Аберрации высших порядков

Приемлемого уровня остаточных аберраций высших порядков у рефракционного объектива, не содержащего к тому же сложных для изготовления асферических поверхностей, достигают лишь тогда, когда число преломляющих поверхностей превышает число компенсируемых первичных аберраций. Трехлинзовый объектив (шесть поверхностей) может быть свободен от [c.118]

Общие принципы построения комбинированных объективов были сформулированы несколько лет назад [18]. Более того, первые работы в нашей стране, посвященные компенсации аберраций с помощью ДОЭ, относились именно к комбинированным системам [19, 23]. Тем не менее по сравнению с дифракционными объективами в этой области достигнуты весьма скромные результаты причина состоит прежде всего в большей сложности аберрационного анализа комбинированных систем. Кроме того, как уже отмечалось в гл. 1, аберрационное разложение сферической преломляющей поверхности сходится значительно хуже, чем соответствующее разложение ДЛ, поэтому при наличии в системе рефракционных элементов увеличивается влияние аберраций высших порядков, а это, в свою очередь, повышает роль оптимизации и особенно выбора исходной схемы [39]. [c.157]

Кроме этих основных таблиц нами приводятся ряд вспомогательных таблиц, позволяющих еще в предварительной стадии расчета учесть влияние основных аберраций высшего порядка (сферической аберрации 5-го порядка и сферохроматической), а также осуществить переход к разным спектральным областям, И некоторые другие, позволяющие переходить с одних марок стекла на соседние, мало отличающиеся от основных. [c.9]

Если для трехлинзового объектива применены те же сорта стекол, что и для двухлинзового склеенного, то при одинаковых значениях основных параметров С, W и Р коэффициенты а п Ь сферической аберрации высших порядков, определяемые из разложений в рад продольной сферической аберрации [c.69]

Для компенсации хроматической аберрации положения, внесенной призмой, третий основной параметр объектива С должен получить отрицательное приращение, равное—, что также сказывается благоприятно на аберрациях высших порядков. [c.182]

Объектив состоит нз двух компонентов, разделенных большим воздушным промежутком, назначение которого — исправить астигматизм системы. Оба компонента собирательные, что вытекает нз требования большой светосилы в связи с тем же требованием при расчете должно быть обраш,ено внимание на возможно лучшее устранение сферической аберрации высших порядков. [c.224]

Четыре остальные переменные Р , Р , W, я должны быть определены из трех уравнений, получаемых из выражений (III.15), приравниванием их нулю к ним можно добавить еще условие о наименьших возможных аберрациях высшего порядка. Кроме того, в нашем распоряжении имеются еще параметры а и ft,, из них первый входит в выражения Я,, Р , и которые должны быть определены через основные параметры Pi, Wj, Р , Wj и я численные значения последних позволяют иметь определенное суждение о конструкции каждого из компонентов. [c.225]

Все до сих пор известные фотообъективы обладают следующим свойством если известны относительное отверстие объектива и го поле зрения, то можно считать заранее известными, в довольно узких границах, также и численные значения сумм Зей-деля, при которых качество изображения, даваемого объективом, будет наилучшим. Такое свойство можно объяснить тем, что все фотообъективы, независимо от их конструкции, при работе в одинаковых условиях, т, е. при одном и том же относительном отверстии и одном и том же угле поля, обладают близкими по своему значению аберрациями высших порядков. В первую очередь это относится к сферической аберрации. [c.236]

Остающиеся решения неравноценны, так как аберрации высших. порядков имеют различные значения. Некоторые решения более благоприятны в отношении сферической и сферохроматической аберраций и отступления от закона синусов и могут быть применены для проекционных объективов, не требующих большого [c.249]

Как правило, чем длиннее объектив и чем больше его относительное отверстие, тем меньше угол поля зрения. Для получения большого относительного отверстия у объектива нужно давать большие значения четвертой сумме Siv. Увеличение Siv связано с увеличением радиусов кривизны поверхностей при этом уменьшается сферическая аберрация высших порядков, но возрастают кривизна поля и астигматизм. [c.250]

Большое число требований надо ставить светосильным широкоугольным объективам (по два условия на каждую аберрацию плюс несколько условий, относящихся к таким аберрациям высших порядков, как сферохроматическая аберрация, сс рическая аберрация наклонных пучков, кома высших порядков по углу поля и т. д.). [c.257]

СФЕРИЧЕСКАЯ АБЕРРАЦИЯ—одна из геом, аберраций оптических систем, зависящая от положения точки пересечения луча с плоскостью входного зрачка. С. а, наблюдается даже для точки-объекта, находящейся на гл. оптич. оси системы. С. а, особенно велики в светосильных системах (с большим относительным отверстием), где приходится учитывать и аберрации высших порядков. Подробнее см, Аоеррацни оптических систем. [c.37]

Второй вид перераспределения типов аберраций заключается в том, что низшие порядки порождают аберрации высших порядков, и возникает при учете отклонения хода лучей от проективного преобразования. Это свойство процесса распространения аберрированной сферической волны в отличие от предыдущего нигде не используют из-за отсутствия аналитических методик, учитывающих аберрации высших порядков, за исключением нескольких частных случаев. [c.49]

Значительно меньщая кривизна поля у дублета, силовой элемент которого ДЛ. РЛ в такой системе представляет собой слабый отрицательный мениск [21], а расстояние d между задней главной плоскостью мениска и ДЛ по выражениям (5.1) соизмеримо с фокусным расстоянием дублета или даже больще него. При этих условиях у коэффициентов Fz и D3 одинаковые знаки, причем / з < С >з . Следовательно, дисторсия устраняется только при расположении выходного зрачка вблизи плоскости изображения f s ). Световые диаметры линз в этом случае сильно возрастают, что приводит к увеличению углов падения и преломления лучей на поверхностях мениска (вплоть до полного внутреннего отражения) и к росту аберраций высших порядков. Таким образом, в комбинированном дублете ди-сторсия практически неустранима. [c.162]

В целом можно сказать, что комбинированный симметричный объектив с дифракционной асферикой довольно ограничен по своим возможностям. Силовым элементом в нем будет мениск с равными радиусами, который при небольшой толщине ввиду значительной кривизны поверхностен (требуемой для получения заданной оптической силы) не способен обеспечить значительного апертурного угла, т. е. высокого разрешения. При аномальном увеличении толщины мениска (di > г), добиваются высокого разрешения на оси системы, однако в этом случае входной зрачок объектива расположен вблизи предметной плоскости, в результате чего при отходе от оси резко возрастает угол между главным лучом и нормалью к поверхности мениска. Это приводит к росту аберраций высших порядков и уменьшению рабочего поля. Так, при габаритном размере системы L = 810 мм, что совпадает с габаритным размером симметричного двухлинзового дифракционного объектива при фокусном расстоянии каждой ДЛ f = 270 мм, и разрешении б = = 3 мкм на длине волны = 441,6 нм удается получить рабочее поле диаметром всего лишь 16 мм (ср. с данными табл. 4.6). Если не предъявлять высоких требований к разрешению и рабочему полю, комбинированный, триплет с дифракционной асферикой не лишен положительных качеств его светопропускание может быть обеспечено на уровне обычного рефракционного объектива, а хроматизм позволяет использовать излучение газоразрядных приборов, например типа ртутной лампы высокого давления (см. гл. 6). [c.168]

Аберрации, высших порядков трехлинзовых склеенных объективов были подробно исследованы А. И. Слюсаревой-Ильнной (8, 91. Результаты этих исследований коротко могут быть изложены следующим образом. [c.69]

Рис. 1.25 Довольно хорошие результаты в направлении увеличения относительного отверстия дает система двух одинаковых склеенных объективов, поставленных вплотную друг,к другу, f одинаковым расположением радиусов кривизны (рис.1.25). Каждый из этих объективов имеет ( кусное расстояние приблизительно в два раза больше, чем у всей системы н поэтому имеет относительное отверстие, уменьшенное в два раза по сравнению с отиосител ым отверстием всей системы, вследствие чего все аберрации высших порядков могут быть значительно уменьшены.

Считая hi, t/i н у2 известными, можно составить три уравнения, приравняв выражения для сферической аберрации, комы и астигматизма заданным величинам, чаще всего нулю или малым числам, определяемым влиянием аберраций высших порядков толщин, присутствием других компонентов и т. д. определению подлежат четыре неизвестных Я,, Pj, и Присутствие лишней неизвестной позволяет добавить еще одно условие. Большое практическое значение в качестве такого условия имеет требование отсутствия в системе крутых радиусов, которое не может быть выражено в виде определенного уравнения. Наиболее удобным было бы такое выражение его, в которое входили бы только параметры и Pi, и Pj но, как известно, связь между этими параметрами и радиусами кривизны слишком сложна, чтобы можно было надеяться йа получение, выражеиня, достаточно простого для применения на практике. Длительный опыт приводит к тому выводу, что малые кривизны обычно связаны с малыми значениями параметров Р н W наиболее благоприятными оказывак>гся значения Р около 1—2 и W — около —0,5-i-- -0,5. [c.103]

Поскольку выполнение. условия апохроматизма требует применения марок стекла с близкими значениями коэффициентов дис-"Персни V (иначе нельзя добиться.равенства частных относительных дисперсий), то линзы апохроматов получаются с большими оптическими силами и довольно большими аберрациями высшего порядка, поэтому их оросительные отверстия малы (не более I 15 при фокусных расстояниях I—2 м). Апохроматы типа В легко расстраиваются, чувствительны к перемене температуры, толчкам т. д. Далее 6yflyf приведены конструктивные элементы более. ожиых объективов, не обладающих перечисленными недостатками. [c.111]

Поле зрения в 40°, даваемое старыми окулярами Рамсдена и Гюйгенса, не удовлетворяет современным повышенным требованиям, предъявляемым к оптическим системам. Увеличение поля до 50—60° и даже до 65° приводит к ряду усложнений, к применению довольно толстых линз и сравнительно больших кривизн поверхностей на краях поля появляются большие аберрации высших порядков, и методика расчета, успешно применяемая для окуляров Рамсдена и Гюйгенса, должна быть изменена. [c.145]

Величина k характеризует кому окуляра, а Д/ — некоторую величину, завнсяиц ю сложным образом как от Поперечной сферической аберрации, так н от меридиональной кривизны изображения и еще от некоторых аберраций высших порядков. [c.146]

Рассмотрим методику расчета окуляра Келльнера. Окуляр Келльнера относится к группе систем, расчет которых можно основывать на теории аберраций 3-го порядка комбинаций из бесконечно тонких компонентов при условии тщательного учета влияния толщин и аберраций высших порядков, достигающих больших значений на краю поля зрения. Окуляр Келльнера широко применяется и настолько часто рассчитывается, что целесообразно всесторонне исследовать его свойства в отношении аберраций и пользоваться впоследствии результатами этих исследований, приведенными к наглядному и удобному виду с помощью графических представлений н таблиц. Такне вычисления, выполненные в Вычислительном бюро ГОИ, оказывают большую помощь при расчетах окуляров. [c.149]

Введение отрицательной лиизы в переднюю фокальную плоскость окуляра. Этот прием позволяет довести Siv до нуля, но сильно удаляет выходной зрачок. В некоторых случаях (короткофокусные окуляры) это даже желательно. Но из-за поднятия точек пересечения главных лучей с линзами окуляра и увеличения аберраций высших порядков приходится идти на уве- личение числа линз. Вместе с тем растут размеры окуляра и габариты прибора, содержащего окуляр. Обычно идут на компромисс уменьшают четвертую сумму до 0,-3—0,4 и оставляют небольшую отрицательную величину астигматизма S,,,. [c.163]

Практически нельзя давать величине W значения, превышающие 1—1,5 в прогавном случае появлянзтся большие высшие порядки сферической аберрации (см. гл. I). Поэтому необходимо, чтобы величина d составляла большую долю с кусного расстояния оборачивающих линз. Необходимо помнить, что при больших положительных значениях параметра W выгодно брать для второго компонента комбинацию флинт впереди , а для первого — выгоднее поступать наоборот, т. е. брать систему крои впереди , так как аберрации высших порядков в этом случае меньше. [c.187]

Необходимо подчеркнуть, что при расчете труб Галилея вопрос высших порядков имеет кардинальное значение. Поле зрения труб Галилея, как известно, зависит в большой степени от отверстия объектива чем оно больше, тем больше может быть и поле зрения оптической системы. С другой стороны, существова кие аберраций высших порядков связано с большими крнвнз нами поверхностей, а последние обуславливают диаметры линз Поэтому при выборе величин Р, и Wi следует обратить особое внимание иа значение коэффициентов высших порядков сферИ ческой аберрации, пользуясь либо графиками на рис. 1.3 н 1.4 либо приближенной формулой (1.12). [c.193]

В качестве примера можно указать иа следующий результат, вытекающий, из формул (11.67). Можно доказать, что при малых увеличениях труб Галилея применение простых линз в качестве окуляра более рационально, чем применение сложного ахроматического компонента, несмотря на некоторый неизбежный остаток хроматической разности увеличения. Для исправления хроматической, и сферической аберраций всей системы при простой отрицательной линзе окуляра приходится переисправ-лять объектив в отношении сферической и хроматической аберраций последнее приводит к уменьшению параметра ф р объектива, что-изменяет Pi пип положительную сторону недоисправленне сферической аберрации вызывает изменение Pj также в положительную сторону, в результате — уменьшение кривизн поверхностей, -как следствие, уменьшение аберраций высших порядков, увеличение диаметра объектива н увеличение поля зрения. Применение флинта в окуляре усиливает этот благоприятный результат, хотя при этом растет зависимость хроматической разности увеличения от положения глазного зрачка, а это вызывает быстрое изменение окраски на контурах изображений при движениях глаза. Полезно также применение в объективе ком- [c.193]

Общий ход расчета таков. Подбираем такие значения параметров а и А , которые приводят к наиболее благоприятным в отношении аберраций высших порядков значениям основных йараметров Р,, Wj, Pj и Wj, т. е, к достаточно большим величинам Р при значениях W, по возможности близким к нулю. Затем находим наиболее пригодный тип компонента, удовлетворяющий заданным значениям Р и W. Рациональнее всего остановиться на хорошо изученных двухлинзовых склеенных компонентах, для которых существуют таблицы, облегчающие расчеты. Подобрав наиболее подходящую комбинацию оптических стекол с помощью табл. 1.5 н 1.6, вычисляем величины Q, ср по известным формулам [c.225]

Четыре неизвестных Pi, Pj, Wj и Wj связаны между собой только тремя уравиеннямн, получаемыми из,уравнений (П1.17). Для определения оставшегося свободным параметра поставим добавочное условие о наименьшей сферической аберрации высших порядков. [c.227]

Sfor пример, характерный для объективов рассматриваемого типа, может служить для иллюстрации той методики расчета, ксугорую с полным правом можно называть чисто алгебраической. Тригонометрия здесь сыграла исключительно контролирующую роль, мало влияя иа самый расчет. Все выводы сделаны на основании теории аберраций 3-го порядка в применении к системам из бесконечно тонких компонентов. Этот пример показывает, насколько целесообразно пользоваться изложенным методом, особенно если существует возможность заранее учесть влияние аберраций высших порядков. [c.232]

Уменьшить сумму Пецваля можно также применением отрицательной линзы, лежащей близко к плоскости изображения. Это неприменимо к широкоугольным объективам из-за большой йло-щади, занимаемой изображением, а также к сверхсветосильным вследствие большой сферической аберрации высших порядков, вызываемой линзой Смита при значительных апертурных углах. Эго обстоятельство серьезно ограничивает применение данного приема. [c.235]

Смотреть страницы где упоминается термин Аберрации высших порядков : [c.109] [c.119] [c.164] [c.169] [c.170] [c.178] [c.8] [c.9] [c.75] [c.86] [c.98] [c.106] [c.143] [c.145] [c.149] [c.158] [c.160] [c.204] [c.227] [c.228] [c.257]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...