Курсовой проект / Курсовой проект
.pdf
Рис. 53. Меридиональное поле изображения
Рис. 54. Сагиттальный астигматизм
31
Рис. 55. Сагиттальное поле изображения
Рис. 56. Средний астигматизм
32
Рис. 57. Средняя поверхность изображения
Рис. 58. Астигматическая разность, |δz’|max =0.262
33
Рис. 59. Дисторсия, Vmax = 0.002%
11. Расчёт углового разрешения объектива для точки предмета, расположенной в бесконечности и на оси
Точки предмета, расположенные в бесконечности и вблизи оси, изображаются объективом (с точки зрения геометрической оптики) в математическую точку, то есть в точку, не имеющую размеров. Реально же изображение точки будет представлять собой дифракционный кружок рассеяния.
Оценим приближённо (без учёта экранирования) величину кружка Эйри: |
||||
д= |
1.22 ∙ ∙ ' |
= |
1.22 ∙ 0.546 ∙ 900 |
= 3.45 |
вх. зр. |
173.66 |
|||
Согласно критерию Рэлея, два дифракционных изображения визуально разрешаются, если расстояние между центрами кружков равно д .
С дифракционными изображениями в пространстве предметов будут сопряжены две предметные точки, угловое расстояние между которыми не
сложно рассчитать по формуле:
= ' = 8∙10−3 = 8.89 ∙ 10−6 = 1.83
'об 900 рад. угл. сек.
Таким образом, угловое разрешение =объектива1.83 на оси при расположении предмета в бесконечности, равно угл. сек
34
12. |
Расчёт линейного разрешения объектива при расположении предмета |
|
|
на конечном расстоянии |
= |
|
|
|
|
Точка предмета, расположенная на оси и на конечном расстоянии |
|
|
|
объективом Кассегрена изображается уже с аберрациями. Мы в это |
убедились, когда рассчитывали ход полного пучка лучей из точки на оси. |
|
Оценим разрешающую способность объектива в плоскости наилучшей установки. Положим, что две предельно близко расположенные точечные диаграммы можно разрешить визуально или с использованием технических средств, если в плоскости наилучшей установки точечная диаграмма, соответствующей первой точке предмета, касается ядра точечной диаграммы, соответствующей второй точке предмета (рисунок 60).
Рис. 60. К определению разрешающей способности |
|||||||
В пункте 11 мы приняли, что расстояние |
|
' |
|
. Найдём расстояние |
|||
между центрами ядер, рисунок 39 и 41: |
|
|
= 8 мкм |
||||
' = тд+ |
0,8 = 0.0018 + 0.0618 |
= 0.0636 мм |
|||||
Как видим, ' |
' , |
значит |
разрешение |
системы «объектив-ПЗС- |
|||
матрица» определяется объективом, как узлом системы, имеющим наихудшее |
|||
|
> |
|
|
разрешение. Зная ' , находим разрешающую способность |
объектива в |
||
пространстве изображений: |
|
||
|
|
|
|
= 1 ≈ 16
0.0636 лин/мм
35
В пункте 2 мы рассчитали линейное увеличение |
|
, можно рассчитать |
||||||
линейный предел разрешения |
|
|
|
= |
пространстве предметов в |
|||
|
|
|
|
системы в |
|
|
|
|
плоскости, расположенной на |
расстоянии |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
= |
' |
= 00.139.0636 = 0.46 мм |
|
|
|||
13. Расчёт световых диаметров оптических поверхностей объектива
Рассчитаем световые диаметры оптических поверхностейs = s объектива для случая, когда плоскость предметов находится на расстоянии min.
Рис. 61. К расчёту световых диаметров
d4 = d2 + s'вых.зр. =− 147.23 + ( − 72) =− 219.23
Рис. 62. Редакция файла данных объектива Кассегрена для расчёта световых диаметров
36
Рис. 63. ТД на поверхности 1
Рис. 64. ТД на поверхности 2
37
Рис. 65. ТД на поверхности 3
Рис. 66. ТД на поверхности 4
38
Рис. 67. ТД на поверхности 5 (плоскость выходного зрачка)
Таблица 1. Световые диаметры и координаты границ ТД в ССК
Для наглядности сведём полученные результаты в таблицу 2.
|
Таблица 2. Световые и габаритные диаметры деталей |
|
|
|
|
Номер поверхности |
Световой диаметр, мм |
Габаритный диаметр, мм |
|
|
|
1 (входной зрачок) |
|
177 |
|
|
|
2 |
|
184 |
|
|
|
3 |
|
58 |
|
|
|
4 |
|
32 |
|
|
|
5 (выходной зрачок) |
|
55 |
|
|
|
На рис. 68 приведена трассировка хода лучей для предмета в бесконечности.
39
Рис. 68. Трассировка хода лучей в объективе Кассегрена
40