РПЗ ШВЕД (1061173), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Округлим радиусы кривизны по ГОСТ 1807-75 (ряд 250)
Остаточные аберрации объектива
Таблица 12
|
|
|
|
|
| - |
|
Расчет положения объектива
Для окончательного формирования оптической системы призменного монокуляра необходимо вычислить расстояние d3 между последней поверхностью объектива и передней поверхностью призмы
мм
Аберрационный расчет всей системы
Конструктивные параметры и параксиальные характеристики призменного монокуляра (Приложение 3).
Результат аберрационного расчета призменного монокуляра при помощи программы “Opal” приведен в таблице 13 (Приложение 3).
Таблица 13
| Точка на оси | ||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
дптр | ||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||||||||||
| 1 | -0,08665 | 000’44” | -0,55771 | 004’46” | 0,01870 | -000’10” | -0,57641 | |||||||||||||||||
| 0,707 | 0,06843 | -000’25” | -0,22857 | -001’23” | 0,02900 | -000’11” | -0,25757 | |||||||||||||||||
| 0 | 0 | 000’00” | -0,14603 | 000’00” | -0,16399 | 000’00” | -0,01796 | |||||||||||||||||
| Точка вне оси, главные лучи | ||||||||||||||||||||||||
|
|
| дист, гр,мин,сек | дист,% |
|
|
| ||||||||||||||||||
| -3 00’ 00” | 22 23’ 20” | 00 53’ 48” | 4,6194 | 1,9298 | -1,2331 | 3,1629 | ||||||||||||||||||
| -2 07’ 19” | 15 53’ 51” | 00 20’ 28” | 2,3075 | 1,0627 | -0,1293 | 1,192 | ||||||||||||||||||
|
|
|
|
| |||||||||||||||||||||
|
|
| |||||||||||||||||||||||
| -3 00’ 00” | 22 26’ 00” | 22 20’ 18” | 0 05’ 43” | |||||||||||||||||||||
| -2 07’ 19” | 15 55’ 54” | 15 51’ 32” | 0 04’ 22” | |||||||||||||||||||||
| Точка вне оси, широкие пучки лучей | ||||||||||||||||||||||||
|
|
| |||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||||||||||
| -1,29 | 0 04’ 56” | 0 08’ 58” | 0 01’ 58” | -2,52 | 006’ 43” | 0 12’ 40” | 0 03’ 35” | |||||||||||||||||
| -0,91 | 0 03’ 33” | 0 07’ 08” | 0 00’ 37” | -1,78 | 002’ 55” | 0 06’ 53” | 0 00’ 43” | |||||||||||||||||
| 0 | -0 00’ 01” | 0 02’ 39” | -0 03’ 03” | 0 | 000’ 00” | 0 02’ 03” | -0 02’ 19” | |||||||||||||||||
| 0,94 | -0 04’ 41” | -0 03’ 16” | -0 07’ 30” | 1,79 | 000’ 50” | 0 00’ 03” | -0 00’ 45” | |||||||||||||||||
| 1,33 | -0 07’ 28” | -0 6’ 49” | -0 09’ 57” | 2,55 | 000’ 58” | -0 04’ 37” | -0 00’ 44” | |||||||||||||||||
, дптр
, дптр
, дптр
, дптр
-3 00’ 00”
Из таблицы 13 выпишем остаточные аберрации и занесем их в таблицу 14.
Таблица 14
|
|
|
|
|
|
|
| 0 00’ 44” |
| -0,01796 | 0 05’ 43” | 3,1629 | 4,6194 |
сферическая аберрация;
меридиональная кома;
хроматизм положения;
хроматизм увеличения;
астигматизм;
дисторсия.
Оптическая система призменного монокуляра будет давать изображение удовлетворительного качества, если:
-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%.
Как следует из таблицы 20, мы получили призменный монокуляр с требуемыми по ТЗ характеристиками Г, 2
, D’, у которого все аберрации, кроме хроматизма увеличения, входят в допуски. Это объясняется тем, что метод Г.Г. Слюсарева, использовавшийся в данной работе, позволяет исправить или получить заданные значения только трех аберраций: хроматизм положения, сферическая аберрация и меридиональная кома.
Светоэнергетический расчет
Для призменного монокуляра светоэнергетический расчет сводится к вычислению коэффициента пропускания полученной оптической системы (τ).
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 равны:
Стекло 
- воздух
Стекло БК6 - воздух
Стекло К8 - воздух
Стекло Ф13 - воздух
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: 
, где 
, что соответствует поглощению 0,1% в стекле толщиной 5мм, 
толщина оптического стекла вдоль оптической оси.
Тогда суммарный коэффициент пропускания находится перемножением вычисленных составляющих:
Потери в оптической системе превышают 27%, для их уменьшения необходимо просветление поверхностей.
Список литературы
-
Заказнов Н.П., Кирюшин С.И., Кузичев В.И. Теория оптических систем – М.: Машиностроение, 1992.
-
С.И.Кирюшин Габритный и аберрационный расчет призменного монокуляра. Учебное пособие для курсового проектирования по курсу «Прикладная оптика». Электронный вариант переработан и дополнен ассистентом кафедры РЛ-3 Качуриным Ю.Ю.-МГТУ им.Н.Э.Баумана, 2010.
-
Трубко С.В. Расчет двухлинзовых склеенных объективов. - Л.: Машиностроение, 1984.
-
Шорин В.А., Гонтарь И.Н., Денисова Н.Е. Оформление учебно-конструкторской документации
Приложение 1
Окуляр
Параксиальные характеристики
F F' SF SF' SH SH'
-24.93884 24.93884 -8.95997 -61.55478 15.97887 -86.49362
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
