Полевые линзы (коллективы)

Полевой линзой, или коллективом, называется линза или система линз, устанавливаемая в плоскости изображения или вблизи нее и изображающая выходной зрачок предшествующей системы в плоскости входного зрачка последующей оптической системы.

Полевые линзы могут быть положительными и отрицательными. На рис. 1 наклонные пучки, идущие из центра выходного зрачка под углом, значительно увеличивают диаметр входного зрачка последующей оптической системы. Коллектив К, установленный в задней фокальной плоскости предшествующей системы, сопрягает плоскость выходного зрачка системы k и входного зрачка системы k+1. При этом значительно уменьшаются размеры входного зрачка системы k + 1. Коллектив, помещенный в фокальную плоскость предшествующей оптической системы, не изменяет ее фокусного расстояния.

Рисунок 1 — Действие положительного коллектива.

Рисунок 2 — Определение оптической силы коллектива Определим оптическую силу коллектива 2, помещенного в совмещенных фокальных плоскостях двух оптических систем 1 и 3 (рис. 2). Возьмем главный луч, проходящий через центр входного зрачка Р₁, а следовательно, и через центр выходного зрачка Р'₃— Из формул углов и высот при h₁ = 1 и соответственно.

.

Тогда оптической силы коллектива:

.

Если входной зрачок системы 1 и выходной зрачок системы 3 совпадают с самими системами, то а_Р = 0, а'_Р' = 0, тогда:

.

Сферическая аберрация коллектива влияет на распределение освещенности по полю изображения и на качество изображения внеосевых точек. Для уменьшения этого влияния можно применить плоско-выпуклую линзу с несферической поверхностью (например, плоскопараболическую).

Коллектив с большой кривизной поверхности может вызвать кривизну изображения. Для искривления поверхности изображения, но цилиндрической поверхности, например, применяется цилиндрический коллектив. Для исправления кривизны изображений, вызванной коллективом, в плоскости изображения можно поместить отрицательную плоско-вогнутую линзу с кривизной вогнутой поверхности, равной кривизне выпуклой поверхности коллектива.