Значения полных диаметров линз

Dсв, мм	Dполн, мм при способе крепления		d0, мм
	завальцовкой	кольцом
До 6	0,8	Не применяется	1,0
Св. 6 до 10	0,8	1,0	1,2
Св. 10 до 18	1,0	1,5	1,5
Св. 18 до 30	1,2	1,8	1,8
Св. 30 до 50	1,5	2,0	2,0
Св. 50 до 80	2,0	2,5	2,5
Св. 80 до 120	Не применяется	3,0	3,0
Св.120 до 180	Не применяется	4,0	4,0

По результатам габаритного расчета можно вычертить схему хода осевого и наклонного пучков лучей через главные плоскости объектива и окуляра. Призма на схеме заменяется редуцированной плоскопараллельной пластинкой толщиной d/n. Виньетирование в схеме с К_=0,5 обеспечивается: по верхнему лучу – ограниченным размером призмы (D₂), а по нижнему лучу – ограниченным диаметром коллективной линзы окуляра (рис.10).

3 . Определение аберраций объектива

Известно, что монокуляр не будет искажать изображения наблюдаемых предметов, если аберрации объектива компенсируют суммарные аберрации окуляра и призмы [Error: Reference source not found].

Тогда объектив, очевидно, должен иметь:

а) сферическую аберрацию

sоб = -( +sпр),

(9)

где – продольная сферическая аберрация окуляра в обратном ходе,

s_пр – продольная сферическая аберрация призмы;

б) меридиональную кому

yк,об = -yк,пр,

(10)

где – меридиональная кома окуляра в обратном ходе,

y_к,пр – меридиональная кома призмы;

в) хроматическую аберрацию положения

s1,2,об= -( 1,2,ок +s1,2,пр)

(11)

где _{1,2,ок} – хроматическая аберрация положения окуляра в обратном ходе,

s_{1,2,пр} – хроматическая аберрация положения для призмы.

Во многих случаях оказывается достаточным исправить в оптической системе монокуляра сферическую аберрацию, хроматизм положения и аберрацию кому или только сферическую аберрацию и хроматизм положения.

При использовании для расчета программ автоматизированной коррекции («Призма», «Opal») целесообразно проводить совместный расчет аберраций окуляра и призмы в обратной ходе лучей. При этом призма заменяется плоскопараллельной пластинкой.

Аберрации окуляра можно также определить из каталога по данным оптического выпуска, а аберрации призмы – по формулам для плоскопараллельной пластинки.

3.1. Определение аберраций окуляра

В каталогах имеются конструктивные параметры и аберрации окуляров с f _ок=25 мм, рассчитанные для определенных значений диаметра D входного зрачка, углового поля 2 и удаления выходного зрачка. Поэтому необходимо пересчитать конструктивные параметры окуляра, взятого из каталога, на требуемое значение фокусного расстояния окуляра.

Коэффициент пересчета (масштабирования) равен k= f _ок / f _ок,кат =20/25=0,8.

Аберрации окуляра могут быть точно рассчитаны по программам «Призма» или «Opal» для требуемого диаметра D входного зрачка. Для нашего примера D=5 мм, =22,3°, удаление выходного зрачка = f '_об+s_Fок.

Другой путь – пересчет аберраций окуляра, приводимых в каталоге.

Пусть окуляр Кельнера с f _ок=25 мм имеет аберрации, приведенные в табл. 2. Так как можно считать, что сферическая аберрация окуляра определяется аберрациями третьего порядка, то путь перерасчета сферической аберрации следующий.

Определим первую сумму Зейделя , подставляя данные каталожного окуляра, получим S_I=2. Сферическая аберрация для заданного диаметра входного зрачка окуляра при f _ок=20 мм вычислим по формуле _ок= -m'² S_I /(2f _ок). Для нашего примера при m'=2,5, S_I=2 получаем следующие значения:

_ок= -6,252/(220)=-0,31 мм,

_ок,зон0,5 _ок= -0,155 мм.

Таблица 2

Сводка остаточных аберраций окуляра Кельнера f _ок=25 мм

Точка на оси
h1	D							F				C				sF - sC
	102 			s		s		s		s		s		s
0	0,0			7,29		0		7,25		-0,04		7,32		0,03		-0,07
2,5	7,08			7,17		-0,12		7,13		-0,16		7,20		-0,09		-0,07
2,5	10,02			7,04		-0,25		7,00		-0,29		7,07		-0,22		-0,07
Точка вне оси, высота в зрачке m=0
1	s1					s1		zs		zm			zs- zm		y
-11,7°	-12,8		2,0°			155,0		-0,30		0,12			-0,42		5,15
-23,0°	-11,7		4,0°			155,0		-0,99		2,08			-3,07		10,31
Точка вне оси
m		1=-11,7°									1=-23°
		D					F		C		D			F			C
		2			y		y		y		y			y			y
2,5		13,18			5,10		5,08		5,11		10,66			10,68			10,67
2,5											10,52			10,51			10,54
0		3,48			5,15		5,13		5,16		10,31			10,29			10,34
-2,5											10,21			10,18			10,23
-2,5		-10,40			5,14		5,12		5,15		10,18			10,15			10,21

Хроматическая аберрация положения равна s_1,2= f _ок S_Iхр

Аберрация кома определяется путем построения графика аберраций пересчитанного окуляра и снятия с графика величины аберрации для нужного диаметра выходного зрачка. В табл. 3 приводятся аберрации, пересчитанные для f _ок=20 мм.

Для определения меридиональной комы на основании табл. 3 строят график y=f(m') (рис. 14). Так как коэффициент виньетирования равен 0,5, то на высоте m'=l,25 мм определяем величины y_+m, y_-m и y_гл, тогда

=[(y_+m+y_-m)/2] - y_гл ,

= [(8,34+8,14)/2]-8,26=-0,02.

Рис. 14

Таблица 3

Сводка остаточных аберраций окуляра Кельнера f _ок=20 мм

Точка на оси				Точка вне оси =-23°
h1	s	s	s11	m'	y
0	5,94	0	-0,06	2	8,53
2,5	–	-0,155	–	1,25	8,34
2,5	–	-0,31	–	0	8,26
				-1,25	8,14
				-2	8,12

Итак, выбранный и пересчитанный на f _ок=20 мм окуляр имеет следующие аберрации: _ок = -0,31,

=-0,02,

_{1,2,ок}= -0,06.