Разработка основ композиции оптической системы объектива на основе базовой двухкомпонентной схемы

• Автор: Ежова, Василиса Викторовна
• Шифр специальности: 05.11.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 170 с. : ил.

Оглавление
Введение

Глава 1. Основные соотношения геометрической теории аберраций

1.1. Первичные аберрации

1.2. Сферическая поверхность и ее аберрационные свойства

1.3. Аналитические соотношения аберраций третьего порядка

1.4. Первичные аберрации тонкого компонента

1.5. Хроматические аберрации

Глава 2. Аберрационные свойства тонкой линзы в широком пучке лучей

2.1. Анализ аберраций широкого пучка лучей изображения, образованного тонкой линзой
2.2. Параметрический синтез оптических систем из тонких линз при стигматической и апланатической коррекции аберраций изображения
2.3. Параметрический синтез оптических систем из тонких линз при использовании аберрационных свойств плоскопараллельной пластинки
Глава 3. Аберрационные свойства тонкой линзы в узких пучках лучей
3.1. Анализ аберраций узкого пучка лучей изображения, образованного тонкой линзой
3.2. Параметрический синтез оптических систем из тонких линз ,
3.2.1. Оптическая система тонкой линзы с пластинкой Шмидта
3.2.2. Оптическая система тонкой линзы с афокальным двухлинзовым компенсатором
3.2.3. Построение исходной схемы оптической системы типа «Триплет».
3.2.4. Построение исходной схемы оптической системы объектива типа «Ортогоз»
3.2.5. Оптическая система тонкой линзы с концентрическим мениском
3.2.6. Построение исходной схемы оптической системы типа «Планар»... 132 Глава 4. Аберрационные свойства оптической Системы из двух тонких
компонентов при конечном расстоянии между ними

4.1. Аберрационные свойства оптической системы из двух тонких компонентов
4.2. Аберрационные свойства оптической системы из двух тонких компонентов при конечном расстоянии между ними
4.3. Габаритные и аберрационные свойства оптической системы телеобъектива
4.4. Габаритные и аберрационные свойства оптической системы тонкого компонента и мениска конечной толщины
Заключение
Литература

Введение
Линза, формирующая увеличенное изображение наблюдаемого предмета, была первым инструментом, расширяющим возможности глаза. Объектом научного рассмотрения еще в эпоху раннего средневековья стали увеличительные стекла.
Одно из первых достоверных описаний способности линзы создавать увеличенное изображение предмета можно найти в трудах Роджера Бэкона (1214-1294) [1, 2]. При исследовании преломления лучей при прохождении через сферические поверхности и Р.Бэкон отмечал, что угол предметов, при котором проходит наблюдение предмета и размеры предмета могут быть увеличенными. О своем наблюдении Р.Бэкон писал: «Увеличивая
зрительный угол, мы будем в состоянии читать мельчайшие буквы с огромных расстояний и считать песчинки на земле, так как видимая величина обуславливается не расстоянием, а зрительным углом. Мальчик может казаться великаном, а взрослый горой - et sic etiam faceremus solem et lunam et Stellas descendere secundum apparentiam hie inferius, et similiter super capita inimi corum apparere»[3].
Известно, что P.Бэкон советовал лицам со слабым зрением класть плосковыпуклые стекла плоской поверхностью на предметы, которые они хотели бы видеть ясно [3 - 6]. Если выпуклая поверхность линзы представляет собой полусферу, то полученное увеличение изображения, образованного линзой, будет равно показателю преломления п материала линзы.
Выдающийся итальянский учёный Галилео Галилей изготовил
зрительную трубу из двух тонких линз и ночью 7 января 1610 года с
помощью зрительной трубы посмотрел на звёздное небо [1, 2]. Обладая
удивительными свойствами, зрительная труба применялась не только для
научных исследований, но начиная с XVII века, начала применяться на флоте
и в армии [1, 7]. Победа немецкого флота над английским в Ютландском
сражении во время Первой мировой войны летом 1916 года была

Рис. 1.2.3. Ход лучей через сферическую поверхность
Если в изображение точки нет сферической аберрации, то все лучи пучка, являющегося гомоцентрическим, идущие из точки А, пересекают ось АА'„, в точке А'ш. При прохождении через центр входного зрачка р пучка лучей осевая симметрия после преломления поверхности не нарушается. Если сферическая аберрация присутствует, то луч АР после преломления в точке N поверхности пересекает линию АА'И, в точке А’, которая совпадает с изображением точки А, образованное в сагиттальной плоскости узким пучком лучей, а изображение этой же точки, образованное в меридиональной плоскости узким пучком лучей, получится на отрезке ш' в точке А’,. Получается, что осевая симметрия пучка лучей относительно оси МА{ нарушается. Остаточную дисторсию изображения определяет отрезок А’И А’ [2, 20, 22, 23].
Сагиттальную составляющую искривления поверхности изображения определяется отрезком А'А' = — Ау' [20, 22, 23].
Составляющая пецвалевой кривизны определяется отрезком
4' А' ——А«'
ш соО — т'-

продольна сферическая аберрация преломляющей
поверхности определяется отрезком = ■ Получаем
АУ) + ЛС' _ М. - Д-У'
5Іп(90°-щ-а]0) 8Іп(90° + со) ьіпа^’
(1.2.14)