1. Optisten järjestelmien tehokas pituus
Polttoväli on erittäin tärkeä optisen järjestelmän indikaattori, polttovälin käsitteelle, meillä on enemmän tai vähemmän ymmärrystä, tarkistamme täällä.
Optisen järjestelmän polttoväli, joka on määritelty etäisyytenä optisen järjestelmän optisesta keskuksesta säteen tarkennukseen, kun rinnakkainen valo tapahtuu, on valon pitoisuuden tai erimielisyyden mittaan optisessa järjestelmässä. Käytämme seuraavaa kaaviota havainnollistaaksesi tätä käsitettä.
Yllä olevassa kuvassa vasemmasta päästä johtuvan rinnakkaispalkin, joka on kulkenut optisen järjestelmän läpi, lähenee kuvan tarkennuksen, konvergoivan säteen käänteinen pidennysviiva leikkaa vastaavan rinnakkaissäteen vastaavan pidennysviivan pisteessä, ja pinta, joka ohittaa tämän pisteen ja on kohtisuorassa optisen akselin kanssa, jota kutsutaan periaatteessa P2 -tasolla P2 -tasolla, joka on periaatteinen p2 Pääkohta (tai optinen keskipiste), pääkohdan ja kuvan tarkennuksen välinen etäisyys, sitä yleensä kutsumme polttoväliä, koko nimi on kuvan tehokas polttoväli.
Kuvasta voidaan myös nähdä, että etäisyyttä optisen järjestelmän viimeisestä pinnasta kuvan polttopisteeseen F 'kutsutaan takapintaväli (BFL). Vastaavasti, jos rinnakkaispalkki tapahtuu oikealta puolelta, on myös käsitteitä tehokkaasta polttovälin ja etupolttovälin (FFL) käsitteistä.
2. Polttovälin testausmenetelmät
Käytännössä on monia menetelmiä, joita voidaan käyttää optisten järjestelmien polttovälin testaamiseen. Eri periaatteiden perusteella polttovälin testausmenetelmät voidaan jakaa kolmeen luokkaan. Ensimmäinen luokka perustuu kuvatason sijaintiin, toinen luokka käyttää suurennuksen ja polttovälin välistä suhdetta polttovälin arvon saamiseksi, ja kolmas luokka käyttää konvergoivan valonsäteen aaltokaarevuutta polttovälin arvon saamiseksi.
Tässä osassa otetaan käyttöön yleisesti käytetyt menetelmät optisten järjestelmien polttovälin testaamiseksi: yhteisö
2.1Collimator -menetelmä
Kollimaattorin käytön periaate optisen järjestelmän polttovälin testaamiseen on alla olevan kaavion mukainen:
Kuvassa testikuvio asetetaan kollimaattorin tarkennukseen. Testikuvion korkeus y ja polttoväli Fc'Kollimaattorista tunnetaan. Kun kollimaattorin lähettämä rinnakkaispalkki on lähentynyt testattu optinen järjestelmä ja kuvata kuvatasolla, optisen järjestelmän polttoväli voidaan laskea kuvatason testikuvion korkeuden y 'perusteella. Testatun optisen järjestelmän polttoväli voi käyttää seuraavaa kaavaa:
2,2 GaussianMeetio
Gaussian -menetelmän kaavamainen kuva optisen järjestelmän polttovälin testaamiseksi on esitetty alla:
Kuvassa testauksen alla olevan optisen järjestelmän etu- ja takaosan päätasot esitetään vastaavasti p ja p ', ja kahden päätason välinen etäisyys on DP. Tässä menetelmässä D: n arvoPpidetään tiedossa tai sen arvo on pieni ja sitä voidaan sivuuttaa. Objekti ja vastaanottava näyttö asetetaan vasempaan ja oikeaan päähän, ja niiden välinen etäisyys kirjataan L: ksi, missä L: n on oltava suurempi kuin 4 -kertainen testauksen alla olevan järjestelmän polttoväli. Testattu järjestelmä voidaan sijoittaa kahteen sijaintiin, jotka on merkitty asentoon 1 ja asentoon 2. Vasemmalla oleva esine voidaan kuvata selvästi vastaanottavaan näytökseen. Näiden kahden paikan välinen etäisyys (merkitty D: ksi) voidaan mitata. Konjugaattisuhteen mukaan voimme saada:
Näissä kahdessa asennossa objektin etäisyydet tallennetaan vastaavasti S1 ja S2, sitten S2 - S1 = D. Kaavan johdannaisen avulla voimme saada optisen järjestelmän polttovälin, kuten alla:
2.3Lenssuometri
Lensometri on erittäin sopiva pitkien polttovälin optisten järjestelmien testaamiseen. Sen kaavamainen hahmo on seuraava:
Ensinnäkin, testattavia linssiä ei ole sijoitettu optiseen polulle. Vasemmalla havaittu kohde kulkee kollimoivan linssin läpi ja muuttuu yhdensuuntaiseksi. Rinnakkaista valoa lähenee konvergoiva linssi, jonka polttoväli F: tä2ja muodostaa selkeän kuvan referenssikuvatasoon. Kun optinen polku on kalibroitu, testauksen alla oleva linssi asetetaan optiseen polulle ja testin alla olevan linssin ja lähentyvän linssin välinen etäisyys on F2. Seurauksena on, että testissä olevan linssin vaikutuksen vuoksi valonsäde keskitetään uudelleen, aiheuttaen siirtymisen kuvatason asennossa, mikä johtaa selkeään kuvaan kaavion uuden kuvatason asennossa. Etäisyys uuden kuvatason ja lähentyvän linssin välillä merkitään x: ksi. Objektiokuvan suhteen perusteella testauksen alla olevien linssien polttoväli voidaan päätellä seuraavasti:
Käytännössä Lensometriä on käytetty laajasti spektaakkelien linssien ylimmässä keskipisteessä, ja sillä on yksinkertaisen toiminnan ja luotettavan tarkkuuden edut.
2.4 AbbeRefraktometri
Abbe -refraktometri on toinen menetelmä optisten järjestelmien polttovälin testaamiseksi. Sen kaavamainen hahmo on seuraava:
Aseta kaksi viivainta, joilla on eri korkeus objektin objektin pintapuolelle testauksen alla, nimittäin skaalekki 1 ja skaliplevi 2. Vastaavan skalepilaatin korkeus ovat Y1 ja Y2. Kahden skaalekilaatin välinen etäisyys on E, ja kulma viivaimen ylärevin ja optisen akselin välillä on u. Scalplated kuvataan testatulla linssillä, jonka polttoväli f: n f. Kuvan pintapäähän asennetaan mikroskooppi. Siirtämällä mikroskoopin sijaintia, löytyy kahden skaalekilmin ylimmät kuvat. Tällä hetkellä mikroskoopin ja optisen akselin välinen etäisyys merkitään y: ksi. Objekti-kuvasuhteen mukaan voimme saada polttovälin ：
2,5 Moire deflektometriaMenetelmä
Moiré -deflektometriamenetelmässä käytetään kahta Ronchi -päätöksen sarjaa rinnakkaisissa valonsäteissä. Ronchi-päätös on lasialustalle kerrostettujen metallikromikalvojen ruudukon kaltainen kuvio, jota käytetään yleisesti optisten järjestelmien suorituskyvyn testaamiseen. Menetelmässä hyödynnetään kahden ritilän muodostama moiré -reunojen muutosta optisen järjestelmän polttovälin testaamiseksi. Periaatteen kaavio on seuraava ：
Yllä olevassa kuvassa havaittu esine, joka on kulunut kollimaattorin läpi, tulee yhdensuuntainen säde. Optisella polulla, lisäämättä ensin testattua linssiä, rinnakkaispalkki kulkee kahden ritiläiden läpi siirtymäkulmalla θ ja D: n ritiläväli muodostaen joukon moiré -reunoja kuvatasolle. Sitten testattu linssi asetetaan optiseen polulle. Alkuperäinen kollimoitu valo, linssin taittumisen jälkeen, tuottaa tietyn polttovälin. Valonsäteen kaarevuussäde voidaan saada seuraavasta kaavasta ：
Yleensä testissä oleva linssi sijoitetaan hyvin lähelle ensimmäistä ritilää, joten R -arvo yllä olevassa kaavassa vastaa linssin polttoväliä. Tämän menetelmän etuna on, että se voi testata positiivisten ja negatiivisten polttovälijärjestelmien polttovälin.
2.6 OptinenFiberAutokollimaatioMeetio
Optisen kuidun autokollimointimenetelmän käyttämisen periaate linssin polttovälin testaamiseksi on esitetty alla olevassa kuvassa. Se käyttää kuituoptiikkaa säteilemällä erilainen säde, joka kulkee testattavan linssin läpi ja sitten lentopeilille. Kuvion kolme optista reittiä edustavat optisen kuidun olosuhteita tarkennuksen sisällä, tarkennuksen sisällä ja painopisteen ulkopuolella. Siirtämällä edestakaisin testatun linssin sijaintia, löydät kuitupään sijainnin tarkennuksesta. Tällä hetkellä palkki on omahoiton ja heijastuksen jälkeen lentopeilin avulla suurin osa energiasta palaa kuitupään sijaintiin. Menetelmä on periaatteessa yksinkertainen ja helppo toteuttaa.
3.Conclusion
Polttoväli on tärkeä optisen järjestelmän parametri. Tässä artikkelissa kerrotaan yksityiskohtaisesti optisen järjestelmän keskipään käsite ja sen testausmenetelmät. Yhdistettynä kaavion kanssa selitämme polttovälin määritelmän, mukaan lukien kuvapuolen polttovälin, objektipuolen polttovälin ja polttovälin ja etuosaan selkänojan käsitteet. Käytännössä on monia menetelmiä optisen järjestelmän polttovälin testaamiseksi. Tämä artikkeli esittelee kollimaattorimenetelmän, Gaussian -menetelmän, polttovälin mittausmenetelmän, ABBE: n polttovälin mittausmenetelmän, Moirén taipumamenetelmän ja optisen kuidun autokollimointimenetelmän testausperiaatteet. Uskon, että lukemalla tätä artikkelia, sinulla on parempi käsitys optisten järjestelmien keskipitkien parametreista.
Viestin aika: elokuu 09-2024
