Разработка схем и методик расчета центрированных оптических систем, включающих однородные линзы с асферическими поверхностями, дифракционные и градиентные элементы

• Автор: Ежов, Евгений Григорьевич
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 222 с. : ил.

Список сокращений

Глава 1. Методы расчета, компоновка схем и получение исходных конструктивных параметров гибридных оптических систем

1.1. Методы параксиального и аберрационного расчета

1.1.1. Описание оптических элементов различных типов

1.1.2. Параксиальный расчет

1.1.3. Расчет монохроматических аберраций

1.2. Расчет хода псевдолучей через оптические системы с асферическими поверхностями

1.2.1. Псевдолучи в однородной среде, ограниченной асферическими поверхностями

1.2.2. Прохождение псевдолуча через преломляющую или

дифрагирующую асферическую поверхность

1.3. Функции расчетной оценки качества оптической системы

1.4. Компоновка схемы и получение исходных конструктивных
параметров системы
Выводы
Глава 2. Расчет и оценка потенциальных возможностей ортоскопических дифракционно-градиентных объективов
2.1. Гибридные объективы полностью свободные от всех
монохроматических аберраций третьего и пятого порядков
2.2. Высокоразрешающие дифракционно-градиентные объективы со
скомпенсированной дисторсией
Выводы
Глава 3. Коррекция хроматизма изображающих и фокусирующих
оптических систем
3.1. Сравнительный анализ хроматизма дифракционных и однородных рефракционных линз

3.2. Хроматический дифракционно-рефракционный корректор
3.3. Апохроматическая коррекция фотообъектива типа триплет
3.4. Массовый микрообъектив с дифракционно-рефракционным корректором для ССТУ-систем
3.5. Дифракционно-рефракционный корректор в оптическом тракте Ш>ТУ
3.6. Компоновка и расчет оптических систем комбинированных
устройств записи и чтения цифровых дисков нескольких форматов
Выводы
Глава 4. Компоновка и расчет оптической системы иглообразной части визуального тракта сверхтонкого жесткого эндоскопа сопрягаемой с окуляром
4.1. Функциональная схема сверхтонкого жесткого эндоскопа и основные требования к его визуальному тракту
4.2. Анализ базовой схемы визуального тракта
4.3. Выбор элементной базы, компоновка и расчет корректора аберраций
4.4. Компоновка и расчет визуального тракта, выполненного на
отечественной элементной базе
Выводы
Глава 5. Компоновка и расчет оптической системы иглообразной части визуального тракта сверхтонкого жесткого эндоскопа сопрягаемой с ПЗС-камерой
5.1. Компоновка и коррекция аберраций визуального тракта
5.2. Компоновка и расчет визуального тракта на базе транслятора ЬАО150
5.3. Апохроматизация визуального тракта
Выводы
Заключение
Библиографический список использованной литературы
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ГЛ - градиентная линза.
ДЛ - дифракционная линза.
ДОЭ - дифракционный оптический элемент. ОРЛ - однородная рефракционная линза.
ПЗС - прибор с зарядовой связью.
ЧКХ - частотно-контрастная характеристика. CCTV - closed-circuit television.
CD - compact-disk.
DMD - digital micromirror device.
DVD -digital video disk.
RPS - rear projection screen.
RPTV - rear projection television.
[N14*] - во всех разделах диссертации и списке цитируемой
литературы звездочкой помечены ссылки на работы автора.

с плоскостью изображения главного луча, т.е. луча, проходящего через центры входного и выходного зрачков. В результате точка предмета и выделенная точка плоскости изображения оказываются соединенными ломаным лучом. Разность оптических длин ломаного и главного лучей и есть волновая аберрация, вычисленная в данной точке выходного зрачка. Наибольшие сложности вызывает вычисление оптических длин лучей в системах, включающий неоднородные среды, но рекомендации выработаные в работах [32*, 51*], позволяют минимизировать трудоемкость этих оперраций.
Завершая обзор функций оценки качества точечного изображения, предполагающих интегрирование волновой аберрации, заметим, что и собственно волновая аберрация без дополнительного интегрирования в ряде случаев может успешно использоваться для оценки качества. Так в соответствии с правилом Релея [18] изображение считают не отличающимся от дифракционно-ограниченного если значение волновой аберрации не превышает четверти длины волны. Действительно, если качество изображения ограниченно только сферической аберрацией третьего порядка, то энергетическому критерию £(8Й)=0,84 и интенсивности Штреля /8=0,8 соответствует волновая аберрация С’4(р,0)= А./4. При иных типах аберраций двум первым критериям будут соответствовать другие значения волновой аберрации. Марешаль [18, 104] предложил критерий, несколько лучше коррелирующий с интенсивности Штреля, и в силу этого более достоверный: дисперсия волновой аберрации не должна превышать А./14.
Существенно менее трудоемкими по сравнению с функциями оценки качества, базирующимися на волновой аберрации, и в то же время достаточно достоверными, как показано в работах [13, 17] являются лучевые функции оценки качества ()1 и (Э4. Они имеют вид
(1.96)