РПЗ ШВЕД (1061173), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Свободное отверстие
на выходной грани определяется лучом 2:
Углы лучей 1 и 2 с оптической осью после объектива находят по известной формуле:
По условию задания курсовой работы призма будет изготовлена из стекла К19, показатель преломления для основного цвета
, тогда
Подставив полученные значения в формулу
Коэффициент призмы равен
.
Определим значения
и
:
Берем наибольшую величину из
,
,
добавляем около 4 мм на фаски, крепление и юстировку и получаем
Определим все параметры линзы
Определим расстояние
от задней главной плоскости объектива до призмы:
Таким образом, размеры призмы и ее положение определены.
Выбор окуляра
Окуляр является последним звеном оптической системы, передающим изображение непосредственно в глаз наблюдателя. Отсюда первым требованием к нему является удаление выходного зрачка, необходимое для совмещения его со зрачком глаза.
Вторым требованием является сравнительная близость к телецентричности хода главных лучей в пространстве предметов.
К числу конструктивных особенностей окуляра относится возможность размещения сетки для измерений и возможность обеспечения диоптрийной подстройки.
Основным критерием выбора окуляра является угловое поле в пространстве изображений
, которое должно быть не меньше
для нашей системы.
По каталогам окуляров, выберем окуляр Кельнера К1-25.1.
мм
.
| 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 |
мм
мм
мм
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
Дальнейшие операции над окуляром будет проводить в обратном ходе лучей. При этом выходной зрачок становится входным в обратном ходе и
мм
Для определения расстояния между окуляром и призмой к известному расстоянию
прибавим задний фокальный отрезок
Запишем рассчитанные значения в таблицу 4.
Таблица 4
| Параметр | Значение |
|
| 25 |
|
| 187,5 |
|
|
|
|
| 18 |
| Призма АкР-45 | |
|
| 22 |
|
| 22 |
|
| 57,486 |
|
| 25,146 |
|
| 78,276 |
|
| 125,945 |
| Материал | К8 |
| Окуляр К1-25.1 | |
|
| 25 |
|
| 50 |
|
| 8,96 |
|
| -7,4 |
|
| 12,293 |
|
| 17,4 |
Аберрационный расчет окуляра и окуляра с призмой
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.
Аберрационный расчет проведем в ППП «Opal». Для окуляра
Сводку остаточных аберраций в окуляре см в приложении 1.
Таблица 5
|
|
|
|
|
|
|
|
Соответственно для их компенсации, аберрации объектива должны быть следующими:
Таблица 6
|
|
|
|
|
|
|
|
Проектирование объектива
Расчет аберрационных параметров
Расчет склеенного объектива произведем по методу расчета двухлинзового склеенного объектива, разработанному проф. Г.Г. Слюсаревым.
-
Переход от заданных аберраций
-
Аберрационный параметр
определяет, какой тип марки стекла стоит спереди объектива. При выборе относительного расположения флинтовой и кроновой линз при
предпочтительнее комбинация «крон впереди».
-
По таблицам Трубко с помощью программы INTERPOL отыщем ближайщую пару стекол
В таблице 7 приведены комбинации стекол, для которых проводилась интерполяция, а также значения
соответствующие значениям
.
Таблица 7
| Комбинация |
| |||
|
|
|
|
| |
| ТК2/Ф13 | 0,151 | -0,449 | -1,175 | -0,109 |
| ТК2/Ф4 | 0,151 | -0,447 | -1,172 | -0,108 |
| БФ6/ТФ10 | 0,089 | -0,433 | -1,048 | -0,138 |
| ЛК3/БФ24 | 0,320 | -0,578 | -1,708 | -0,062 |
Значение
ближе к расчетному значению
для пар стекол ТК2/Ф13
Остановимся на этой комбинации стекол.
Значения параметров
соответствующие значениям параметрам
, а также результат интерполяции приведены в таблице 8.
Таблица 8
| Параметр |
|
|
|
|
|
| -4,254 | -5,92 | -7,613 | -5,617 |
|
| 0,113 | 0,086 | 0,05 | 0,092 |
|
| 2,121 | 2,707 | 3,293 | 2,601 |
|
| 0,657 | 0,668 | 0,679 | 0,666 |
|
| 1,015 | -0,449 | -3,058 | -0,099 |
-
Рачет конструктивных параметров объектива:
-
Инвариант Аббе
Значения параметра
, вычисленные по формулам близки. Следовательно, марки стекол выбраны верно. Дальнейший расчет будем вести по
.
Выбранные марки стекол имеют следующие параметры:
Таблица 9
| Марка стекла |
|
|
|
| ТК2 | | | 0,01006 |
| Ф13 | | | 0,01728 |
-
Значение углов, для комбинации «крон впереди»
Находим значения углов
и
:
Из условий нормировки
.
Вычислим радиусы кривизны поверхностей тонкого объектива по формулам
Правильность вычисления радиусов кривизны можно проверить по формулам
Так как расчеты совпали друг с другом, то радиусы посчитаны верно.
Зададим толщины линз объектива. Толщина
положительной (второй) линзы равна
где
- толщина линзы по краю.
Примем
.
Толщина
отрицательной линзы должна быть такой, чтобы при ее изготовлении не происходило «коробления» цвета, т.е. чтобы линза не прогибались. Толщину отрицательной линзы по оси рекомендуется выбирать в пределах от
до
. Примем
.
Вычислим радиусы кривизны поверхностей объектива с реальными толщинами.
Таблица 11
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
определяет, какой тип марки стекла стоит спереди объектива. При выборе относительного расположения флинтовой и кроновой линз при
предпочтительнее комбинация «крон впереди».















