聚光式放大機(jī)

圖4-101所示為半聚光式放大機(jī)的光學(xué)結(jié)構(gòu)圖。這種放大機(jī)的光源前面不僅裝有聚光用的聚光器，也裝有起散射作用的乳白玻璃或磨砂玻璃，所以它的性能特點(diǎn)介于聚光式與散光式之間;光能損失中等，反差中度，光線比較柔和。

圖4-98所示為聚光式放大機(jī)光學(xué)結(jié)構(gòu)圖。由于光源與底片之間用聚光鏡組聚光，光能損失少亮度高，放出的照片畫面清晰，但溫度高，底片距聚光鏡組(聚光器)很近，底片在片夾內(nèi)時(shí)間稍長容易損壞，反差強(qiáng)，底片上的顆粒、斑痕容易暴露出來。比較圖4-98與圖2-69可知，兩者的光學(xué)結(jié)構(gòu)是相同的，這種結(jié)構(gòu)是投影儀器(電影機(jī)、幻燈機(jī)、繪圖用的投影儀、印相放大機(jī)等)的基本結(jié)構(gòu)。這種放大成像系統(tǒng)，像面(放大紙或幕)的光照度隨鏡頭放大率的增大而減小。因此，要用照明系統(tǒng)提供更多的光能量才能使放大紙得到足夠照度的圖像。

放大機(jī)主要包括兩部分:①由物鏡、底片、放大紙組成的成像部分;②由強(qiáng)光光源與聚光鏡組構(gòu)成的聚光部分(照明系統(tǒng))。聚光器的作用有二方面。一方面在未加底片前，能使放大紙獲得強(qiáng)烈而均勻的照度，不出現(xiàn)光源本身結(jié)構(gòu)(如燈絲等)的像;當(dāng)加入底片后，能使放大紙上形成清晰的像。另一方面可增強(qiáng)放大紙上的照度。聚光部分提供的光能的能力跟光源本身的發(fā)光強(qiáng)度、光源的大小、聚光鏡組的孔徑角等因素有關(guān)。當(dāng)發(fā)光強(qiáng)度一定時(shí)，光源面積越大，聚光鏡的孔徑越大，聚光器提供的光能量越多。照明系統(tǒng)所提供的光能量能否全部進(jìn)入成像系統(tǒng)取決于兩者的成像關(guān)系。因此，必須恰當(dāng)?shù)匕才盼镧R、聚光器和物體的相互位置。為了使從光源發(fā)出的光通過聚光器的光束能夠全部到達(dá)像面，常采用所謂成中間像的方法來實(shí)現(xiàn)。光源通過聚光鏡組的光束成一中間像，在底片較小時(shí)，令中間像位于底片附近;當(dāng)?shù)灼^大時(shí)令中間像位于放大鏡頭附近。下面以圖4-99為例來分析光源的光束通過聚光鏡組如何均勻分布于放大紙上。

圖中SS1為強(qiáng)光源的兩個(gè)端點(diǎn)(其燈絲密集于一個(gè)平面內(nèi));L1與L2為聚光鏡組;S′S′1為光源通過聚光器成的中間像;L為放大機(jī)鏡頭;PP1為底片(置于鏡頭物方焦點(diǎn)稍遠(yuǎn)處，即L2附近);P′1P′為放大紙。圖表明從光源上一些點(diǎn)所發(fā)出的光束經(jīng)聚光鏡組后成像于S′1S′。這些光束都經(jīng)過底片上的某一面元AB，因?yàn)樗鼈兪菑墓庠瓷喜煌c(diǎn)發(fā)出的，同時(shí)經(jīng)過同一面元AB，故能均勻照明它，但不能形成光源的像。對放大機(jī)鏡頭而言AB是物，而這些光束經(jīng)物鏡會(huì)聚于放大紙上的面元A′B′就是AB的像?？梢栽O(shè)想將底片分割成許許多多的小面元，它們在放大紙上都對應(yīng)著各自的像。這些像的整體便是底片在放大紙上的完整的像，另一方面放大紙被均勻照明。從光源上任一點(diǎn)發(fā)出的光束，凡通過聚光鏡組的都能通過AB，通過AB的光束比不用聚光器時(shí)要強(qiáng)得多。用了聚光器可以保證凡能通過AB的光束，最后都能到A′B′。聚光器的孔徑至少必須等于底片的對角線，光源的大小以能夠使它完全充滿L的整個(gè)面積為限，過大會(huì)浪費(fèi)光的能量，過小則不能充分利用物鏡。光源后面如果放有反射鏡，便可增加通過聚光器的光通量，增加光源發(fā)光強(qiáng)度的均勻性。通常將底片放在聚光組前面靠近L2的地方，而光源則置于聚光器后二倍于聚光鏡組焦距之處。聚光器焦距等于物鏡焦距的一半，這樣從光源發(fā)出的光束，在通過聚光鏡組前后是對稱的，而在物鏡平面上光源的像與光源本身的大小相等。

圖4-102所示為反射式放大機(jī)光學(xué)結(jié)構(gòu)圖。在光源和聚光鏡組之間加入一平面反射鏡，反射鏡鍍冷光膜，吸收紅外輻射，可改善底片的受熱狀況。