Реферат: Методи розрахунку аберацій оптичної системи

1 . Розрахунок аберацій оптичної системи

Значення аберацій оптичної системи одержують як різницю координат ідентичних точок реального й ідеального зображень. Координати реального зображення визначають шляхом розрахунку ходу променів через реальну оптичну систему, а координати ідеального зображення – за формулами оптики нульових променів.

На даний час розрахунок ходу променів через реальні оптичні системи виконують на ЕОМ здебільшого за формулами Федера. Вихідними даними для розрахунку є конструктивні параметри оптичної системи (r , d, n ), положення вхідної зіниці (відрізок Sp ) або апертурної діафрагми, положення предметної площини (відрізок S1 ) і розміри предмета (останні зв'язані з розмірами польової діафрагми).

При обчисленні аберацій оптичних систем не обмежуються розрахунком ходу пучка променів, що йде з краю поля, а проводять також розрахунок для точок предмета, розташованих ближче до оптичної осі,

,

Возможно вы искали - Контрольная работа: Графики нагрузки различных типов потреблений электроэнергии и энергосистемы в целом, их обеспечение и регулирование

де – максимальний розмір предмета; k – число точок на предметній площині; і = 1, 2, ..., k – номер розглянутої точки. Якщо предметна площина розташована в нескінченності, то для розрахунку похилих пучків передбачається надання направляючого косинуса

(w – половина кутового поля), і розбивка предметної площини здійснюється за формулою:


Обчислення для широко кутових оптичних систем варто проводити від меншого поля добільшого, тому що можливі не проходження променів крайніх пучків через оптичну систему.

Похожий материал - Реферат: Водородное охрупчивание титана и его сплавов

При розрахунку ходу променів зазвичай обмежуються розглядом двох предметних точок (k = 2 ), а саме для зони поля і = 1 , для краю поля і = 2 . Для ширококутних оптичних систем у програмах передбачається розбивка поля на більше число точок.

Для кожної точки предмета розраховується пучок променів, по якому судять, як оптична система зображує дану точку. В залежності від вимог до оптичної системи розглядається набір променів, який визначається відносним отвором системи і вимогами до виправлення залишкових аберацій

Найбільше число оптичних систем є вісесиметричними. Для них у багатьох випадках значення аберацій оцінюють шляхом розрахунку променів у меридіональній площині. Кожний промінь у просторі предметів має бути заданий ординатою у точки предмета, розташованої на відстані s 1 щодо вершини першої поверхні системи, і направляючими косинусами та (g і b – кути, утворені розглянутим променем з осями OZ і ОY відповідно). Якщо направляючі косинуси не задані, то треба задати ординату m 1 точки зустрічі променя з площиною вхідної зіниці і відрізок Sp , що характеризує положення площини вхідної зіниці щодо вершини першої поверхні системи. Тоді

; .


Знак кореня збігається зі знаком різниці . Зазначимо, що .

Очень интересно - Курсовая работа: Расчет среднегодовых технико-экономических показателей ТЭЦ

При нескінченно віддаленому предметі положення променя визначається значеннями і .

Розрахунок ходу будь-якого променя складається з двох етапів: перший – визначення координат у і z зустрічі променя з оптичною поверхнею, причому початок координат розташований у вершині цієї поверхні; другий – обчислення направляючих косинусів променя після цієї поверхні.

Для розрахунку ходу променя через наступну поверхню вихідними даними є результати, отримані у попередньому розрахунку, а також конструктивні параметри, що відносяться до цієї поверхні (, , , ). Початок координат при цьому переноситься у вершину розглянутої поверхні.

Такий поетапний розрахунок ходу променю через усі поверхні оптичних деталей завершується отриманням координат ур і zp точки перетинання променю з останньою p -ю поверхнею і направляючих косинусів і .

Ордината у' точки перетинання променя з площиною зображення

Вам будет интересно - Курсовая работа: Поверочный расчет парового котла ДКВР 4-14, работающего на твердом топливе Кузнецкий Д

Описаний розрахунок ходу променів виконується на ЕОМ за спеціальними програмами. Ці програми ускладнюються при необхідності розрахунку ходу зовнішньо меридіональних променів. З'являється третя координата х і третій направляючий косинус l.

Розглянемо особливості використання програм для розрахунку ходу променів і обчислення аберацій оптичних систем. Для економії часу на заповнення бланка завдання або введення початкових даних з екрана дисплею, а також для зменшення числа осередків оперативної пам'яті машини, що відводяться для збереження початкових даних на розрахунок кожного променя, у деяких програмах прийняті регламентоване число пучків променів і визначений набір променів у кожному пучку. У цьому випадку для оптичних систем із предметною площиною, розташованою на кінцевій відстані, необхідно задати максимальний розмір предмета уmax і синус максимального апертурного кута sin s max . Якщо предметна площина розташована на нескінченно великій відстані, то необхідно задати синус половини максимального кута поля в просторі предметів () і радіус вхідної зіниці системи m кр . По заданому числу пучків (розбивок предметної площини) і числу променів у половині вхідної зіниці машина розраховує координати й обчислює направляючі косинуси променів вісьового і похилого пучків.

Об’єктив

160; 1: ; 2 w = 6

Похожий материал - Курсовая работа: Моделирование динамики яркостной температуры земли методом инвариантного погружения и нейронных сетей

159,776; = –158,192; =156,204

Вхідна зіниця збігається з першою поверхнею, Sp =0

Діаметр вхідної зіниці 31,8 мм

Вихідна зіниця розташована перед останньою поверхнею мм