ПМ2011 (1061171), страница 3
Текст из файла (страница 3)
помножим радиусы и толщины на этот коэффициент для перехода к требуемому фокусному расстоянию 30 мм. Радиусы приведем к стандартному ряду 250.
Кроме того, чтобы правильно определить аберрации и в дальнейшем их скомпенсировать, после выбора типа окуляра необходимо согласовать положение
его выходного зрачка с положением входного зрачка монокуляра, в качестве которого чаще всего выступает оправа объектива. В этом случае
Для определения
проведем предварительный аберрационный расчет окуляра при помощи ППП «Opal». В результате расчета параксиальных характеристик получаем
мм,
мм,
мм. Подставляя в формулу (20) для
, получаем:
Дальнейшие операции с окуляром будем проводить, обернув, то есть в обратном ходе лучей. При этом выходной зрачок становится входным в обратном ходе и
мм, передний фокальный отрезок становится задним фокальным отрезком в обратном ходе и наоборот и
мм,
мм
Для определения расстояния между окуляром и призмой мы к известному расстоянию
мм должны прибавить задний фокальный отрезок
3
. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТРЕБОВАНИЙ К ОБЪЕКТИВУ
В телескопических систем с видимым увеличением
и угловым полем
в качестве объектива хорошо себя зарекомендовал двухлинзовый склеенный объектив. Он имеет четыре коррекционных параметра: три радиуса и комбинация пары стекол, из которорых изготовлены линзы. Толщины линз по оси хоть и являются параметрами линз, но их влияние на аберрации ничтожно. Кроме того, следует учитывать, что один радиус кривизны придется задействовать на обеспечение требуемого значения фокусного рассояния.
Таким образом, наш объектив обладает тремя коррекционными параметрами, а следовательно с его помощью можно исправить три аберрации системы.
Трехлинзовые склеенные объективы по сравнению с двухлинзовыми обладают лишним параметром для исправления аберраций при любой комбинации стекол, что позволяет производить двойную коррекцию сферической аберрации.
Двухлинзовые несклеенные объективы также обладают дополнительным параметром для более полной коррекции аберраций. Наличие воздушного промежутка позволяет при сборке добиться установки фокусного расстояния с большей точностью. Такие объективы используются в точных оптических приборах (коллиматоры, геодезические трубы) с небольшим относительным отверстием, обычно 1:7.
В результате габаритного расчета мы получили ряд характеристик, которым должен удовлетворять наш объектив. Это: фокусное расстояние
мм, диаметр входного зрачка
мм, угловое поле
.
Простейшим вариантом объектива, способным обеспечить данные характеристики, является двухлинзовый склееный объектив.
Кроме того, монокуляр не будет искажать изображения наблюдаемых предметов, если аберрации объектива компенсируют суммарные аберрации окуляра и призмы.
Во многих случаях оказывается достаточным исправить в оптической системе монокуляра сферическую аберрацию
, меридиональную кому
, хроматическую аберрацию положения
.
Для компенсации аберраций объектива продольные аберрации (сферическую аберрацию и хроматическую аберрацию положения) надо взять с противоположным знаком, поперечную (меридиональная кома) – с тем же, т.е
– продольная сферическая аберрация системы окуляр+призма в обратном ходе;
где
– меридиональная кома системы окуляр+призма в обратном ходе,
где
– хроматическая аберрация положения системы окуляр+призма в обратном ходе.
1. Определение аберраций окуляра и призмы
При использовании для расчета программ автоматизированной коррекции («Призма», «Opal») целесообразно проводить совместный расчет аберраций окуляра и призмы в обратной ходе лучей. При расчете аберраций призма заменяется эквивалентной плоскопараллельной пластинкой толщиной d.
Аберрации окуляра можно также определить из каталога по данным оптического выпуска, а аберрации призмы – по формулам для плоскопараллельной пластинки.
Аберрационный расчет проведем в ППП «Opal». Результаты аберрационного расчета окуляра с призмой в обратном ходе лучей приведены в таблице 2.
Таблица 2
Сводка остаточных аберраций окуляра Эрфле (
мм) с призмой в обратном ходе лучей
Точка на оси | |||||||||||||
| 2.50 | -.10317 | -.008631 | .05973 | .005007 | -.24167 | -.02016 | .30140 | ||||||
| 1.77 | -.05144 | -.003035 | .11185 | .006612 | -.19011 | -.01118 | .30196 | ||||||
| .00 | .00000 | .000000 | .16369 | .000000 | -.13883 | .00000 | .30252 | ||||||
| Точка вне оси, главные лучи | |||||||||||||
| дист, мм | дист,% | ||||||||||||
| -31 39’ 00” | 17.2040 | -7.104 | -1.3157 | -2.320 | 0.3223 | -2.6423 | |||||||
| -23 32’ 51” | 12.5263 | -4.332 | -0.5672 | -1.3310 | -0.1776 | -1.1534 | |||||||
| 0 00’ 00” | 0.0000 | 0.000 | 0.0000 | 0.0000 | 0.0000 | 0.0000 | |||||||
| Точка вне оси, широкие пучки лучей | |||||||||||||
| -.11343 | -.10889 | -.11079 | -.17020 | -.16473 | -.16202 | ||||||||
| -.06356 | -.04276 | -.04399 | -.08261 | -.07901 | -.07303 | ||||||||
| .00000 | .00845 | .00949 | .00000 | -.00356 | .01531 | ||||||||
| -.00165 | -.05449 | -.04944 | -.04263 | -.05595 | -.01929 | ||||||||
| -.01767 | -.10489 | -.09755 | -.08471 | -.10259 | -.05758 | ||||||||
Из таблицы 2 получаем:
2. Определение аберраций объектива
На основании формул (22), (23) и (24), учитывая найденные аберрации окуляра и призмы, получим:
4
. РАСЧЕТ ОБЪЕКТИВА
Расчет двухлинзового склеенного объектива может быть выполнен по одному из известных способов, изложенных в литературе [3,4,5].
Рассмотрим способ расчета двухлинзового склеенного объектива, разработанный проф. Г.Г. Слюсаревым [Error: Reference source not found]. Расчет по этой методике выполняется с помощью специальных таблиц [Error: Reference source not found, Error: Reference source not found], позволяющих выбрать такую пару стекол, при которой можно исправить или получить заданные значения следующих аберраций: хроматизм положения, сферическая аберрация и меридиональная кома.
















