ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Внутренняя функциональная модель оптической системы из "Автоматизация проектирования оптических систем " Внутренние характеристики основываются на внутренней модели, описываюш,ей физические процессы формирования оптического изображения. Физическим носителем информации в оптических системах является электромагнитное поле, поэтому прежде всего необходимо кратко рассмотреть описание электромагнитного поля, удобное для построения внутренней функциональной модели. [c.31] Схема работы оптической системы. Рассмотрим, как оптическая система формирует изображение некоторой точки Ло, например, центра некоторой зоны предмета (рис. 2.6). [c.33] Для рассмотрения всех этих факторов необходимо ввести координаты, определяющие положение луча в пучке, или точки на волновом фронте — так называемые зрачковые координаты. [c.34] Ограничение размеров фронта и ослабление интенсивности. Не все лучи, выходящие из точки Ло предмета, могут пройти через оптическую систему. Это явление, называемое ограничением размеров пучков или фронтов, математически описывается посредством областей й и в обобщенных зрачковых координатах, внутри которых лучи, проходящие через систему, существуют. [c.36] Для систем с центральным экранированием необходимо дополнительно указать величину центрального экранирования е. При более сложных формах зрачков необходимо указывать уравнение контура, причем проще всего это сделать в относительных координатах. [c.37] Аберрации оптических систем. Нарушение гомоцентричности выходящего пучка или сферичности волнового фронта носит название аберраций и может быть описано в терминах лучевых или волновых аберраций. [c.37] Таким образом, вектор поперечных аберраций пропорционален градиенту волновой аберрации в обоби енных зрачковых координатах, Формула (2.37) справедлива для всех типов оптических систем. [c.38] Канонические координаты. Анализ работы оптической системы суш,ественно упрош,ается, если вместо реальных обобщенных зрачковых координат р и р, а также реальных обобщенных координат на предмете и изображении х и х ввести так называемые канонические координаты. [c.40] В силу условий изопланатизма (2.40) и (2.42), канонические входные и выходные координаты равны друг другу р == р. Отступления от этого равенства, характеризующие неизопланатизм, в реальных системах не превышают долей процента, поэтому в дальнейшем не будем разделять канонические зрачковые координаты на входные и выходные. Области зрачков, которые в обобщенных координатах были эллипсами с полуосями Ах, Ау и А х, Ау, в канонических координатах превращаются в круги единичного радиуса. [c.40] Как мы только что показали, у центрированных систем область зрачка Йо в канонических координатах представляет собой круг единичного радиуса. Зрачковая функция совместно с длиной волны А и апертурами Аху Ау, Ах, Ау составляют полную внутреннюю модель оптической системы в пределах данной зоны и для данной длины волны (зональную монохроматическую модель). Эта модель позволяет полностью определить все передаточные характеристики оптической системы, а затем промоделировать формирование изображения в соответствии с материалом, изложенным в предыдущем параграфе. [c.41] Вернуться к основной статье