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:

.

Определение аберраций объектива

.

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 параметра в диапазоне значений +0,006…–0,006. За основную длину волны принято нм (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 , и объектива (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 значению следует 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

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 параметра необходимо 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