его приближать к диапозитиву, т. е. устанавливать для Ь наименьшие значения (например, Ь = 1О ... 20 мм). Так как величина — аа — — а; + Ь известна, то известно и линейное увеличение р„ тогда фокусное расстояние конденсора Я = — ()а (Ь + а1)((1 — рт). Светоэнергетический расчет оптической системы бегущего луча сводится к определению минимального относительного отверстия объектива 1: К, позволяющего получить минимальный ток ФЭУ, превышакиций уровень шумов.
Известные диаметр 6 сечения электронного пучка в плоскости экрана и его яркость Е позволяют определить силу света ! сканирующей «точки» по линиям развертки кинескопа: % ! = пба(./4. (389) 283 От такого источника света в объектив будет поступать световой поток Ф в пределах телесного угла, определяемого плошадью входного зрачка объектива и расстоянием аа от экрана до объектива: Ф = Ыут//(4ат~). (386) Этот световой поток в результате прохождения через оптическую систему и элемент пло2цадки диапозитива ослабляется в соответствии с коэффициентами пропускания света оптической системы т и диапозитива т„, и на поверхность фотокатода ФЭУ поступает световой поток Ф' = тт„Ф. (39 Ц Учитывая отношение О/(2аг) = 1д о„в соответствии с формулой углового увеличения (57) и уравнением (336) получим: 1д а, = Рт/12 (1 — ра) К).
Из этого выражения и из формул (387) — (389) найдем, что бтпб к-, кт',це'. Известная минимальная интегральная чувствительность свето- приемника 5дш вш 1,„/Ф „позволяет определить зависимость диафрагменного числа К объектива от силы тока 2' „: бтлб 4 (1 — й,) Рис. 227. Оптическая схема телеэпипро. еитора с бегущим лучом Рис. 228, Оптическая схема цветного телеэпипроеитора: т — электронно. лучевая трубка; 2 — обкектнв: 2 — ФЭУ; Š— светофнлвтры: а ващнтнне шторки.
а — фотонетрнческна шар; оригинал 284 Иногда теледиапередатчик имеет зеркала с наружным отражающим слоем в пространстве между экраном и объективом, а также между объективом и светопрнемником. В этом случае достигается удобная компоновка прибора, но ухудшается качество изображения из-за дополнительного рассеяния света, вызываемого зеркалами.
Прн передаче черно-белых непрозрачных оригийалов (рис. 227) экран 2 кинескопа «бегущего луча» 1 с помощью зеркала 3 с наружной отражающей поверхностью и объектива 4 проецируется на поверхность передаваемого объекта б, расположенного внутри фотометрического шара Б. Интегрируемый этим шаром световой поток, отраженный от различных элементов плоскости объекта, воспринимается светоприемником 7 (ФЭУ). Обычно размер оригинала составляет 9~с 12 см', а линейное увеличение объектива ~ = — 1. Аналогичная оптическая схема применяется н при передаче цветных непрозрачных оригиналов (рис.
228). В этом случае интегрируемый фотометрическим шаром поток раздельно воспринимается тремя ФЭУ, фотокатоды которых защищены специальными заслонками от света, непосредственно падающего от оригинала, а фильтрация света„падающего на фотокатоды, осуществляется светофильтрами. Наличие усилителей в электронной схеме ФЭУ позволяет выполнять корректировку цветовых сигналов в соответствии с уравнением (388). Глава ХУАН! ПРОЕКЦИОННЪ|Е СИСТЕМЫ 92. Виды и особенности проекционных систем Оптические приборы, предназначенные для получения на экране изображений (проекций) диапозитивов и кинокадров, негативов, чертежей, рисунков, текстов, небольших предметов, называют проекционными. Проекционными приборами являются эпидиаскопы и кинопроекторы, фотоувеличители и фотограмме1 рнческие проекторы, аппараты для чтения микрофильмов, часовые проекторы, проекционные устройства микроскопов, приборы для создания элементов микроэлектроники и др.
Оптические системы проекцнонкых приборов состоят из двух частей — осветительной и проекционной. Осветительные системы общего назначения рассмотрены в гл. ХП. Особенности этих систем для проекционных приборов изложены ниже. В проекционных системах гомоцентрические расходящиеся пучки на входе преобразуются в сходящиеся пучки на выходе. Проекционной оптической системой обычно является проекционном| объектив. Проекционная и осветительная оптические системы должны быть согласованы между собой в целях' получения требуемой освещенности экрана и ее распределения при заданном масштабе изображения (проекции).