Методика расчета оптических систем

МЕТОДИКА РАСЧЕТА ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМ [c.334]

Трудно предвидеть заранее, как изменится методика расчета оптических систем в ближайшие годы. Но некоторые проблемы, которые предстоит решить, могут быть сформулированы сегодня. [c.466]

Для упрощения методики расчета оптических систем целесообразно установить связь между значениями параметров Р , в зависимости от положения предмета, причем одно из положений считают основным. Из множества различных возможных положений предмета вполне определенным можно представить расположение предмета в бесконечности или на двойном фокусном расстоянии, при котором линейное увеличение компонента всегда [c.353]

Разработана также методика решения систем нелинейных уравнений со многими неизвестными способом постепенных приближений. Несколько вариантов этой методики, вполне применимых к решению задачи расчета оптических систем, также приведено в [10, гл. VIM. [c.251]

В заключение обзора развития методов расчета оптических систем следует еще раз подчеркнуть, что решающее значение в деле расчета оптики имеет выбор типа системы и методика развития типа разрабатываемой системы. [c.172]

За тридцать лет со времени выхода первого издания монографии Методы расчета оптических систем произошли большие изменения в прикладной (вычислительной) оптике. Значительно расширилась спектральная область применения оптических систем, для чего понадобились не только новые материалы, ио даже и новая методика расчета, например для рентгеновского диапазона. Требования к апертурным углам ряда оптических систем типа коллективов н конденсоров достигли пределов возможного —90 , а вместе с тем система не должна содержать более одиой-двух линз. [c.3]

Для улучшения сходимости итерационного процесса при использовании метода Ньютона были разработаны и нашли практическое применение несколько модификаций. Рассматриваемая здесь модификация [6—81 была положена в основу одной из программ для автоматического расчета оптических систем в области аберраций третьего порядка. Эта программа, составленная применительно к машине Урал-2 , с успехом эксплуатировалась в течение нескольких лет рядом организаций. Попытки использовать ту же методику для автоматического расчета оптических систем в области точных значений аберраций оказались неудачными из-за медленной сходимости итерационного процесса во многих случаях. [c.399]

Суммы Зайделя допускают много различных представлений. В частности, возможны переход к выражениям, включающим параметры только одного нулевого луча [7], или замена отрезков s., i на тангенсы углов нулевых лучей с оптической осью [45], но вряд ли это представляет интерес в настоящей работе. Основные результаты для аберраций третьего порядка оптической системы с аксиальной симметрией уже получены. Вывод сумм Зайделя для систем, состоящих из оптических элементов произвольного вида, т. е. не только рефракционных, но и дифракционных, позволяет применить к ним известные методики расчета аберраций третьего порядка, разработанные для чисто рефракционных систем [40]. [c.61]

Методика инженерного расчета волоконно-оптических систем связи 188 [c.18]

Применение асферических поверхностей уже ие является таким редким явлением, каким оно было 30 лет назад, н теория оптических систем с асферическими поверхностями получила заметное развитие особенно пришлось усовершенствовать методику практических расчетов таких систем. [c.3]

Для увеличения размеров сечения лазерного пучка рациональнее всего использовать двухкомпонентную оптическую систему, близкую к афокальной, используемую для уменьшения расходимости лазерного пучка. Оптическая схема и методика расчета такой системы приведены в п. 106. Минимальный размер сечения лазерного пучка, преобразованного оптической системой, определяется согласно формуле (471) [c.329]

Синтез простейших типов оптических систем. Одним из наиболее простых и в то же время распространенных является двухлинзовый склеенный объектив дублет), обладающий хорошими коррекционными возможностями и удовлетворительным качеством изображения при размерах углового поля в пространстве предметов до 15° и относительных отверстиях до 1 4. До применения ЭВМ расчет склеенного дублета выполнялся по методике Г. Г. Слюсарева [30] с помощью специальных таблиц и номограмм. Автоматизация синтеза дублета позволила значительно расширить диапазон характеристик и получить более совершенные конструкции. Рассмотрим некоторые варианты программ синтеза дублетов. [c.248]

При расчете микрообъективов небольшой числовой апертуры и увеличения наиболее распространен алгебраический метод. Оптическая схема этих объективов обычно состоит из двух компонентов. В начальной стадии расчета влиянием толщин линз можно пренебречь, поэтому при разработке таких объективов весьма эффективна методика, основанная на применении теории аберраций 3-го порядка для систем, состоящих из тонких компонентов, которая разработана проф. Г. Г. Слюсаревым. Суть расчета заключается в составлении и решении нескольких линейных уравнений относительно основных параметров тонких компонентов Р, и С [64—66]. По найденным значениям основных параметров определяются конструктивные элементы и проводится контрольный расчет хода лучей. В случае, если вычисленные аберрации заметно отличаются от заданных вследствие перехода к реальным толщинам линз и влияния аберраций высших порядков, производится интерполяция отдельных коэффициентов аберраций 3-го порядка либо применяется описанный выше метод проб. [c.64]

В 50—70-х годах XIX в. в самостоятельную дисциплину, тесно связанную с инструментоведением, оформляется теория оптических инструментов, с помощью которой на основе достижений в расчетах оптических систем, разработке теории аберраций и технологии оптического стекла стали успешно решать задачу установления оптимальных условий для получения правильного изображения наблюдаемого объекта, подобного ему по геометрическому виду и по распределению яркости. Именно в этот период немецкий ученый К. Ф. Гаусс, отказавшись от понятия идеальной оптической системы, разработал методику расчета оптических систем с учетом толщины оптических деталей, положенную в основу современных оптических расчетов. Именно в этот период были разработаны и внедрены в производство прогрессивные методы варки оптического стекла с заданными свойствами. В значительной степени быстрому развитию точного приборостроения способствовало создание ряда оптических инструментов, предназначенных для сборки, юстировки и контроля точных приборов в процессе их изготовления и эксплуатации. Новая отрасль — металлография позволила применять при изготовлении приборов металлы, удовлетворяющие определенным механическим (повышенная твердость, незначительный износ), физическим (малый коэффициент расширения, иногда отсут- [c.360]

Вследствие резкого повышения требований к качеству изображения, даваемого фотообъективом, использование совокупности только двух линз оказалось недостаточным. Начали строить оптические системы из трех и более линз. Крупным событием в истории инструментальной оптики стало создание в 1840 г. Й. Петцвалем портретного объектива, далеко опередившего оптическую технику своего времени. Объектив Петцваля имел большое относительное отверстие (1 3,2). У этого объектива впервые было достигнуто одновременное исправление многих аберраций [49]. При такой большой апертуре, какой обладал объектив Петцваля, этого было достигнуть очень трудно. Объективы Петцваля получили широкое распространение и находились в эксплуатации более 100 лет. Методика, которой пользовался ученый, не сохранилась, однако известно, что он построил свой портретный объектив на основании аналитических расчетов аберраций. Работа по созданию этого объектива была осуществлена в чрезвычайно короткие сроки (1836—1840 гг.). При этом был решен целый комплекс задач технической оптики оценка качества изображения, выбор типа оптической системы, создание техники расчета оптических систем и др. [c.366]

Методика расчета панкратических систем с большим перепадог. увеличений, изложенная в пп, 3, 4 гл. 1 может быть с успе, о. применена для расчета оптических имитяторов, обсспечивающи> моделирование изменения дальности в широком диапазоне (пере пад увеличений М в данном случае практически ограничивается теми возможностями, которые система имеет в отношении ее аберрационной коррекции). [c.142]

При расчете сложных систем, какими, например, являются светосильные объективы с большим углом поля, когда методика расчета, основанная на теории аберраций 3-го порядка, систем, состоящих нз бесконечно тонких компонентов, становится малодейственной и может служить только для определения направлений дальнейших исследований, щ)иходится искать отправную систему, обладающую оптическими характеристиками, близкими к требуемым. В настоящее время большинство вычислительных отделов крупных фирм и учреждений оптической промышленности [c.258]

Методика расчета фокальных компенсаторов не обладает такой же простотой, как методика расчета афокальиых коррекционных систем. Во-первых, аберрационные коэффициенты Р, W вычисляются более сложным путем, во-вторых, воздушные расстояния играют большую роль в исправлении аберраций и выражения для коэффициентов аберраций 3-го порядка систем, содержащие подлежащие определению расстояния, становятся весьма сложными. Рационально применять методику расчета фотографических объективов средней сложности, т. е. использовать для определения оптических сил и расстояний между линзами уравнения, выражающиеся в виде простых функций от оптических сил ф и высот h п например уравнение для обеих хроматических аберраций, для пецвалевой суммы. При этом расстояниям между [c.355]

За 30 лет, прошедших со времени выхода первого издания, в прикладной (вычислительной) оптике произошли большие изменения появились новые области применения оптических систем, новая методика расчета, иа которую повлияло появление электронно-вычислительных машин, в практику пошел ряд новых систем, усовершенствовалась методика оценки качества изображения. понятне разрешающей способности получило дальнейшее развитие. Все это ишьало полную переработку книги. [c.2]

Во втором издании заново написаны главы, носвященные методике автоматического расчета систем, основам расчета допусков в оптических системах, оценке качества изображения, влиянию изменения температуры иа изображение, полностью переработаны сведения по расчету хода лучей, аберрация.ч третьего порядка, предварительному расчету конструкций систем. общей методике расчета систем. [c.2]

Как было изложено выше, алгебраический метод возник после того, как на примере двухлинзового объектива выяснилась полная возможность расчета оптической системы, исходя из формул для коэффициентов аберраций третьего порядка. Нетрудно было распространить этот. метод на расчет простых лннз, двухлинзовых несклеенных и трехлинзовых склеенных объективов и вообще бесконечно тонких компонентов, хотя при увеличении числа лннз растет число неизвестных н простота решения исчезает. Более того, методика алгебраического расчета могла быть без труда распространена на тот случай, когда оптическая система состоит из нескольких компонентов (например, объектива и окуляра или объектива, оборачивающей системы линз и окуляра) или представляет собой зеркальную или зеркально-линзовую систему из нескольких зеркал и линз. Как было показано в гл. III, все поперечные аберрации третьего порядка монохроматических лучей, а также обе хроматические аберрации параксиальных лучей (хроматические аберрации положения и увеличения) центрированной оптической системы могут быть представлены как сумма произведений вида [c.336]

Двухлиизовый склеенный объектив — одна из наиболее распространенных конструкций. Его применяют как самостоятельный оптический узел или как элемент более сложных оптических систем. Рассмотрим методику расчета объектива при условии, если марки стекол заданы. [c.366]

В книге рассмотрены вопросы расчета и проектирования оптических узлов и систем микроскопов. Дана методика аберрационной коррекции линзовых и зеркальнолинзовых микрообъективов, окуляров и осветительных оптических устройств. Обобщены результаты исследований и разработок некоторых оптических систем микроскопов. [c.2]

Некоторые требования к конструкциям фронтальных компонентов объективов класса А-1. Можно разработать очень много оптических схем фронтальной части объектива. В случае же несложных конструкций систем выбор их становится весьма ограниченным. В предложенной нами методике расчета микрробъек-тивов исследованию фронтальной части предшествует разработка зеркальной системы с заданным 0. Зеркальная система рассчитывалась таким образом, чтобы было возможно в качестве фронтальных и дополнительных компонентов применить линзовые системы, не выходящие за пределы допустимых линейных размеров объективов при заданных числовых апертурах и увеличениях. [c.215]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...