РПЗ_ПО (1061166), страница 3

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

Текст из файла (страница 3)

КАЧЕСТВА ИЗОБРАЖЕНИЯ СИСТЕМЫ

Чтобы определить аберрации всей системы в программе «OPAL» необходимо выполнить присоединение рассчитанного объектива к призме и окуляру. Для этого необходимо определить расстояние от последней поверхности объектива до призмы.

Значение возьмем из компьютерного расчета объектива,

значение – из компьютерного расчета системы, состоящей из окуляра и призмы. Таким образом,

.

После присоединения к объективу окуляра с призмой и замены радиусов кривизны на стандартные по ряду 1000 система не получается строго афокальной. Попытаемся добиться этого за счет изменения расстояния d₃. В результате, расстояние d₃ в рассчитываемой системе примет значение равное 105,73 мм.

Полученный призменный монокуляр имеет следующие конструктивные параметры:

_{Основные параметры полученной} системы:

, , D'=5 мм.

мм,

мм,

L = 210,15 мм,

мм.

По результатам аберрационного расчета были получены следующие данные:

_{- поперечная сферическая аберрация на краю зрачка}

- меридиональная кома на краю зрачка при

- хроматизм положения

- хроматизм увеличения на краю зрачка

- астигматизм на краю зрачка при

- дисторсия на краю зрачка

Оценим качество системы. Для телескопических систем допускают остаточную сферическую аберрацию в угловой мере 1…2’, а с учетом хроматизма – 2…3'. Суммарная монохроматическая аберрация внеосевых пучков может быть 5…10', из которых 2…3’ минуты приходится на кому. Допустимый хроматизм положения составляет 0,25-0,5 дптр, астигматизм и кривизна поля изображения для обычных окуляров – 3…4 дптр, дисторсия для обычных окуляров – 5…7%. Хроматическая аберрация увеличения в зрительных трубах допускается до 0,5…1%. Как видно из приведенных значений, остаточные аберрации лежат в пределах допуска. Рассчитанная система удовлетворяет требованиям, и качество изображения можно признать допустимым.

9. СВЕТОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРИЗМЕННОГО МОНОКУЛЯРА

Для призменного монокуляра светоэнергетический расчет сводится к вычислению коэффициента пропускания полученной оптической системы . Величина определяется потерями света в массе стекла оптических деталей прибора.

Отражение на преломляющих поверхностях определяется по формулам Френеля:

Коэффициенты пропускания для границ раздела оптических сред воздух-стекло в призменном монокуляре (поглощение на границах стекло-стекло незначительно):

Воздух - ЛК7:

Ф9 - воздух:

Воздух – К8 (4 границы):

Воздух – Ф2 (2 границы):

Поглощение излучения в оптических средах учтем на основании закона Бугера:

Суммарная толщина оптических деталей вдоль оптической оси:

Суммарный коэффициент пропускания:

.

Потери составят 39,2%.

Поглощение значительно. Для его уменьшение применяют просветление оптических поверхностей.

ВЫВОДЫ

В ходе данной курсовой работы рассчитана телескопическая оптическая система Кеплера. В качестве оборачивающего элемента используется призма АкР - 60º, позволяющая получить в системе прямое изображение и изменить направление оптической оси на 60º.

В данной работе используется возможность компенсации аберраций окуляра и призмы аберрациями объектива. Так же в ходе работы была изучена методика Г. Г. Слюсарева расчета двухлинзового склеенного объектива, позволяющая выбрать такую пару стекол, при которой можно исправить хроматизм положения, сферическую аберрацию и уменьшить кому.

В результате расчетов получена оптическая система, степень коррекции аберраций которой, как было показано выше, соответствует требованиям к качеству изображения. В данной работе фокальные плоскости объектива и окуляра совмещены. Одним из путей улучшения качества изображения в телескопической оптической системе может быть разведение фокальных плоскостей объектива и окуляра, т. к. при смещении их вдоль оптической оси можно балансировать аберрации монокуляра.

Был проведен светоэнергетический расчет призменного монокуляра, в результате которого был получен коэффициент пропускания оптической системы равный . Для полученной системы характерны значительные потери, уменьшение которых возможно при использовании просветляющих пленок.

Следует отметить, что получившаяся длина оптической системы (210,15 мм) значительно превышает заданную (175 мм). Это связано с тем, что при расчете фокусных расстояний компонентов, сами компоненты считаются тонкими, в то время как на самом деле они имеют реальную толщину. Т. е. если к системе предъявляются жесткие требования по продольному габариту, это необходимо учитывать заранее и на этапе габаритного расчета принимать длину системы меньше заданной.

ЛИТЕРАТУРА

1. Иванова Т. М., Лазарева Н. Л., Лунина И. Н, Оформление конструкторской документации к оптическим изделиям. М.: изд. МГТУ, 1999, 40 с.

2. Заказнов Н. П., Кирюшин С. И., Кузичев В. И., Теория оптических систем,

М.: Машиностроение, 1992. 448 с.

3. Кирюшин С. И., Кузичев В. И. Расчеты оптических систем. Оптический выпуск.

М.: изд. МВТУ, 1977, 29 с.

4. Кругер М. Я. Справочник конструктора оптико-механических приборов.

Л.: Машиностроение, 1967.

5. Трубко С. В. Расчет двухлинзовых склеенных объективов. Справочник.

Л. : Машиностроение, 1984.

Приложение 1

Система-окуляр симметричный и призма в обратном ходе лучей

f'=25 2w=44 d= Файл OK_PR 8/ 5/2012 11:45 OPAL-PC

КОНСТРУКТИВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ОПТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

N Радиусы Осевые Световые Марки Показатели преломления

пов. кривизны расст. высоты стекол

L= .54607 .48000 .64380

ВОЗДУХ

1 68.7100 1.5000 11.950 Ф2 1.62054 1.62944 1.61238

2 21.0400 7.5000 11.950 К8 1.51830 1.52241 1.51429

3 -30.5500 .1000 11.950 ВОЗДУХ

4 30.5500 7.5000 11.950 К8 1.51830 1.52241 1.51429

5 -21.0400 1.5000 11.950 Ф2 1.62054 1.62944 1.61238

6 -68.7100 28.1850 11.950 ВОЗДУХ

7 .0000 31.3700 ********** К8 1.51830 1.52241 1.51429

8 .0000 ********** ВОЗДУХ

ПРЕДМЕТ: Удал. размер Y = -19.20000гр.мнсек S0= .000дптр от вх.зрачка

мера предмета : tg

ИЗОБРАЖ: Близ. размер Y'= .00000 SI= .0 совпадает с пл. Гаусса

ДИАФР. : ND= 0 перед 1й пов. SD= -22.950 (мм)Передн. апертура= 2.5000 (мм)

Относительные величины предмета : 1.000

Относительное виньетирование верхнее: .500

Относительное виньетирование нижнее : .500

СПЕКТРАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Спектральный интервал от .00000 мкм до .00000 мкм

Спектр. эффективность постоянная = 1.00000

Параксиальные характеристики

F F' SF SF' SH SH'

-24.92720 24.92720 -18.80962 -30.03671 6.11758 -54.96390

S S' S'G V SP SP'

(дптр) (мм) (мм) (мм) (дптр)

0 .00000 -30.03671 -30.03671 -24.92720 -22.95000 6.66337

1 .00000 -30.03671 -30.02261 -.00242 -22.95000 6.76377

2 .00000 -30.03671 -30.03350 .00314 -22.95000 6.52942

Аберрации осевого пучка

─Отн.зр│ Продольные аберрации (мм) │ Поперечные аберрации (мм)

──koop.┴───── 0 ─────── 1 ─────── 2 ─────┴────── 0 ───────── 1 ───────── 2 ────

1.000 -.08439 -.06855 -.08270 -.008505 -.006927 -.008310

.866 -.06328 -.04789 -.06122 -.005517 -.004185 -.005320

.707 -.04218 -.02723 -.03974 -.002999 -.001940 -.002816

.500 -.02109 -.00656 -.01826 -.001059 -.000330 -.000914

.000 .00000 .01409 .00320 .000000 .000000 .000000

─ │ Волновые аберрации │ Неизопл. │ Н ЗР

─Tg'*100│ (дл. волн) │ (%) │ (мм)

──────────── 0 ─────── 1 ─────── 2 ───┴──────────┴────────

10.079 -.3902 -.2531 -.3654 -.0464 2.5000

8.718 -.2192 -.1177 -.1998 -.0350 2.1651

7.109 -.0973 -.0305 -.0838 -.0235 1.7678

5.021 -.0243 .0087 -.0172 -.0118 1.2500

.000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000

Аберрации осевого пучка

─Отн.зр│ Продольные аберрации (мм) │ Поперечные аберрации (мм)

Характеристики

Список файлов домашнего задания