ПМ2011 (1061171), страница 6
Текст из файла (страница 6)
-остаточные аберрации в угловой мере не превышают 2-3';
-хроматизм положения – 0,25-0,5 дптр;
-астигматизм и кривизна поля изображения: для обычных окуляров – 3-4 дптр, для широкоугольных – 5-6 дптр;
-дисторсия: для обычных окуляров – 5-7%, для широкоугольных – до 10%.
Хроматическая аберрация увеличения в зрительных трубах допускается до 0,5-1%.
Для нашей системы получаем:
-сферическая аберрация
= -000’36”
- меридиональная кома
= 002’22”
- хроматизм положения
= 0.03342 дптр
- хроматизм увеличения
= -0 00’48”
- астигматизм (Ls - Lm ) cos = 2.8612 дптр
Как видно из приведенных значений, аберрации, по которым производился расчет удалось полностью скомпенсировать. Остальные аберрации, о которых говорилось в критерии качества, также лежат в пределах допуска.
В случае, неудовлетворительного результата необходимо учесть влияние аберраций высшего порядка:
Где
,
,
,
,
,
- точные значения сферической аберрации, меридиональной комы и хроматизма положения реального объектива и аберрации третьего (для сферической аберрации и меридиональной комы) и первого (для хроматизма положения) порядков соответственно. Данные значения приведены в таблице 7.
Далее необходимо повторить расчет нового объектива, начиная с формулы (28).
5. Светоэнергетический расчет
Для призменного монокуляра светоэнергетический расчет сводится к вычислению коэффициента пропускания полученной оптической системы (τ), величина которого используется, например, при вычислении светового потока в плоскости выходного зрачка. Для определения величины этого коэффициента необходимо учесть физические причины, вызывающие потери света при его прохождении через оптический прибор. Первой из этих причин является отражение света от преломляющих поверхностей.
Отражение на преломляющих поверхностях можно учесть, воспользовавшись формулами Френеля:
Для границ раздела оптических сред в призменном монокуляре коэффициенты пропускания будут равны:
Вторая физическая причина, вызывающая потери света, заключается в поглощении и рассеянии света в массе стекла оптических деталей. Хотя оптическое стекло и отличается высокой чистотой и прозрачностью, часть световой энергии теряется в массе стекла. Сами молекулы стекла (и других прозрачных сред) поглощают и рассеивают часть светового потока. Кроме того, такое же действие производят и имеющиеся в стекле посторонние включения: мелкие непрозрачные частицы и пузырьки газов, образующиеся при варке стекла.
Поглощение излучения в оптических средах учтем на основе закона Бугера:
В нашем случае, суммарная толщина оптического стекла вдоль оптической оси равно
мм, коэффициент
найдем из каталога оптического стекла. Согласно нему (каталогу) поглощение в стекле толщиной 5 мм составляет 0.1%. Это соответствует значению
.
Таким образом, для нашей системы
Если в состав оптической системы прибора входят плоские, вогнутые или выпуклые зеркала, то действует третья физическая причина потерь света, так как при отражении света от поверхностей зеркал часть света поглощается. Но оптическая схема призменного монокуляра не содержит отражающих поверхностей, поэтому данная причина световых потерь в рассматриваемой системе действовать не будет.
Тогда суммарный коэффициент пропускания находится перемножением вычисленных составляющих:
Поглощение значительно. Для его уменьшения необходимо просветление поверхностей.
Л
ИТЕРАТУРА
1. Забелина И.А. Расчет видимости звезд в центре поля зрения оптических приборов. - ОМП, 1978, № 2, с. 21-24.
2. Справочник конструктора оптико-механических приборов. Под общей редакцией В.А. Панова. - Л.: Машиностроение, 1980. -742 с.
3. Проектирование оптико-электронного прибора. Под редакцией В.Н. Дикарева. - М.: изд. МВТУ, 1980. - 68 с.
4. Заказнов Н.П., Кирюшин С.И., Кузичев В.И. Теория оптических систем -
М.: Машиностроение, 1992. - 448 с.
5. Слюсарев Г.Г. Методы расчета оптических систем. - Л.: Машиностроение,
1969. - 672 с.
6. Слюсарев Г.Г. Расчет оптических систем. - Л.: Машиностроение, 1975. - 640 с.
7. Трубко С.В. Расчет двухлинзовых склеенных объективов. - Л.: Машиностроение, 1984. - 142 с.
8. Иванова Т.М., Лазарева Н.Л., Лунина И.Н. Оформление конструкторской документации к оптическим изделиям. Учебное пособие. Часть 1. М.: изд. МГТУ, 1999. - 40 с.
Приложение1
Отражательные призмы
Приложение 2
Окуляры оптических систем
С1-25.1 (Симметричный)
| Радиусы | Толщины | Марка стекла |
| 68.71 | ||
| 1.5 | Ф2 | |
| 21.04 | ||
| 7.5 | К8 | |
| -30.55 | ||
| 0.1 | воздух | |
| -30.55 | ||
| 7.5 | К8 | |
| -21.04 | ||
| 1.5 | Ф2 | |
| -68.71 |
С2-25.1 (Симметричный)
| Радиусы | Толщины | Марка стекла |
| 75.16 | ||
| 1.5 | Ф2 | |
| 23.07 | ||
| 7.5 | К8 | |
| -30.13 | ||
| 0.1 | воздух | |
| 30.13 | ||
| 7.5 | К8 | |
| -23.07 | ||
| 1.5 | Ф2 | |
| -75.16 |
К1-25.1 (Кельнера)
| Радиусы | Толщины | Марка стекла |
| 66.07 | ||
| 6.0 | К8 | |
| -31.12 | ||
| 18.0 | воздух | |
| 18.03 | ||
| 5.5 | БК6 | |
| -13.552 | ||
| 1.5 | Ф13 | |
| -95.72 |
К2-25.1 (Кельнера)
| Радиусы | Толщины | Марка стекла |
| 66.07 | ||
| 6.0 | К8 | |
| -31.12 | ||
| 18.0 | воздух | |
| 18.03 | ||
| 7.5 | БК6 | |
| -13.552 | ||
| 1.5 | Ф13 | |
| -95.72 |
У1-25.1
| Радиусы | Толщины | Марка стекла |
| -35.08 | ||
| 2.5 | Ф13 | |
| 23.99 | ||
| 13.0 | К8 | |
| -23.99 | ||
| 0.2 | воздух | |
| 41.21 | ||
| 11.5 | К8 | |
| -21.68 | ||
| 2.0 | Ф13 | |
| -107.89 | ||
| 0.2 | воздух | |
| 35.08 | ||
| 6.0 | К8 | |
| -107.89 |
У2-25.1
| Радиусы | Толщины | Марка стекла |
| -33.34 | ||
| 2.5 | Ф13 | |
| 24.95 | ||
| 13.5 | К8 | |
| -24.95 | ||
| 41.78 | 0.2 | воздух |
| -21.78 | 11.5 | К8 |
| -108.39 | 2.0 | Ф13 |
| 33.34 | 0.2 | воздух |
| -108.39 | 6.0 | К8 |
Э1-25.1 (Эрфле)















