Теория оптических приборов - Чуриловский В.Н.
Скачать (прямая ссылка):
относительно ф! й ф8. Их можно поменять местами, не изменив величины ф.
Одиако оба варианта имеют различные задние фокальные отрезки sf, так как
выражение ,
sF = -~V'd (IV. 281)
несимметрично относительно и ф2. При практическом решении данной задачи
следует обращать внимание иа отрезок sf, потому что нередко бывает, что
при некоторых значениях d отрезок sF становится отрицательным. Если в
задней фокальной плоскости должны находиться какие-либо устройства
(например, коллектив, сетка, экран эопа или телевизора, фотопленка), то
решение с отрицательным sf следует отбросить как негодное.
Когда выбран определенный вариант рассчитываемой системы и тем самым
найдены силы компонентов ср, и ср2, следует выбрать
ряд значений силы Ф объектива от 9min до фтах и для
каждого
значения ф определить d при помощи выражения
d = ^2 , (IV. 282)
получаемого из формулы (IV. 276), а затем sF по формуле (IV. 281).
Пусть фокусное расстояние объектива должно, например, меняться в пределах
от 50 до 100 мм. Тогда имеем: фтах = 0,02; фт1п = 0,01. Пусть далее
конструктор выбрал dmin = 10 мм и dmax = 110 мм. По формулам (IV. 278) н
(IV. 279) найдем: р = 0,0210; q = 0,0001. Решая квадратное уравнение (IV.
280), получим два корня: хх = 0,0137 и хй = 0,0073. Имеем, таким образом,
два варианта объектива.
1-й вариант
= 0,0137; фг = 0,0073; Д - 73,1 мм; Д = 137,0 мм; sF (при dmin) - 43,2
мм; sf (при dmax) = - 50,7 мм. Отрицательный отрезок s'f делает этот
вариант во многих случаях практически непригодным.
2-й вариант
Ф1 = 0,0073; фг = 0,0137; f\ = 137,0 мм; Д - 73,1 мм; sF (при dmin) =
46,4 мм; s'f (прн dmax) = 19,7 мм. Этот вариант практически вполне
удобен.
Коррекция аберраций в таком паикратическом объективе при разных значениях
силы объектива - очень трудная, а иногда и невыполнимая задача. Кроме
того, в таком объективе невозможно достичь неподвижности зрачков или
получить хотя бы небольшие их перемещения.
390
Как в отношении исправления аберраций, так н в отношении получения малых
перемещений зрачков несравненно более благоприятны панкратические
объективы, построенные на основе применения изложенного выше учения о
четырех типах подвижных компонентов.
Двухкомпонентный панкратич-ский объектив (рис. IV. 41) может быть
построен по типу объектива со скачкообразной переменой увеличения
(фокусного расстояния). Первый компонент - рассеивающий, второй -
подвижный, первого типа. В отличие от объектива со скачкообразным
изменением увеличения, в панкра-тическом объективе расстояние I ~ F{F не
остается постоянным, изменяясь при перемене увеличения V второго
компонента согласно формуле (IV. 275). Поэтому, считая, что точка F'
должна быть неподвижной, точка Fu а вместе с ней и первый компонент
должны перемещаться. Но перемещение это невелико. Оно происходит
следующим образом. Когда второй компонент начинает свое движение из
положения А направо, первый компонент тоже движется направо, ио
замедленно. Когда увеличение второго компонента достигает значения -1,
движение первого компонента прекращается. При дальнейшем продвижении
компонента направо первый компонент начинает ускоренное движение налево и
возвращается в исходное положение, когда второй компонент достигнет
положения В.
Мы рассмотрим здесь вариант, в котором фокусные расстояния компонентов
равны по абсолютной величине и обратны по знаку:
и [м фокусного расстояния [ объектива. Тогда получим
Здесь Vi - наибольшее по абсолютной величине значение линейного
увеличения V второго компонента.
Решая выражения (IV. 284) относительно /2 н V\, найдем расчетные формулы:
На рис. IV. 45 компонент II показан в одном нз промежуточных положений н
введены принятые в следующем расчете
/; = -6. (IV. 283)
Пусть конструктору заданы наибольшее н наименьшее значения h
(IV. 283)
1б = Vifi - -V1/2',
(IV. 284)
/2(н]/ /б/л!;
(IV. 285)
391
обозначения различных отрезков. Задний фокальный отрезок sf
рассчитываемого объектива является в то же время задним отрезком s'2
второго компонента н определяется по фдрмуле
sF = S2 = (l - V)f2. (IV. 286)
Передний отрезок s2 второго компонента
52 (IV. 287)
По чертежу находим
d = f[ - ft. (IV. 288)
Отсюда на основании выражений (IV. 283) и (IV. 287) получаем
Ж
после упрощения
d = -
h
(IV. 289)
Из (IV. 286) найдем отрезок Sf - /2
8F - f2*= - Vf2. (IV. 290)
Простые выражения (IV. 289) и (IV. 290) представляют для конструктора
особый интерес. Дело в том, что произведение отрезков (s^ - /2) и d есть
величина постоянная:
(s^ - /2 )d = f'2 - const. (IV. 291)
Это позволяет осуществить рычажный инверсорный механизм перемещения
компонентов, о чем мы скажем подробнее инже. Отрезок sf - /2 - расстояние
от задней главной точки второго компонента до неподвижной точки М,
удаленной от заднего фокуса объектива F на расстояние MF' = /Ч
Центры зрачков С и С' второго компонента не являются теперь совершенно
неподвижными. При этом точка С' служит в то же время центром выходного
