LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay, sự phát triển như vũ bão của nghành công nghiệp điện tử, nghành công nghiệp
công nghệ thông tin đòi hỏi nghành công nghiệp cơ khí chế tạo máy cũng phải có bước phát
triển tương xứng. Sự kết hợp các nghành này đã sản xuất ra hàng loạt các sản phẩm hiện đại
trong tất cả các lĩnh vực phục vụ cho cuộc sống ngày càng văn minh của con người.
Các sản phẩm này, từ các thiết bị đo lường, nghe nhìn, điện tử tin học cho đến các dây
chuyền sản xuất hiện đại, lại là sự kết hợp giữa các nghành điện – điện tử - tin học – cơ khí và
một nghành nữa, có trong hầu hết các sản phẩm hiện đại, đó là chuyên nghành quang – quang
điện tử. Có thể nói, trong các sản phẩm yêu cầu độ chính xác cao, kích thước nhỏ gọn, mẫu mã
đẹp đều sử dụng kỹ thuật quang – quang điện tử. Hơn nữa, sự phát triển mạnh mẽ của công
nghiệp vi điện tử và bán dẫn sản xuất nên các cảm biến quang rất đa dạng với kích thước rất
nhỏ và giá thành của các sản phẩm này thì lại rất rẻ. Điều này đặc biệt thuận lợi cho việc học
tập, nghiên cứu, từ đó đưa ra được các sản phẩm mới, có thể được đưa vào sản xuất và được
chấp nhận bỏi người tiêu dùng cũng như xã hội trong điều kiện đất nước còn nghèo.
Mô hình Diafram điều khiển tự động trong đồ án tốt nghiệp này cũng không ngoài mục đích
trên. Mô hình này cũng dựa trên tư tưởng kết hợp giữa điện, điện tử, cơ và sử dụng quang trở
làm cảm biến, điều khiển trực tiếp bằng ánh sáng nhìn thấy.
Tuy nhiên, do giới hạn trong khuôn khổ một đồ án tốt nghiệp, thời gian không nhiều và
trình độ hạn chế nên ở mặt này, mặt kia chắc chắn không thể không có sai sót. Rất mong nhận
được sự chỉ giáo của các thầy giáo, cô giáo trong bộ môn CKCX-QH, cũng như tất cả những ai
hiểu biết về lĩnh vực này.
Tác giả xin được cảm ơn các thầy giáo, cô giáo trong bộ môn CKCX-QH đã chỉ bảo trong
quá trình học tập và thiết kế tốt nghiệp. Đặc biệt, tác giả xin được cảm ơn thầy giáo Chu Tiến
Rảo đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn trong quá trình thiết kế tốt nghiệp.
Hà Nội, tháng 05 – 2006.
Dương Hồng Cang
MỤC LỤC
2
2
THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH DIAFRAM TỰ ĐỘNG
2
Hình 1-1.
Sơ đồ khối chức năng của camera truyền hình
Quang
1.1.1. S khi ca camera
1.1.1.1. ng kớnh (lens)
Hu ht cỏc mỏy quay, dự l dựng phim nha hay dựng bng video, ng kớnh
l mt trong nhng khi quan trng nht. Trong mỏy quay phim nha, hỡnh nh
qua ng kớnh c ghi lờn phim; trong mỏy quay video, hỡnh nh c ghi lờn
bia ng ghi (hỡnh 1-2) hay lờn chớp CCD (hỡnh 1-3), sau ú c i t dng
quang thnh tớn hiu in.
ng kớnh, gm nhiu thu kớnh, tp trung ỏnh sỏng ri vo trờn mt mt, gi l
mt phng tiờu (focal plane). Bia nh (target) ca ng ghi c t ti mt phng
tiờu v tiờu c (focus length) l khong cỏch t tõm quang ca ng kớnh n mt
phng tiờu.
Mỏy quay video thng c lp ng kớnh zoom, õy l loi ng kớnh m tiờu
c tỏc dng ca nú cú th thay i trong mt phm vi. T s 6:1 cú th thc hin
tiờu c t 11 n 66mm.
THIT K CH TO Mễ HèNH DIAFRAM T NG
4
Chng 1 NGUYấN Lí CU TO V HOT NG CA CAMERA GHI HèNH
1.1.1.2. Cỏc kớnh lc (filter)
Nh i vi mỏy quay phim nha, mỏy quay video cng dựng cỏc kớnh lc.
Hu ht cỏc mỏy quay u s dng kớnh lc hiu chnh nhit mu sn cú
i mu ỏnh sỏng trong nh/ngoi tri. Ngoi kớnh lc ny, mỏy quay video cũn
dựng cỏc kớnh lc khỏc trờn ng ỏnh sỏng, nm gia thu kớnh v ng ghi.
Kớnh lc ny thng c ghộp vi khúa in nh mc trng to tỏn tiờu
(defocusing) chớnh xỏc t hỡnh nh a vo.
MICRO
Mạch
âm thanh
Khuếch đại
Phân chia
đồng bộ
Tạo đồng bộ
CRT
Tách
đỏ/dứơng
Điều chế
độ mầu
Trộn
BURST
Tạo chỉnh
đóng ảnh/
đoạn quét
Tiền
khuếch đại
Xử lý
độ chói
Tạo
đồng bộ
Lái tia
Kính lọc
Cao thế
ống ghi
Cuộn lái tia
ống kính
Hình 1-2
Sơ đồ khối của máy quay video màu
THIT K CH TO Mễ HèNH DIAFRAM T NG
5
Mạch chuyển
đổi A/D
Chíp CCD
và mạch
cảm biến
hình ảnh
CCD
Truyền
động V
Mạch
chuyển đổi
D/A
Tín hiệu
độ chói
Tín hiệu
mầu
From-to
VTR
Hình 1-3
. Sơ đồ khối của máy quay video kỹ thuật số iu ny cung cp cho ng ghi ỏnh sỏng trng du (soft) vn l s phi hp
ca tt c ỏnh sỏng v cỏc mu sc a vo. Lỳc ú mch hiu chnh (mch nh
mc trng) cú th thit lp mt s hũa trn chớnh xỏc cỏc mu , LC v
DNG theo yờu cu cung cp s cõn bng mu ton th cho cnh quan.
Tựy vo ng ghi, ngi ta s dng hai loi kớnh lc cn bn. Kớnh lc loi b
tia hng ngoi (infrared cut filter) v kớnh lc cho qua ỏnh sỏng thp (low pass
filter).
1.1.1.3. ng ghi v chớp CCD (pick-up tube & CCD chip)
Với camera dùng chíp CCD, không cần có điện cao cung cấp cho ống ghi, nên
người ta sử dụng nguồn DC 12V. Nguồn 12VDC này được cho qua mạch chuyển
đổi DC-DC, lấy ra các mức 3,5V; 5V; 8V; 9V; 15V cấp cho các mạch điện.
THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH DIAFRAM TỰ ĐỘNG
7
Chương 1 NGUYÊN LÝ CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA CAMERA GHI HÌNH
1.1.1.8. Mạch tạo xung đồng bộ (sync generator)
Do camera màu được vận hành từ điện DC và là nguồn phát tín hiệu hình
(truyền tín hiệu TV), chúng phải tự tạo cho mình độ ổn định, trang bị mạch phát
đa chức năng để cung cấp các tín hiệu hàng dọc, hàng ngang, chuẩn màu, xóa
đường hồi, và các mạch khác cần có để tạo ra tín hiệu hình NTSC ổn định.
Thông thường mạch này được thực hiện trong một IC MOS chuyên dùng với sự
điều khiển của mạch dao động thạch anh.
1.1.1.9. Kính ngắm (view finder)
Một số camera kiểu cũ, dùng kính ngắm quang học (optical viewfinder), loại
này nhìn thấy cảnh vật trong phạm vi của kính ngắm, không có sự kết nối với
ống kính. Cải thiện hơn, người ta dùng kính ngắm xuyên ống kính (TTL
viewfinder). Ảnh của đối tượng thu vào ống kính được lăng kính chia thành 2
đường, một vào kính ngắm và một vào bia ảnh ống ghi.
Hai loại trên là kiểu kính ngắm dạng quang, hiện nay ít dùng; mà hầu như tất
cả đều dùng kính ngắm điện tử (EVF – electronic viewfinder), loại này không
những cho phép nhìn cảnh trí trung thực, mà còn được sử dụng như một minitor
để kiểm tra chất lượng hình ảnh vừa ghi.
1.1.1.10. Các mạch điều khiển (control circuits)
Các mạch điều khiển có thể đơn giản như điều khiển GHI/TẠM DỪNG và
phức tạp như điều khiển tuyến dữ liệu nối tiếp do bộ vi xử lý tạo ra, cung cấp
đầy đủ các chức năng điều khiển VCR từ xa. Mở cảnh (fade in) và đóng cảnh
(fade out), tiêu đề video (video title), chỉ thị thời gian hoạt động (elapsed time),
đảo hình (reverse video), chỉ thị chế độ của hệ thống (system status), tăng/giảm
AGC (AGC switching), và chỉnh nguồn sáng sau lưng (back light) là tất cả các ví
9
Chng 1 NGUYấN Lí CU TO V HOT NG CA CAMERA GHI HèNH
dng di chuyn nh in t t vựng to nh sang vựng c (thng trong
chu k xúa dũng).
Trong thi gian tớch cc ca nh, vựng to nh c t trong ch lu tr,
cũn vựng c s dng ch chuyn t chuyn phn nh c np ti cng
ra.
1.2.2. Cu trỳc CCD
CCD bao gm ba cu trỳc c bn c s dng rng rói trong cỏc camera hin
i. S khỏc nhau gia cỏc cu trỳc CCD l cỏch thc b trớ vựng to nh, vựng
c v cỏch thc chuyn t.
1.2.2.1. Cu trỳc chuyn khung (FT Frame Transfer)
Chuyển trong khoảng
thời gian dòng tích cực
Thanh ghi đọc
ra theo dòng
Lớp phủ
che ánh
sáng
Vùng
tạo
ảnh
Chuyển một
dòng trong mỗi
khoảng thời gian
xóa dòng
Đầu ra
video
Chuyển toàn
theo kiu chốn mng to nh v mng c theo chiu ngang ln lt trờn c s
mt im nh, nhm to ra chip cú kớch thc nh hn cu trỳc chuyn khung.
nh quang c tp trung trờn ton b vựng ny.
Chuyển toàn bộ pixel tới
các thanh ghi luu trữ trong
Thanh ghi luu trữ
Vùng tạo ảnh
và vùng đọc
Thanh ghi đọc
ra theo dòng
Chuyển một dòng trong
khoảng thời gian xóa
dòng
Đầu ra
video
Chuyển trong khoảng
thời gian dòng tích cực
Hình 1-5.
Cấu trúc CCD chuyển liên dòng
THIT K CH TO Mễ HèNH DIAFRAM T NG
11
Chương 1 NGUYÊN LÝ CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA CAMERA GHI HÌNH
Các tế bào đọc được che khuất về phương diện quang học, ánh sáng từ ảnh
chiếu đến các vùng này sẽ bị mất, vì vậy độ nhậy của chíp sẽ giảm xuống.
Trong một số CCD cấu trúc chuyển liên dòng, một mảng vi thấu kính được đặt
lên các tế bào và như vậy sẽ khôi phục được độ nhạy của chip. Tất nhiên sử dụng
vi thấu kính sẽ làm tăng giá thành của thiết bị, song đó là biện pháp khá hữu hiệu
để nâng cao độ nhạy của chip CCD.
Quá trình lưu trữ trong cấu trúc chuyển liên dòng xẩy ra ở mọi thời điểm trừ
khi chuyển dòng. Quá trình nạp vào các tế bào được truyền theo hàng ngang tới
Chuyển toàn bộ
dòng trong khoảng
thời gian xóa dòng
Chuyển toàn bộ pixel tới
các thanh ghi luu trữ trong
Hình 1-6.
Cấu trúc FIT
Do ton b quỏ trỡnh chuyn ca mng to nh xy ra vi khong thi gian rt
bộ (khong thi gian xúa mnh) v ngay trong cỏc thanh ghi b che quang, nờn
khụng cn thit phi cú c cu loi b vt chuyn v cng khụng xy ra vn
gỡ i vi vựng sỏng nht. Cú th núi õy l cu trỳc thớch hp nht cho cỏc
camera chuyờn dựng.
1.2.3. Quột cỏch dũng trong CCD
Vi ba cu trỳc nờu trờn, cú th núi ú l quỏ trỡnh quột liờn tip ca CCD.
Tt nhiờn, nu CCD cú mt dũng t bo cho mi dũng ca nh c quột cỏch
dũng v mc nhiờn trong cu trỳc FIT cú th b khúa ch chuyn cỏc dũng l
hay cỏc dũng chn ti cỏc thanh ghi chuyn theo chiu dc, kt qu l s to nờn
quột cỏch dũng u ra video. iu ny lm tng nhy ca chip CCD v
mng c ch cn phi lu gi mt na trờn tng s dũng.
Nhc im ca phng phỏp ny l cú th gõy ra chng ph mnh biu hin
di dng cỏc biờn dũng nhn, nờn cn phi cú cỏc b lc quang hn ch nú.
Ngoi ra, cú th thc hin liờn tip vi chu k mnh v x lý s tớn hiu thnh
cu trỳc quột cỏch dũng. õy cú hai phng thc thc hin: mt l loi b cỏc
dũng l (hoc chn) u ra ca CCD v m rng nhng dũng cũn li theo tiờu
THIT K CH TO Mễ HèNH DIAFRAM T NG
13
Chng 1 NGUYấN Lí CU TO V HOT NG CA CAMERA GHI HèNH
chun. Phng phỏp ny khỏ n gin, song nú li loi b mt na tớn hiu, lm
suy gim t s tớn hiu trờn tp õm SNR (Signal-to-Noise Ratio).
Phng phỏp th hai l lu tr bng k thut s hai dũng t CCD v kt hp
a) bố trí không gian CCD; b) các tín hiệu video
Trong cỏc camera chuyờn dựng, tng ng vi ba mu c bn RGB s dng
ba CCD. C cu camera RGB ny m bo tỏi to nh vi cht lng cao nht
trong h thng chuyờn nghip, song li quỏ t i vi th trng camera dõn
dng. Cỏc camera mt CCD hay cũn gi camera CCD n c phỏt trin nhm
ỏp ng nhu cu th trng dõn dng (hỡnh 1-7).
Mt b lc quang mu c t trờn cỏc t bo ca CCD. Trong quỏ trỡnh x
lý tớn hiu, ba thnh phn mu RGB t c bng cỏch ly mu tớn hiu video
THIT K CH TO Mễ HèNH DIAFRAM T NG
14
Chng 1 NGUYấN Lí CU TO V HOT NG CA CAMERA GHI HèNH
ti ba pha nh ó ch ra trờn hỡnh 1-7. Phn cũn li ca quỏ trỡnh x lý tớn hiu
tng t nh ó nờu trong cỏc loi camera cú ba CCD.
1.2.5. T s tớn hiu trờn tp õm (SNR) ca CCD
Núi chung tp õm xut hin trong b to nh CCD l do tp õm quang in t
(hiu ng chp nh in t). Cỏc ch tiờu SNR ca mt CCD ph thuc vo kớch
thc ca im nh. im nh ln cho phộp thu nhn c nhiu ỏnh sỏng ca
nh quang lm tng SNR, tuy nhiờn im nh ln, kớch thc chip CCD tng, b
phn quang c vỡ th cú th tng ln lm tng giỏ thnh camera.
1.3. X Lí TN HIU TRONG CAMERA S
CCD
CCD
CCD
ADC
ADC
ADC
CPU
R
G
B
trắng
cân bằng
trắng
Bộ tạo xung
đồng hồ
Núi chung, tớn hiu ra t cỏc thit b CCD c ly mu theo im nh v cu
trỳc dũng ca CCD song cú biờn analog. Tớn hiu sau ú c khuch i mt
cỏch tuyn tớnh n mc phự hp cho quỏ trỡnh x lý tip theo bao gm: chuyn
i AD, cỏc bc x lý khỏc nhau trong min s. Bt c mt ng thỏi x lý phi
tuyn no trong min tng t cng nờn trỏnh, nhm m bo tớnh n nh ca
h thng (hỡnh 1.9).
THIT K CH TO Mễ HèNH DIAFRAM T NG
15
Chương 1 NGUYÊN LÝ CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA CAMERA GHI HÌNH
1.3.1. ADC
Bất kỳ một quá trình ADC nào cũng đều thực hiện theo bốn bước đó là lấy
mẫu, nhớ mẫu, lượng tử hóa và mã hóa.
Cấu trúc điểm ảnh của CCD được thực hiện ngay trong giai đoạn lấy mẫu theo
thời gian và tín hiệu video được truyền nhịp nhàng từ giá trị điểm ảnh này đến
giá trị điểm ảnh tiếp theo. Quá trình lấy mẫu các giá trị điểm ảnh như thế này có
thể được biểu diễn tương tự trên hình 1.7 và các thành phần RGB được lấy từ
một CCD đơn. Quá trình lượng tử hóa sẽ tạo nên các thành phần tạp âm của
chính nó, để tạp âm lượng tử không làm suy giảm SNR của camera, SNR của
quá trình lượng tử hóa phải được thiết lập ở mức lớn 6dB được xác định theo
công thức:
SNR = 6,02N + 10,8 + 15,6 + 6[dB] (1.3)
Trong đó thành phần 15,6 dB là mức bảo vệ vùng sáng. Trên cơ sở này
Nén thành phần tín hiệu có độ sáng cao
Biên độ tín hiệu ra (dB)
Phng phỏp thng dựng nộn vựng sỏng trong cỏc camera l to mt c
tuyn truyn t tuyn tớnh ti mc 100% v sau ú thc thi quỏ trỡnh iu chnh
nộn cỏc vựng sỏng thc phự hp vi kh nng ca khong bo v i vi mỏy
ghi, thit b truyn dn cng nh thit b hin th (hỡnh 1-10).
Cú th thc hin nộn vựng sỏng trc chui tớn hiu ton b quỏ trỡnh x
lý cỏc vựng sỏng ny. Tuy nhiờn, nú phi thc hin ti im m cỏc tớn hiu ó
cõn bng v mu v mc ó c chun húa. Trờn hỡnh 1-9, cỏc mch cõn bng
trng phi c t vo trc khi nộn sỏng cao. Cõn bng trng c thc
hin bng cỏch nhõn tớn hiu vi cỏc hng s c xỏc nh ti thi im ly cõn
bng trng. iu ny thng c tr giỳp ca mt bng tra cu, bao gm mt
b nh RAM lu tr giỏ tr u ra cho mi giỏ tr u vo. Tớn hiu u vo
c a vo b nh ca bng tra cu v giỏ tr phự hp s c c phự hp
vi yờu cu ca u ra.
Vi 12 bit/mu, b nh ca bng tra cu cú th lu tr c 4096 giỏ tr 12 bit
cho mi kờnh R, G, B. Trong tin trỡnh cõn bng trng, CPU ca h thng s xỏc
nh cỏc im cho giỏ tr tng ớch v lp li cho n khi s cõn bng trng c
thc hin.
THIT K CH TO Mễ HèNH DIAFRAM T NG
17
Chương 1 NGUYÊN LÝ CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA CAMERA GHI HÌNH
Có thể thực hiện cả quá trình cân bằng trắng và nén vùng sáng trên cùng một
bảng tra cứu, điều này có nghĩa là máy tính phải xác định các giá trị phối hợp
riêng khi các chức năng được điều chỉnh.
Phương pháp sử dụng bảng tra cứu trong bộ nhớ RAM cũng thường được sử
dụng để sửa đổi đặc tính truyền đạt của nén vùng sáng.
1.3.3. Sửa lỗi gamma digital
Nói chung, đặc tính truyền đạt về biên độ video của CCD là tuyến tính trên
sự tăng cường ảnh, hoặc thậm chí là không tăng cường ở những điều kiện này.
Các chức năng lộ sáng được điều chỉnh để duy trì mức đầu ra riêng của video
từ camera. Việc này có thể thao tác bằng tay hoặc thao tác tự động. Trong trường
hợp thao tác tự động, mức tín hiệu video được cảm thụ trong chuỗi xử lý tín hiệu
và một CPU trong camera sẽ quyết định cần phải điều chỉnh cái gì. Các thuật
tóan khác nhau được sử dụng cho mục đích này, chủ yếu là để đạt được đặc
tuyến tốt ở những điều kiện mà mức ánh sáng có thể thay đổi nhanh chóng, hoặc
camera được điều chỉnh để quay từ vùng sáng nhất đến vùng tối hay ngược lại.
Bởi vì, ngay thậm chí những thuật toán tốt nhất thực hiện tự động cũng chưa
phải là tối ưu, cho nên hầu hết các camera đều có khả năng tắt phần điều khiển lộ
sáng tự động.
Điều khiển lộ sáng tự động là một đặc điểm rất quan trọng đối với các camera
dân dụng, tuy nhiên, lại không quan trọng đối với những sản phẩm khác. Đối với
các thao tác trong phòng thu chuyên nghiệp, tại đó việc chiếu sáng đã được kiểm
soát, điều khiển lộ sáng tự động hầu như không được sử dụng.
THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH DIAFRAM TỰ ĐỘNG
19
Chương 1 NGUYÊN LÝ CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA CAMERA GHI HÌNH
1.3.6. Hội tụ tự động
Các camera dân dụng thường có khả năng hội tụ tự động, nghĩa là có thể điều
khiển một vùng trên cảnh và điều chỉnh thấu kính để giữ cho vùng này có độ nét
nhất. Sự cảm nhận tiêu cự chủ yếu dựa vào quá trình tìm kiếm chi tiết tần số cao
trong vùng đang được điều khiển và thành phần này sẽ tối ưu hóa khi hình ảnh
đạt mức độ rõ nét nhất.
Tồn tại một số giới hạn đối với bộ phận cảm nhận năng lượng tần số cao cho
cơ cấu hội tụ tự động vì cảnh không phải lúc nào cũng có số mức năng lượng đủ
để thực hiện các thao tác hội tụ tự động. Trong trường hợp này, cơ cấu hội tụ tự
động sẽ quay ngược lại và sẽ không ổn định. Điều này cần được lưu ý khi thiết
kế và tính toán hệ thống điều chỉnh tiêu cự.
1.3.7. Mã hóa trong camera
Tiêu chuẩn quét 525/60 525/60 525/60 1125/60
Kiến trúc 1-CCD 3-CCD 3-CCD 3-CCD
Đóng gói Camcorder Camcorder Camera
Bù không gian N.A Có Có Không
Kích cỡ quang
CCD
1/4 inch 1/3 inch 1/2 inch 1 inch
Tốc độ quang tối
đa
1,2 f 1,6 f 1,4 f 1,2 f
Độ phân giải
CCD
270.000 270.000 380.000 2.000.000
Tỷ lệ khung hình 4:3 4:3 4:3 16:9
Độ phân giải
dòng tối đa
275 TVL 530 TVL 750 TVL 1000 TVL
SNR của video 40 dB 50 dB 60 dB 50 Db
Độ rọi tối thiểu
> 100 lux 1400 lux @
f/5,6
2000 lux @
f/8
1000 lux
@ f/4
Độ tăng ích bình 8 lux 60 lux
THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH DIAFRAM TỰ ĐỘNG
21
Chương 1 NGUYÊN LÝ CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA CAMERA GHI HÌNH
thường
Hình 2-1 mô tả các hình dáng chủ yếu của vòng chắn.
THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH DIAFRAM TỰ ĐỘNG
23
Chương 2 NGUYÊN LÝ CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA DIAFRAM TỰ ĐỘNG
2.1.1.2. Vòng chắn sáng
P
TK
P'
H×nh 2-2.
Vßng ch¾n s¸ng giíi h¹n chïm s¸ng tham gia t¹o ¶nh
Vòng chắn sáng giới hạn chùm sáng được tạo ảnh. Lượng quang thông qua hệ
quang để tạo ảnh nhiều hay ít là do độ lớn vòng chắn sáng quyết định.
Ta biết, vật bao gồm nhiều điểm sáng, mỗi điểm sáng đó phát xạ ánh sáng theo
nhiều phương khác nhau, song chỉ một phần của chùm sáng đó qua hệ quang
tham gia tạo ảnh. Chùm sáng này được giới hạn bởi góc khối omega kể từ vật
bao quanh đường kính thấu kính. Các tia sáng nằm ngoài thấu kính này sẽ không
qua thấu kính để tạo ảnh (hình 2-2).
P
P'
TK
V
ω
V
V
H×nh 2-3.
C¸c lo¹i vßng ch¾n trong hÖ quang
Ngoài ra còn có các vòng chắn khác, nằm trước và sau thấu kính. Nếu các
vòng chắn này trực tiếp giới hạn chùm sáng từ vật (P) tạo ảnh (P’) thì nó là vòng
chắn sáng chứ không phải giá đỡ thấu kính làm nhiệm vụ của vòng chắn sáng
là môi trường có n
≠
1, biểu thức (2.1) có dạng:
2
. .( .sin )I n u
φ π
=
(2.1’)
Đại lượng A = n.sinu (2.2) được gọi là thủ độ số; n – là chiết suất.
Khi vật điểm ở vô cùng, ta có:
2 '
2 '
D
tg u
f
=
, hay:
2 '
D
tgu
f
=
(2.3)
Đặt
'
D
K
f
=
thì K được gọi là hệ số mở, trong các camera K chính là thông số
Copyright: Tài liệu đại học ©