1.3 Понятие об оптическом приборе

Оптическим прибором называется изделие, в котором основную функцию выполняет оптическая система. Оптический прибор может быть простым и очень сложным. Например, лупа, имеющая одну оптическую деталь и оправу, является простым ОП. Но если лупу установить на логарифмическую линейку, то последняя не станет оптическим прибором, т.к. лупа будет выполнять вспомогательную функцию. В кинопроекционной установке оптическая часть занимает небольшой объем по сравнению со всей конструкцией установки, но оптическая система выполняют основные функции - проектирование изображения и считывание звука с фотофоногpaммы. В современном перископе подводной лодки стоимость оптической системы составляет 3-5% от всей его стоимости, но он является ОП по той же причине.

Если основная функция решается только оптической системой, то такой прибор часто называется оптико-механическим; если же в приборе присутствуют и электронно-оптические элементы, и приборы, участвующие в выполнения основной его функции, то такой прибор называется оптико-электронным прибором.

Оптические приборы (ОП) выполняют многие задачи, а именно, наблюдения, измерения, регистрации каких-то явлений, управления и пр. Во всех случаях ОП дает нам возможность расширить наши познания об окружающем нас пространстве (мире), определить геометрические размеры или физические величины (температуру, яркость, плотность).

Значит, с помощью ОП можно получить информацию, которую невозможно получить без прибора. Поэтому основной функцией оптического прибора является получение качественней или количественной информации об окружающее нас мире. Полученная с помощью ОП информация может быть преобразована и использована для решения ряда задач.

Физически оптический прибор, как и оптическая система есть совокупность оптических деталей (линз, призм, зеркал и др.), предназначенных для формирования пучка световых лучей. Сложность системы определяется се назначением. Каждая оптическая деталь системы ограничивается поверхностью, на которой лучи претерпевают преломление или отражение. Поверхности могут быть плоскими, сферическими, асферическими, цилиндрическими. В большинстве ОП применяются сферические и плоские поверхности.

Оптическая система характеризуется следующими основными конструктивными параметрами:

• радиусами кривизны поверхностей r1, r2, r3, . . ., r_n;

• расстояниям между вершинами поверхностей d1, d2, d3, …, dn,

• световыми диаметрами поверхностей Æ1, Æ2, Æ 3, …, Æn,

• показателями преломления среды, расположенной между поверхностями n1, n2, n3, …, nn.

Оптическая система изображается в виде оптической схемы, которая представляет из себя схему взаимного расположения оптических деталей оптической системы. Оптическая схема является обязательным конструкторским документом при проектировании и производстве оптических приборов. В оптической схеме указываются расположение деталей, их толщины и световые диаметры, перечень и наименование всех деталей, положение плоскостей предмета и изображения, координаты осей вращения вращающихся деталей, положение и размер диафрагм и зрачков, основные характеристики оптической системы (увеличение, поле зрения, фокусное расстояние и тд).

Оптическая система прибора, для правильного восприятия информации должна обладать следующими свойствами:

- не давать ложную информацию;

- не искажать информацию;

- не приводить к потере информации