Измерение диаметров входного и выходного зрачков фотографического и проекционного объективов

Апертурная диафрагма в большинстве случаев расположена внутри объектива, поэтому входным и выходным зрачком фотографического и проекционного объективов является ее изображение в пространстве предметов и в пространстве изображения соответственно (рис. 5.33).

Рис. 5.33

Способы измерения:

1) с помощью измерительной линейки (рис. 5.34). Помещая точечный источник (2-3 мм диафрагму, освещенную лампой) на фокусном расстоянии f, получают параллельный пучок. После объектива ставят экран, на котором проектируется светлый круг, диаметр которого равен диаметру выходного зрачка, и измеряется линейкой.

Рис. 5.34

Если объектив перевернуть и поместить источник в заднем фокусе аналогично получим диаметр входного зрачка D. Точность измерения − 0,5-1 мм.

2) С помощью измерительного микроскопа (рис. 5.35). Устанавливают испытываемый объектив на предметный столик, освещенный снизу рассеянным светом. Микроскоп (М) визируют на изображение апертурной диафрагмы (АД) испытываемого объектива. Перемещая предметный столик и наводя микроскоп на левый и правый края изображения АД снимают соответственно показания а’₂ и а’₁ по шкале на предметном столике. Одновременно снимают отсчет b’₁ по вертикальной шкале, соответствующий положению микроскопа по вертикали ( т.е. выходного зрачка).

Рис.5.35

Наводя микроскоп на торец оправы, аналогично можно снять отчет b’₂. Диаметр и удаление выходного зрачка объектива находят по формулам:

, (5.39)

Перевернув исследуемый объектив и повторяя описанные выше операции, найдем диаметр и удаление входного зрачка по формулам:

, (5.40)

3) Фотоэлектрический способ.Основан на сравнении фототоков, создаваемых световыми потоками, прошедшими через испытываемый объектив без калибровочной диафрагмы и с калибровочной диафрагмой . Схема измерения представлена на рис.5.36

Рис.5.36. Схема измерения. АД - апертурная диафрагма, ИО - испытуемый объектив, КД - калибровочная диафрагма, ФЭУ - фотоэлектронный умножитель, ФШ - фотометрический шар, К - корпус фотометрического шара, СП - светоотражающее покрытие, РУ - регистрирующее устройство

Световой поток, идущий от объектива, попадает на входное окно фотометрического шара. Затем, многократно отражаясь от внутренней поверхности шара, покрытой светоотражающей краской, попадает на входное окно ФЭУ. Ток в цепи регистрирующего устройства для объектива без калибровочной диафрагмы и с ней можно записать:

,

где обозначено :

- фототок без калибровочной диафрагмы,

- фототок с калибровочной диафрагмой,

- коэффициент передачи ФЭУ,

- освещенность в плоскостях входного зрачка и калибровочной диафрагмы,

- световой поток без калибровочной диафрагмы,

- световой поток с калибровочной диафрагмой,

- площадь входного зрачка,

- площадь калибровочной диафрагмы,

- диаметр калибровочной диафрагмы,

- диаметр входного зрачка,

Из этих выражений получим формулу для определения диаметра входного зрачка

(5.41)

Перевернув испытуемый объектив аналогично предыдущей методике найдем диаметр выходного зрачка по аналогичной формуле (6.41).

Диаметр калибровочной диафрагмы выбирается из условия

(5.42)

Погрешность измерения диаметра входного зрачка определяется

. (5.43)