Лабораторная работа № 5 Расчет конструктивных параметров очковой линзы для выбора полузаготовки.
Цель работы:
освоить методику расчета конструктивных параметров очковой линзы для последующего выбора её полузаготовки.
Теоретическая часть
Целью расчета является обеспечение наилучших условий коррекции зрения за счет рационального подбора формы линзы, радиусов кривизны ее поверхностей, толщины, диаметра и марки стекла. При расчете исходят из того, что линза находится на расстоянии 25 мм от центра вращения глаза.
В качестве вводных данных для дальнейшего расчета используются диаметр, показатель преломления, материал, заданная задняя вершинная рефракция, радиус кривизны базовой (передней) поверхности. Исходя из этих параметров, рассчитываются будущие радиусы кривизны поверхностей.
Порядок выполнения работы
Зная диаметр линзы, исходя из индивидуального задания, выбрав ее толщину по центру и заднюю вершинную рефракцию, по формуле Чернинга определяем рефракцию первой поверхности линзы:
где n – показатель преломления стекла, из которого изготовлена линза; n = 1,52
F’1 – рефракция первой поверхности линзы, дптр;
F’v – задняя вершинная рефракция линзы, дптр;
′ – величина, обратная отрезку t’, дптр (t’ = 25 мм).
Произведя вычисления, приходим к приведенному квадратному уравнению относительно рефракции первой преломляющей поверхности вида: x2+bx+c=0
Для нахождения корней квадратного приведенного уравнения используем формулу:
Расчет производить с точностью до шестого знака после запятой. Таким образом, получим два корня квадратного уравнения:
X1 = F'1 и X2 = F''1
Зная заднюю вершинную рефракцию линзы, находим рефракцию второй преломляющей поверхности по формулам:
Радиусы кривизны первой и второй поверхности рассчитываем, пользуясь формулами:
Таким образом, получили расчётные значения радиусов кривизны, выраженные в метрах, которые необходимо перевести в миллиметры.
Выбираем радиусы, значения которых больше по алгебраической величине из ГОСТ 1807-75 «Радиусы сферических поверхностей оптических деталей. Ряды числовых значений» выбираем значения, близкие к расчетным.
Рассчитываем рефракцию линзы с подобранными радиусами, для чего найдем заднее фокусное расстояние линзы:
где n – показатель преломления материала линзы;
r1 и r2– выбранные радиусы кривизны очковой линзы;
d – толщина очковой линзы по оси.
Рассчитываем передний и задний вершинные фокальные отрезки по формулам и расстояние между главными плоскостями НН'
S'F'
= f '(1-
)
SF
= - f '(1+
)
HH'
=
Рассчитав
,
найдем значение задней вершинной
рефракции очковой линзы по формуле
где задний фокальный отрезок (м).
Сравниваем полученное значение рефракции с заданным по рецепту. Если отклонение рефракции превышает 0,03 дптр, необходимо подобрать такие радиусы кривизны, которые обеспечат требуемое значение задней вершиной рефракции по рецепту. При этом r2 – остается неизменным, а r1 – увеличиваем.
Варианты индивидуальных заданий
Вариант |
Рефракция линзы (дптр) |
Толщина линзы по центру (мм) |
Диаметр линзы (мм) |
1 |
-6,0 |
1,1 |
70 |
2 |
+6,0 |
3,7 |
64 |
3 |
-5,75 |
1,1 |
72 |
4 |
+5,75 |
3,7 |
65 |
5 |
-5,5 |
1,1 |
68 |
6 |
+5,5 |
3,7 |
62 |
7 |
-5,25 |
1,1 |
70 |
8 |
+5,25 |
3,7 |
64 |
9 |
-5,0 |
1,1 |
72 |
10 |
+5,0 |
3,5 |
62 |
11 |
-4,75 |
1,2 |
68 |
12 |
+4,75 |
3,5 |
65 |
13 |
-4,5 |
1,2 |
70 |
14 |
+4,5 |
3,5 |
64 |
15 |
-4,25 |
1,2 |
72 |
16 |
+4,25 |
3,3 |
62 |
17 |
-4,0 |
1,2 |
68 |
18 |
+4,0 |
3,0 |
65 |
19 |
-3,75 |
1,3 |
74 |
20 |
+3,75 |
3,0 |
64 |
21 |
-3,5 |
1,3 |
70 |
22 |
+3,5 |
3,0 |
66 |
23 |
-3,25 |
1,3 |
72 |
24 |
+3,25 |
3,0 |
64 |
25 |
-3,0 |
1,3 |
68 |
26 |
+3,0 |
2,5 |
66 |
27 |
-2,75 |
1,4 |
70 |
28 |
+2,75 |
2,5 |
68 |
29 |
-2,5 |
1,4 |
72 |
30 |
+2,5 |
2,5 |
70 |