Панов В.А. - Справочник конструктора оптико-механических приборов (1060807), страница 25
Текст из файла (страница 25)
2. 9). Применяем двухлиизозр вую симметричную обора цгвзющую систему У = — 1 к /з = /,'. С целью наилучшего исправления астигмзтизма в ией, примем г/з =- 0,8/.;. Глав. цые лучи делят в тачке Р' раггчояцне г/з пополам, и тогда вследствие симмет!лц'цшсц! хода между ктгцоцгатали автоматически цсцр |гляются комп, да плрсци ц хром.ггц лм уцглц зашя, .'!ля «пршксцци ~г1 гск Р и Р' црцмсцясгси коллщоцц, уг1зшлгшсццый и плгккости изображения, создзязсмого объективом, '!тобы цыцолцить условие /,' 15 мм, примем/",',к = 25 мм (окуляр тица Кельнера). По формуле (2.36) диаметр входиого зрачка (объектива) Р, = Рр,Г, = 4 Х 6 = 24.
Фокусное расстояиие объектива /,',а — — — /,', Г,= 25 Х 6= 150. Полагая =. 750 мм, определим /'половины аборачивающей системы: /з =- /; ' . (й — г/л — г/з — /зр)/2 = 200 мм. Точка Р' есть изображение точки Р', полученное через первый компонент оборвчиваюшей системы. По формуле (2.3) расстояние точки Р" относительно первого номпоиента раино а =- а'1,!(7' — а') = 133,3; фокусное расстояние коллектива /аэа »- В» (Оэ + а)1'(От + (Оэ + а)) = 103,45.
Итак, имеем: Ф, = Ф,в = !/!50 = 0.00667, Ог = 7»ю = 1501 Фэ= Фкоэ = 1!!0345 = 0 00967»!з — — !э= 200'Фэ= Фэ= !1200 = О,ООо, г(э = 160» Фэ Фея= 1!25= 0 04 ба= Ох+ !ох= 225. ОБорачпбающао сисщема Т в 6л и ц а 2.13. Высоты лучей ив глвэнык плоскостях системы Рпс. 2.59. Гэбзритпан схема(»зрительной трубы с ходом т»у»е~ Для определения габаритов системы применяются формулы (2.23) и (2.24), Расчет крайнего луча (йг= Г!р!2 = 12; сгт = О); ссз = а, + й,Ф, = 0,00667. 12 = 0,08; йэ= й» вЂ” аэ(,= !2 — 008 150= О, сгэ .††0,08; йэ = †!6; а» =- 0; й» = †!6; аь = — 0,08; l»э = 2; и» -- О.
Рэгчст главного лу ю (18 ыт = 18 ()г:.» — 0,0522, Гг = Нк = 0); ()з=' = (!»+ Н,Ф, . — 0,0522; На =-. Н, — ()»От -- 0,0522 150 = 7,83; ()з =; О 02349! Н» " 3 13! () ° ' ' О 03914! !7» " 3 !3! (!» 0 02349! Нэ ~ — 8,4! 5; 17» Н» — (!р (д» вЂ” гак) = — 7,83 (фокальнан»»косность окуляра)! ()э — 0,3!3; !зэ =' НэФв = — 8,415»'( — О 3!3) = 26 88 Результаты расчетов высот лучей даны в табл.
2.13. Если принять 2йэ= 2й, = 32 мм, то ниньетнрование наклонных пучков в процентах составит 0 = ()Ур — (лг, — эгз)) !ООН)р = 17. Во многих системах с целью уменьшения ее габаритов или улучшения кэчесгэа изображення применяется одностороннее виньетирование нш»лопных пучков. В этом случае за главный луч принимают средний луч пэалшпнио пучка, проходншего через оптическую систему (см. рпс. !.27! В» л» ж тээг д»к юрснн окуляра и аберраций в зраюгах системы главный луч ш»клонно!о пучка н болыпнпстэг случаен пересекает оптн »геену»о огь блпжг к окуляру, чем пэрэксиэлшюе изображение центра входного зрачка системы. 134 В качестве объектива трубы и линз оборачиваюшей системы применим двухлнизовые склеенные компоненты, так как их относительное отверстие составляет приближенно 1: 6. Исправление и этих компонентах сферической аберрации, хроматизма положения и комы можно выполнить по методу, предложенному Г.
Г. Слюсаревым (85, 86). Важно заметить, что когда плоскость входного зрачка совпадает с оправой объектива (11 = 0), астигматнзм последнего исправлению не поддается (см. формулу (2.66а) ). В этом случае согласно формулам (2.63) и (2.66э): 2 = 0 Цаэ12 со» (! + и) -..= — 0 85»1оэ 1Я »»»! — -- — О 34; т' ".-ОЦ'э1((э1(1-! П) — -18Чю!йы1 -'- 074, где и 0,7 (параметр к(»ивнзпы), и тогда астнгматизм з — з =04. э»э Коллектив, расположенный в плоскости изображения, вносит лишь кринизну поля и днсторсню! Кривизну иэображения, создаваемую совместно объективом, коллективом и оборачнваюшей системой в фокальной плоскости .окуляра (рис, 2.60), можно определить как стрелку Пецваля (см. стр.
104) Мр 2 где ~ (Ф/п) ~' Ф/л =- 0,6»7 ~~ Ф = 0.0176, полагая пэ = пэ = 1. На рнс. 2.60 обозначено: Р'В' — главный луч; В' — точка схо»кде. иия меридиональных нли сагиттальных лучей; Р „В' — идеальное изображение (кепок ри в лен нов) в фокально8 плоскости окуляра; РокВ'— искривленное изображение„)гр — радиус кривизны поверхности нзо- 135 3 =16,3мн и Точка ка оск В двоптрийеой мере В угловой мере щ-с 0,04 0,15 0,24 0,21 0,15 0,10 -о,щ о 0,14 0 0,14 0,23 0 — 1' 04" — 1 09" 0 О 0 — 2' 47" — 1' 23" — 2' 23" 0 177 3/2 ш,о Точна вке осв а ! и' — 0,30 ! 12' Ш З!" 2Ь'43 !2" -О,зь — 1,Оз Ш,гз 15,00 2' 05' 4' 15' и й Е ° 4 1 е о и 1 — о,т! — 2,29 -0,15 — 1,54 3' 41» 4' 29" — а им — 1,47 — 0,73 — 3,11 2,27 9,05 и, =.4' 15' лп ~ !7,0 »»' о»» !2'03' Ю" 12» 13' 10" 12' 15' 3!" ! 2» 20' 32" 12'!7' 22" й=.о щ» Р— 3' 35" !7 25' ЗЗ' Зй" 25'43' Ш" 25'45' 32" т, жй,й й — 3' 41' Р— И' 02» ж, = 9,0 й = 0'20» Р = — 7' 22" 137 бражения ', г = у'27»ар — стрелка Пепваля при величине изображения у'.
Крппизпа меридионального и сагитгального изображения 1!)гж н !)74; связана с суммой Пецваля следующими соотвошеннямн: 371)г, — 17)г = 2/)4»р — — 2 ~ (Ф)п). (2.90) Согласно рис. 2.60 отрезок после окулярз в диоптрнйной мере составит Т= 1000)г = 10003,7)ок =1000!7' /2йр)о„= !000ы' )2йр. Пользуясь выражением (2.90) как общей формулой, можно написать 1000 , 3 ! 3!. — й = — —,ы —,— —, =26 'а »л ке 2 ! ~ , ° ) — и ° т ° -!000ы( ~" (Фуп). Выбра~ чпп окулпра, исходи из его фокусного расстояния и угло.
виго ноля, уже заранее можно предуслютреть наилучшее возможное попри~лепно астигматизма и кривизны поля всей системы. Лли зрительных труб аберрации, выраженные в угловой мере, ргкомгкдуигси удерживать п пределах одной-двух угловых минут за окуляром и гоответстнии с предельным углом разрешающей способности !лизи наблюдатели. Вторичный спектр допускается до 3 — 4 мин при диаметре зрачка глаза 2 мм. Наиболее надежным способом оценки Рис. 2.60. Определение кривизны изображения допустимых аберраций п объеитивах микроскопа служит критерий !'элеи, сошпюпо которому воляовая аберрации в плоскости наилучшей уг!»шоики по должна превышать одной четверти длины волны света. В фотографических объективах аберрации оценнва!отея кружками 1пшсеипия в плоскости изображения.
Как правило, расчет оптической спсгемы заканчивается составлением документа, в котором приводятся конструктивные параметры снстемыу таблицы н графики аберраций. ! 1а рис. 2.61 и 2,62 приведены в качестве примера такие графики для о!ппгльпой трубиа н фотографического объектива. ' 11» 4» рмулм и'" тна' следует, что и жара!мста ваолражеввв в пря» ОЛ»па»аее»!»Л»ИО »Юаа!1аа, ВВЛ»!ЕГЕЙ Оа!»аае!» И!И»М Н»мп»»саек. а йр ларамсг!»ом ~ ло юныйо»книга радаусом вравоаам в вермеле.
136 .4-4 О о -4-7 О Ьай~ О ОЖА% Рис. 2.61. Аберрации телескопической сястемы Гт = 6", 2ю = 8'30', о 10Ъ ий /4// а// )чн и сагмттааьиом сачеаям 0 Щззгфе 0Ц -1 ВЕЛ УСУ» 0 ф/УекУ~У/ 0 — уг 100% Уо 10' » Оз»-1014/) 10гю' М,В20"М) 10'и' ь;-20'/Е) 130 /ВЕУг а' ии ергн. Ю /«.50 и, = — !О" 10"с' и' о' ю о' »П, с»» и/- ойергн. Верни, прямая о а' уео/оде/пгпгеуе/и ппоон ос па Уета ноени, БМЕС/орной относительно еазтеоВой на-О/Вмм Рис. 2.62. Конструктивные югемеидейгтеь»ющая ты и графики аберраций объектива диабррагма Ф//В 3.
и» вЂ” 2,86 ТК16 14.8 л — 26,!4 — 29,78 — З5,1! — 40,44 -4ЗМ2 !зле 18,53 18,56 18ДБ 18.46 — 4. 53 8,27 — 17,70 -27,3! — 31,09 5 3 о — з — б 9,054 9,055 9,059 9.064 8М57 б о — 5 — 7 21,32 21,47 Ю,57 21,58 -31,!б — земо — 40,2 45,4 5 з о — з Ге»к»»к»»еа н'-и' а Ш -О,О!6 О. 147 0,230 0,02 — 0.15 О,О!0 !2,15 — 7,88 12,86 — 7,95 13,27 — 8,15 9,13 — 0,26 — 0,1Б 9,06 — 10 Егг 0,014 -0,20 — 0.93 18,56 0,04 0,022 21,57 0,77 /' б!.39 »Е — 40,21 ° ', 4278 !ем. сводку аберрадаа аа етр. 138-1391 Саед»а аберраааа Точка ае чеа С' С' 'с 41,78 4/,! ! 42,/а 0,23 ояи Е,са! О.О! г» - — 33.57 г, 14.75 245.5 16,17 — 2З,БЗ Н, 0,9 Лфб 12,4 и» 5. 05 д» 08 Оф! 128 Н» = 5,1 ТК!6 12.8 В меридиоаадьнем сечении Условии иерастраиваемости оптического прибора при изменении температуры В оптических прибор.»х, рабо!юощих ири р:ыличиых тсмперотуРаи, возпикаег тсрмоопти и» кки ебсррдции увсличеиия и расфокусировка апти вской сиюемы, Темиературиос смещение плоскости изображеиия отиосительво фиксироваииой плоскости приемиика (в телескопических системах — фокальиая плоскость окуляра, в фотографических системах — светочувствительный слой и т.
д.) вызывается двумя причинами: иаличисм термооптической аберрации положения изображения Ьзн и термическим измеиеииемлииейиых размеров механического устройства, связывающего оптическую систему с плоскостью приемиика, Для 139 Лг Л',',-Ла=.о, (2.91) сс/-»зз+() (/ — 20), 141 устранения зс)ч(с!!та температурного смесцснни плоскосюс изображения относсцслынс илосксюти приемника должно быть выполнено условие (рис.
2 03) (891 где Л$ — темнсрату(снос смесцеине плоскости изображения относительно фиксированной плоскости приемника, вызванное термооптнческой аберрацией (Лзс', = з' — з~э) положения оптической системы и термическим изменением Ла разлсеров механического устройства, свизываю. щего оптическую систему с фиксированной плоскостью приемника. Из формулы (2.91) следует, что Лзс Ла.
Если термическое изменение г дг ) линейных размеров механи. — — — 'сеского устройства, связыЛа ~ з) Лг. „! вающего оптическую систему с приемником, компенсирует / / изменение расстояния от по- / следней поверхности оптичс. / ской системы до плоскости приемника, то ЛЗ = О, Зто и есть условие нерасстрапваемости оптического прибора и сп пошевни температурной дсфокусировки изображения опсосигельпо плоскости приемника. Пример. Определить Лза — величину смещения задней фокальной плоскости объектива оизира (см. рнс. 1.27) прн изменении температуры от /, = 20 до /с = — 70' С.
Предварительные замечании. С изменением температуры происхошц изменения: показасслсй преломления стекол, радиусов кривизны пож рхпск ~ей линз, тол~пни линз и также воздушного промежутка между линзами нз-за тешювого расширения материала промежуточного коллис 1!окмшголь преломлении стекла при температуре /' вычислял ~с а ао ~(ю!см!ло гДг сыс, — покаэятсль пРеломлення стекла при /= 20'С (приводится и ГО(.Т 3514 — 76 нли ведомственной нормали); 6" — коэффициент, характеризующий приращение показателя прелолшения для той длины волны, для которой исправлены монохроматическне аберрации объектина (приводится в ГОСТ 13659 †), 1'юлиус кривизны поверхности при температуре /' вычисляется по формуле гс = гэ (1+ а" О нлн гс = гсс (1+ Л/а"), где а" — температурный коэффициент линейного расширении определенных лсавок стекол; гч и гв, — радиусы кривизны соответственно при /з — — 0 и /сс 2//' 1, Л / / — / Для пснирюиюти снлейки двух стекол а' принимается равным среднему арифметическому величин коэффициентов расширении этик 140 Т а бл и ц а 2.14.
Конструктивные элементы объектвва и значения и и 8/л стекол. Изменение величины воздушного промежутка можно вычислить по приближенной формуле Лс/с = [(с/ — е, + ес) у" — е, и', + е,ал) с//, где гл и е, — величины «стрелок», отсчитываемых от вершин прсломляю- щих поверхностей с учетом их знака (см, правила знаков стр. 65); Тч — коэффициент линейного расширения материала, из которого изготовлено промежуточное кольцо длиной 5 = с/ — ес + ес.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
