1.Fokálna dĺžka optických systémov
Ohnisková vzdialenosť je veľmi dôležitým ukazovateľom optického systému pre koncepciu ohniskovej vzdialenosti, viac -menej máme pochopenie, skúmame tu.
Ohnisková vzdialenosť optického systému, definovaná ako vzdialenosť od optického stredu optického systému na zameranie lúča pri incidente rovnobežného svetla, je miera koncentrácie alebo divergencie svetla v optickom systéme. Na ilustráciu tohto konceptu používame nasledujúci diagram.
Na vyššie uvedenom obrázku je dopad na paralelný lúč z ľavého konca po prechode optickým systémom konverguje k obrazovému zaostreniu F ', reverznej predlžovacej čiare konvergujúceho lúča sa pretína s zodpovedajúcou líniou predĺženia incidentu v rovnomernom lúpe. P2, ktorý sa nazýva hlavný bod (alebo optický stredný bod), vzdialenosť medzi hlavným bodom a zaostrením obrazu, je to to, čo zvyčajne nazývame ohnisková vzdialenosť, celé meno je účinná ohnisková vzdialenosť obrázka.
Z obrázku je tiež zrejmé, že vzdialenosť od posledného povrchu optického systému k ohniskovému bodu F 'obrázka sa nazýva zadná ohnisková vzdialenosť (BFL). Zhodne, ak paralelný lúč dopadne z pravej strany, existujú aj koncepty efektívnej ohniskovej vzdialenosti a prednej ohniskovej vzdialenosti (FFL).
2. Metódy testovania ohniskovej vzdialenosti
V praxi existuje veľa metód, ktoré sa môžu použiť na testovanie ohniskovej dĺžky optických systémov. Na základe rôznych princípov je možné metódy testovania ohniskovej vzdialenosti rozdeliť do troch kategórií. Prvá kategória je založená na polohe obrazovej roviny, druhá kategória využíva vzťah medzi zväčšením a ohniskovou vzdialenosťou na získanie hodnoty ohniskovej vzdialenosti a tretia kategória používa zakrivenie vlny konvergujúceho svetla lúča na získanie hodnoty ohniskovej vzdialenosti.
V tejto časti predstavíme bežne používané metódy na testovanie ohniskovej vzdialenosti optických systémov :no :no
2.1Cmetóda
Princíp použitia kolimátora na testovanie ohniskovej vzdialenosti optického systému je uvedený na obrázku nižšie:
Na obrázku je testovací vzorec umiestnený v centre kolimátora. Výška y testovacieho vzoru a ohnisková vzdialenosť fc„kolimátora sú známe. Po tom, čo sa paralelný lúč emitovaný kolimátorom konvertuje testovaným optickým systémom a zobrazuje sa v obrazovej rovine, ohnisková vzdialenosť optického systému sa môže vypočítať na základe výšky y 'testovacieho vzoru v obrazovej rovine. Ohnisková vzdialenosť testovaného optického systému môže použiť nasledujúci vzorec:
2,2 gaussovskýMetod
Schematická postava gaussovskej metódy na testovanie ohniskovej vzdialenosti optického systému je uvedená nižšie:
Na obrázku sú predné a zadné hlavné roviny testovaného optického systému znázornené ako p a p 'a vzdialenosť medzi týmito dvoma hlavnými rovinami jeP. V tejto metóde hodnota DPsa považuje za známu, alebo jeho hodnota je malá a dá sa ignorovať. Objekt a prijímajúca obrazovka sú umiestnené na ľavom a pravom konci a vzdialenosť medzi nimi sa zaznamenáva ako L, kde L musí byť väčší ako 4 -násobok ohniskovej vzdialenosti testovaného systému. Testovaný systém môže byť umiestnený do dvoch pozícií, označený ako poloha 1 a poloha 2. Objekt vľavo je možné zreteľne zobrazovať na prijímacej obrazovke. Môže sa merať vzdialenosť medzi týmito dvoma miestami (označená ako D). Podľa vzťahu s konjugátom môžeme získať:
V týchto dvoch pozíciách sú vzdialenosti objektov zaznamenané ako S1 a S2, potom S2 - S1 = D. Prostredníctvom derivácie vzorcov môžeme získať ohniskovú vzdialenosť optického systému, ako je nižšie:
2.3Lensometer
Šošovka je veľmi vhodná na testovanie optických systémov s dlhou ohniskovou vzdialenosťou. Jeho schematická postava je nasledovná:
Po prvé, testovacia šošovka nie je umiestnená do optickej cesty. Pozorovaný cieľ vľavo prechádza cez kolimačný objektív a stáva sa rovnobežným svetlom. Paralelné svetlo sa zblíži konvergujúcou šošovkou s ohniskovou vzdialenosťou F2a tvorí jasný obrázok v rovine referenčného obrázka. Po kalibrovanej optickej ceste sa testovacia šošovka umiestni do optickej cesty a vzdialenosť medzi testovaným objektívom a konvergujúcou šošovkou je f2. Výsledkom je, že v dôsledku testovaného pôsobenia objektívu bude svetlý lúč opätovne zameraný, čo spôsobí posun v polohe obrazovej roviny, čo vedie k jasnému obrazu v polohe novej obrazovej roviny v diagrame. Vzdialenosť medzi novou obrazovou rovinou a konvergujúcou šošovkou je označená ako x. Na základe vzťahu objektového obrazu možno odvodiť ohniskovú dĺžku testu testovaného objektívu ako:
V praxi sa šošovka široko používa pri najvyššom ohniskovom meraní šošoviek s okuliarmi a má výhody jednoduchej prevádzky a spoľahlivej presnosti.
2,4 AbbeRefraktometra
Refraktometra Abbe je ďalšou metódou na testovanie ohniskovej vzdialenosti optických systémov. Jeho schematická postava je nasledovná:
Umiestnite dva pravítko s rôznymi výškami na povrchovej strane objektívu testu, konkrétne mierky 1 a mierky 2. Výška zodpovedajúcej mierky sú Y1 a Y2. Vzdialenosť medzi týmito dvoma mierkami je e a uhol medzi hornou čiarom pravítka a optickou osou je u. Mierka je zobrazená testovanou šošovkou s ohniskovou vzdialenosťou F. Na konci povrchu obrazu je inštalovaný mikroskop. Presunutím polohy mikroskopu sa nachádzajú vrchné obrázky dvoch mierkových dosiek. V tejto dobe je vzdialenosť medzi mikroskopom a optickou osou označená ako y. Podľa vzťahu s objektom s obrazom môžeme získať ohniskovú vzdialenosť ako ：
2,5 Moire DeflectometriaMetóda
Metóda deflektometrie Moiré použije dve sady Ronchiho vládnutia v paralelných svetelných lúčoch. RONCHI ROZHODNUTIE je mriežkový vzor kovového chrómového filmu naneseného na sklenenom substráte, ktorý sa bežne používa na testovanie výkonnosti optických systémov. Táto metóda využíva zmenu v strapcoch Moiré, ktoré tvorili dva mriežky na testovanie ohniskovej vzdialenosti optického systému. Schematický diagram zásady je nasledujúci ：
Na obrázku vyššie sa pozorovaný objekt po prechode cez kolimátor stáva paralelným lúčom. V optickej ceste bez pridania testovanej šošovky najskôr paralelný lúč prechádza dvoma mriežkami s uhlom posunu 9 a mriežkovým rozstupom D, čím sa na obrazovej rovine vytvára sadu strapcov Moiré. Potom sa testovaná šošovka umiestni do optickej cesty. Pôvodné kolimované svetlo po lom šošovkou vytvorí určitú ohniskovú vzdialenosť. Polomer zakrivenia svetlého lúča je možné získať z nasledujúceho vzorca ：
Zvyčajne sa testovacia šošovka umiestni veľmi blízko k prvej mriežke, takže hodnota R vo vyššie uvedenom vzorci zodpovedá ohniskovej vzdialenosti objektívu. Výhodou tejto metódy je to, že dokáže testovať ohniskovú vzdialenosť kladných a negatívnych systémov ohniskovej vzdialenosti.
2,6 optickýFtrúbkaAutokollimáciaMetod
Princíp použitia metódy autokolimácie optických vlákien na testovanie ohniskovej vzdialenosti šošovky je uvedený na obrázku nižšie. Používa optiku vlákien na vydanie divergentného lúča, ktorý prechádza testovaným objektívom a potom na rovinné zrkadlo. Tri optické cesty na obrázku predstavujú podmienky optického vlákna v rámci zamerania, v rámci zamerania a mimo zamerania. Presunutím polohy testovanej šošovky tam a späť nájdete polohu hlavy vlákniny pri zaostrení. V tejto dobe je lúč samostatne a po odrazení rovinným zrkadlom sa väčšina energie vráti do polohy hlavy vlákna. Táto metóda je v zásade jednoduchá a ľahko sa implementuje.
3. ZAMESTNANIE
Ohnisková vzdialenosť je dôležitým parametrom optického systému. V tomto článku podrobne popisujeme koncepciu ohniskovej vzdialenosti optického systému a jeho testovacích metód. V kombinácii so schematickým diagramom vysvetlíme definíciu ohniskovej vzdialenosti, vrátane konceptov ohniskovej vzdialenosti na strane obrazu, ohniskovej vzdialenosti na strane objektu a ohniskovej vzdialenosti vpredu. V praxi existuje veľa metód na testovanie ohniskovej vzdialenosti optického systému. Tento článok zavádza testovacie princípy metódy kolimátora, gaussovskú metódu, metódu merania ohniskovej vzdialenosti, metódu merania ohniskovej vzdialenosti Abbe, metódu vychýlenia Moiré a metódu optických vlákien. Verím, že čítaním tohto článku budete mať lepšie porozumenie parametrom ohniskovej vzdialenosti v optických systémoch.
Čas príspevku: august-09-2024
