рпз (1060800), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

мм.

Таким образом, мы определили размеры призмы и ее положение в системе.

4.РАСЧЕТ ХОДА ЛУЧЕЙ ЧЕРЕЗ СИСТЕМУ ТОНКИХ КОМПОНЕНТОВ

Для ориентировочной оценки поперечных габаритов системы, удаления выходного зрачка, представим систему в виде двух тонких компонентов – объектива и окуляра – и рассчитаем ход осевого и наклонного пучка лучей по формулам углов и высот:

(4),

(5).

Призму в данном расчете заменим плоскопараллельной пластинкой, редуцированной к воздуху, т. е. ее толщина будет .

Рис. 5. Ход лучей через систему тонких компонентов

1) Расчет хода верхнего луча осевого пучка:

, мм.

,
,

, т. е. выходящий из системы луч осевого пучка параллелен оптической оси.

2) Расчет хода верхнего луча внеосевого пучка:

, мм.

,

мм,

.

3) Расчет хода главного луча внеосевого пучка:

, мм.

,

мм,

.

4) Расчет хода нижнего луча внеосевого пучка:

, мм.

,

мм,

.

Сведем полученные результаты в таблицу:

		, мм		, мм
1 луч	0	12,5	0,083	-2,5	0
2 луч	-0,052	6,25	-0,011	8,183	0,262
3 луч	-0,052	0	-0,052	9,433	0,262
4 луч	-0,052	-6,25	-0,094	10,683	0,262

Из таблицы легко можно видеть, что входящий в систему наклонный пучок не теряет параллельности. Кроме того, существующее в системе виньетирование сохраняется, и диаметр наклонного пучка лучей в плоскости выходного зрачка равен половине диаметра осевого пучка в этой же плоскости.

5.ВЫБОР ОКУЛЯРА

Основными характеристиками окуляра являются фокусное расстояние f' , с которым связано видимое увеличение окуляра , угловое поле в пространстве изображений и диаметр D' выходного зрачка. Кроме того, положение выходного зрачка косвенно связано с задним фокальным отрезком и определяется расстоянием , а нам необходимо обеспечить определенное удаление выходного зрачка системы для возможности совмещения его со зрачком глаза наблюдателя.

По результатам габаритного расчета получены следующие данные: мм, . В таком случае подходит симметричный окуляр. Симметричный окуляр имеет 2 пары склеенных линз, обращенных флинтами наружу, обеспечивающих хорошую коррекцию аберраций при малом воздушном промежутке. Угловое поле . Фокальные отрезки и суммарная толщина примерно одинаковы; , что позволяет обеспечить достаточно большое удаление выходного зрачка.

Выберем окуляр С1-25.1. Его основные характеристики мм, . Получим:

Радиусы Толщины Материалы

68,74

1,5 Ф2

21,04

7,5 К8

-30,55

0,1

30,55

7,5 К8

-21,04

1,5 Ф2

-68,74

мм, мм, мм, мм.

Найдем удаление выходного зрачка:

6.ОПРЕДЕЛЕНИЕ АБЕРРАЦИЙ ОБЕКТИВА

Известно, что монокуляр не будет искажать изображения наблюдаемых предметов, если аберрации объектива компенсируют суммарные аберрации окуляра и призмы.

Тогда объектив, очевидно, должен иметь:

а) сферическую аберрацию

где – продольная сферическая аберрация окуляра в обратном ходе,

s_пр – продольная сферическая аберрация призмы;

б) меридиональную кому

где – меридиональная кома окуляра в обратном ходе,

y_к,пр – меридиональная кома призмы;

в) хроматическую аберрацию положения

где _{1,2,ок} – хроматическая аберрация положения окуляра в обратном ходе,

s_{1,2,пр} – хроматическая аберрация положения для призмы.

Найдем расстояние от последней поверхности призмы до первой поверхности окуляра:

мм.

Во многих случаях оказывается достаточным исправить в оптической системе монокуляра сферическую аберрацию, хроматизм положения и аберрацию кому или только сферическую аберрацию и хроматизм положения.

Так как для расчета используется программа «OPAL», то целесообразно проводить совместный расчет аберраций окуляра и призмы в обратном ходе лучей. В результате такого расчета были получены следующие данные:

-продольная сферическая аберрация окуляра + призмы по краю входного зрачка

мм,

- хроматизм положения:

мм,

-меридиональная кома:

мм.

На основании формул (6), (7), (8) из условий коррекции аберраций окуляра и призмы аберрациями объектива получим следующие аберрации объектива:

мм,

мм,

мм.

7. РАСЧЕТ ДВУХЛИНЗОВОГО СКЛЕЕНОГО ОБЪЕКТИВА ПО МЕТОДИКЕ СЛЮСАРЕВА-ТРУБКО.

Окуляр С1-25.1 с призмой в обратном ходе лучей имеет следующие аберрации:

- поперечная сферическая Δy’_кр = -0,007813 мм;

- хроматизм положения ΔS’_λ1,λ2 = 0,02373 мм;

- меридиональная кома с учетом виньетирования (ω = -40⁰) Δу’_к = 0,02284 мм;

Необходимо рассчитать объектив по следующим характеристикам:

f’ = 175 мм; D = 35 мм; 2ω = 6⁰; tg 3⁰ = 0,0524077;

Объектив должен иметь следующие значения аберраций:

- поперечная сферическая Δу’_кр = 0,007813 мм;

- хроматизм положения ΔS’_λ1,λ2 = -0,02373 мм;

- меридиональная кома Δу’_к = 0,02284 мм;

Определяем значения параметров P, W и C:

C = -0,0001356;

P = -0,08929;

W = 0,6641948;

Так как α₁ = 0, α₄ = 1 → β = 0 → основные параметры будут равны

→ выбираем комбинацию “крон впереди”.

Вычисляем величину Р_ок по формуле:

;

По данным таблицы 2 для найденного значения Р_ок с помощью интерполяции определяем марки стекол.

Наиболее близкое значение Р_ок к заданному получилось у пары К8 – ТФ1 (Δр = 0,204).

Выбираем пару стекол К8 – ТФ1 и для нее из таблиц 4,5,6 выписываем значения параметров при соответствующих значениях параметра С, а затем интерполируем их для С = -0б0001356.

Получились следующие значения:

Вычисляем величину Q:

а)

б)

Выбираем параметр Q из варианта а), так как при этом точнее должно получиться желаемое значение меридиональной комы, а небольшое отклонение сферической аберрации от требуемого значения компенсируется дефокусировкой.

Q = -4,91172498;

Вычисляем значения углов I-го вспомогательного луча (α_к):

Вычисляем радиусы кривизны тонкого объектива:

Конструктивные параметры тонкого объектива:

Вводим реальные толщины линз.

Вычисляем приближенные значения стрелок прогиба положительной линзы:

Для отрицательных линз

Делаем перерасчет радиусов для линз конечной толщины.

Приведенные значения толщин линз равны:

Высоты первого вспомогательного луча (h_k) в объективе с конечными толщинами равны:

Конструктивные параметры объектива с конечными толщинами:

Характеристики

Список файлов домашнего задания