Где используются рассеивающие линзы?

Рассеивающие линзы (вогнутые, «минусовые») используют там, где нужно уменьшить угловой размер изображения, расширить поле зрения, сделать пучок света более расходящимся или скорректировать близорукость. Они дают мнимое, прямое и уменьшенное изображение (если речь о наблюдении предмета через линзу) и превращают параллельные лучи в расходящиеся.

Вот основные области применения.

1) Коррекция зрения (самое распространённое)

Очки и контактные линзы для близорукости (миопии).
При близорукости глаз «перефокусирует» изображение перед сетчаткой. Рассеивающая линза уменьшает оптическую силу системы и «отодвигает» фокус назад — на сетчатку. Поэтому такие линзы имеют отрицательные диоптрии (например, −1.5 D, −3 D и т. д.).

2) Оптические приборы: расширение поля зрения и «компактность»

Окуляры и наблюдательные системы, где важно видеть больше пространства:

• Галилеевский бинокль (театральный/полевой): в нём окуляр — рассеивающая линза. Такая схема даёт прямое изображение и позволяет сделать прибор короче и легче, чем классический бинокль с собирающим окуляром.

• Некоторые видоискатели и прицельные оптические системы, где нужно расширить обзор или корректировать ход лучей, чтобы сделать устройство более компактным.

3) Лазерная и светотехническая техника: «раздвинуть» пучок

Когда требуется увеличить диаметр луча или сделать его расходящимся:

• Лазерные расширители пучка (в составе телескопических схем): рассеивающая линза может быть первым элементом, который «раздувает» пучок, после чего собирающая линза формирует нужную геометрию.

• Формирование луча в измерительных и юстировочных установках, чтобы получить нужный угол расходимости.

4) Осветительные и проекционные решения: рассеивание света

Там, где нужен широкий угол распределения света:

• Рассеиватели в светильниках, оптические насадки, элементы оптики в фонарях/подсветке, когда важно не «бить пятном», а равномерно разнести свет по площади.

• В ряде случаев рассеивающая линза используется как часть системы вместе с отражателем или другими линзами для получения заданной диаграммы освещения.

5) Фототехника и оптические насадки

Рассеивающие элементы встречаются как часть сложных объективов и насадок:

• Оптические корректоры и компенсаторы, которые управляют аберрациями (искажениями) и ходом лучей в многолинзовых системах.

• Некоторые насадки для изменения угла обзора (идеологически близко к «уменьшению увеличения» и расширению поля зрения), хотя в реальных устройствах почти всегда это уже комбинированная система из нескольких элементов.

6) Лабораторная оптика и обучение

• В школьных и вузовских лабораторных работах рассеивающие линзы используют для демонстрации мнимого изображения, правил построения изображений и работы с фокусным расстоянием отрицательного знака.

• В измерительной оптике — как элемент для получения требуемой расходимости и геометрии пучка.

Коротко по смыслу

Рассеивающие линзы применяют везде, где нужно «развести» лучи, уменьшить изображение, расширить угол обзора или исправить близорукость — от очков до биноклей, лазерных систем и осветительной оптики.