Все эти факторы указывают на то, что расширять поле зрения высо-коортоскопических объективов следует с большой осмотрительностью- не в ущерб качеству оптического изображения.

Наилучшие отечественные объективы типа Ортогон (см. табл. VI, 7) обладают в пределах полей зрения около 120° распределением освещенности изображения пропорциональным третьей степени косинуса угла поля зрения с учетом влияния прижимной пластины.

Приведенный в табл. VI, 7 объектив Ортогон-8 рассчитан для поля зрения 133°; он содержит асферическую поверхность сложного профиля, изготовить которую с требуемой точностью не удается; к его описанию вернемся в главе IX (§ 2).

§ 3. объективы для репродукции, микрофильмирования и микроэлектроники

Репродукционные объективы дают изображение плоских предметов (рисунков, карт, чертежей, фотоснимков, текста и т. п.), расположенных на конечном расстоянии.

Под репродукционными объективами, строго говоря, понимают объективы камер фотографической репродукции различных оригиналов: штриховых (однокрасочных карт, схем, чертежей тушью, рисунков пером и др. штрихов на фоне - белом или иного цвета), полутоновых (фотопланов, фотосхем и т. п., имеющих не только черный и белый, но и промежуточные серые тона), многокрасочных штриховых и полутоновых (цветных карт), прозрачных (диапозитивов, рисунков на прозрачной подложке, фотографируемых в проходящем свете).

В условном смысле мы включаем в группу репродукционных также все фотографические объективы, рассчитанные для съемок при конечных расстояниях предметов. К ним относятся объективы для микрофильмирования (для репродуцирования чертежей, текстов книг и журналов на кинопленку в сильно уменьшенном масштабе), объективы для изготовления микроэлектронных схем (методом репродуцирования соответствующих масок для напыления с фотонегативов с большим уменьшением), объективы фотоувеличителей и т. п.

Различают репродукцию точную и массовую. При массовой репродукции главное внимание обращается на производительность камеры; при точной репродукции особое значение имеет точность, с которой воспроизводится оригинал; все точно работающие камеры малопроизводительны. )

Репродукционные камеры работают при различных увеличениях, например, большие репродукционные камеры допускают изменение масштабов изображений в пределах 2:1-1 : 5; при наличии набора объективов пределы изменения масштабов могут быть расширены.

К репродукционным объективам обычно предъявляются строгие требования в отношении качества изображения, так как при репродуцировании стремятся обеспечить разрешение N элементов изображения соответственно разрешению N объекта и линейному увеличению р

объектива:

N=-4-. (VI, 13)

Достигается высокое качество оптического изображения прежде всего в результате уменьшения поля зрения объектива и его светосилы. Под последней в данном случае понимают величину, определяемую квадратом числовой апертуры объектива в пространстве изображений:

А'2 = sin2 и'.

Элементарные преобразования приводят к следующей зависимости:

А! = sin и' =---, (VI, 14)

2(1-Г)

где в - отношение диаметра входного зрачка DBX.3P к фокусному расстоянию / объектива:

вх. зр е = -

Г

В ряде случаев точного репродуцирования особенно важно строгое исправление дисторсии, величина которой не должна превышать сотых долей миллиметра в пределах поля изображения, а также хорошее исправление хроматической разности увеличения. Если репродукционный объектив работает при различных увеличениях, то, как показывает теория, необходимыми и достаточными условиями, чтобы дисторсия была исправлена при любом положении предмета, являются:

1) равенство нулю аберраций главных лучей в зрачках у обеих половинок объектива:

Ах = 0 и Ах = 0; (VI, 15)

2) отступления от закона тангенсов у обеих половинок объектива должны быть равны между собой:

А

(VI, 16)

где

д Tg w tg w Щ . д tgw = Igw . tga; tgai w0 *.gw tg w w0

и щ - углы с оптической осью главного и второго параксиального лучей в пространстве диафрагмы; w и w0 - соответственные углы в

пространстве предметов; w и w0 - то же в пространстве изображений. Условия стабильной коррекции хроматической разности увеличений при изменении положения предмета также сводятся к исправлению хроматической аберрации в зрачках для обеих половинок объектива и к равенству хроматических разностей увеличений для тех же половинок оптической системы:

k-pL. =px.-Fxt, (vi, i7)

где Х2ИК - длины волн, для которых ахроматизован объектив.

Выполнение уловий (VI, 15)- - (VI, 17) при одновременной коррекции всех остальных аберраций не всегда возможно, вследствие чего диапазон увеличений, при которых обеспечиваются достаточно высокие оптические качества, подчас оказывается ограниченным.

б в

Рис VI, 12. Оптические схемы репродукционных симметричных объективов: а - Апохромат-Коллинеар ; б - Орто-протар ; в - Артар ; г - Планар ; д - ПМ-1

Задача существенно упрощается при репродуцировании в натуральную величину (р = -1) или, во всяком случае, с увеличениями, мало отличащимися от единицы. В этих случаях применение симметричных оптических схем объективов автоматически обеспечивает коррекцию комы, дисторсии и хроматической разности увеличений. Корригируется лишь половинка системы в отношении сферической аберрации астигматизма, кривизны, хроматической аберрации положения и по возможности исправляется сферическая и хроматическая аберрации в зрачках. Из классических схем симметричных объективов, вполне пригодных для целей рейродукции, могут быть названы Апохромат- Коллинеар (рис. VI, 12, а), имеющий относительное отверстие 1 : 7 и поле зрения 60° и Ортопротар (рис. VI, 12, б) с относительным отверстием 1 : 8 и полем зрения 60°. Оба объектива состоят из двух трехлинзовых склеенных компонентов строго симметричной конструкции. Позднее появились симметричные репродукционные четырехлинзовые объективы Артар фирмы Герц (рис. VI, 12, в) и шестилинзовые Планары Цейсса (рис. VI, 12, г).

Широкое применение как у нас, так и за границей получили простые несимметричные репродукционные объективы типа Индустар в частности применяющиеся в полиграфической промышленности. Впервые для этих целей были разработаны Тессары Цейсса с относи-