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 ниже.
Аберрации осевого пучка
─Отн.зр│ Продольные аберрации (мм) │ Поперечные аберрации (мм)
──koop.┴───── 0 ───── 1-2 ───(1+2)/2-0 ──┴────── 0 ─────── 1-2 ─────(1+2)/2-0
1.000 -.04210 -.04220 .01282 -.002114 -.002130 .00064
.866 -.03157 -.04247 .01282 -.001372 -.001852 .00055
.707 -.02104 -.04273 .01281 -.000746 -.001518 .00045
.500 -.01052 -.04300 .01281 -.000264 -.001078 .00031
.000 .00000 -.04326 .01280 .000000 .000000 .00000
─ │ Волновые аберрации │ Неизопл. │ Н ЗР
─Tg'*100│ (дл. волн) │ (%) │ (мм)
──────────── 0 ───── 1-2 ───(1+2)/2-0 ┴──────────┴────────
5.020 -.0485 -.0987 .0291 -.0349 2.5000
4.346 -.0273 -.0741 .0218 -.0261 2.1651
3.547 -.0121 -.0494 .0145 -.0174 1.7678
2.508 -.0030 -.0247 .0073 -.0087 1.2500
.000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000
Аберрации внеосевых пучков
═ Вых. координаты│ Волновые аберрации в дл. волн.
═ Канон.│(tg'*100)│
═───────┴─────────┴────── 0 ──────── 1 ──────── 2 ────────────────────────────
─ Меридиональное сечение Пучок 1 Y= -17.1200
1.000 12.17 -.220 -2.012 2.154
.866 11.82 -.162 -1.719 1.907
.707 11.41 -.105 -1.380 1.598
.500 10.88 -.051 -.951 1.172
.000 9.60 .000 .030 .047
-.500 8.32 -.043 .953 -1.195
-.707 7.79 -.084 1.322 -1.738
-.866 7.38 -.123 1.602 -2.165
-1.000 7.04 -.160 1.836 -2.530
Из данных получаем:
.
2. Определение аберраций объектива
.
5. Расчет объектива
Рассмотрим способ расчета двухлинзового склеенного объектива, разработанный проф. Г.Г. Слюсаревым. Расчет по этой методике выполняется с помощью специальных таблиц, позволяющих выбрать такую пару стекол, при которой можно исправить или получить заданные значения следующих аберраций: хроматизм положения, сферическая аберрация и меридиональная кома.
Таблицы содержат 11 марок флинтовых стекол и 17 марок кроновых стекол, объединенных в 142 комбинации, для которых рассчитаны значения ,,для хроматического параметрав диапазоне значений +0,006…–0,006. За основную длину волны принятонм (e), за дополнительные длины волн нм (F) и нм (C).
Рассмотрим пример расчета объектива по методике профессора Г.Г. Слюсарева.
а) Осуществим переход от заданных аберраций объектива к основным аберрационным параметрам ,иобъектива (при). Воспользуемся формулами аберраций третьего порядка для сферической аберрации и меридиональной комы и первого порядка для хроматической аберрации положения:
где
б) Аберрационный параметр определяет, какой тип стекла стоит спереди. При выборе относительного расположения флинтовой и кроновой линз следует руководствоваться правилом: если значение , то предпочтительнее комбинация «крон впереди», поскольку она имеет меньшие значения сферической аберрации высшего порядка.
Вычисляем параметр по формуле
В нашем случае , поэтому применяем комбинацию «крон впереди», и вычисленное по формуле значение равно:
При выборе комбинации стекол помимо близости расчетному значениюследует руководствоваться еще рядом факторов при прочих равных:
- для снижения номенклатуры стекол следует опираться на ту комбинацию, в которой задействованы марки стекол окуляра;
- для упрощения процесса покупки стекла для изготовления следует опираться на серийно выпускаемые марки, такие как К8.
Проведем выбор марок стекол:
Таблица 2
БК4/БФ24 |
Р0таб = -1.380 |
К8/ЛФ5 |
Р0таб = -1.411 |
ОФ4/ТФ3 |
Р0таб = -1.495 |
Остановимся на комбинации стекол: ЛФ5/К8.
в) В справочнике [4] в таблицах 4…6 содержатся значения параметров , , , ,для используемых комбинаций стекол при следующих значений хроматического параметра.
Так как в справочнике значения , , , ,соответствуют дискретным значениям параметра, для получения их значений, соответствующего расчетному значению параметранеобходимо опять провести интерполяцию.
Таблица 3
Параметр |
|
|
|
С=0.0002613 |
|
4.971 |
7.101 |
9.282 |
7.179 |
|
0.184 |
0.232 |
0.300 |
0.234
|
|
2.111 |
2.801 |
3.491 |
2.826 |
|
0.686 |
0.704 |
0.721 |
0.705 |
|
1.008 |
-1.752 |
-7.174 |
-1.901 |
i