4
ISSN 2305-5626. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана: электронное издание. 2013
Хроматизм положения
I хр
S
и хроматизм увеличения
II хр
S
объек-
тива из двух тонких линз при апертурной диафрагме (входном зрач-
ке), совпадающей с первым компонентом будут определяться по
формулам (
H
1
= 0):
2
1
22
I хр
1
2
2 2 2
II хр
2
;
.
h
S
H h
S
= − −
= −
ϕ
ϕ
ν
ν
ϕ
ν
(5)
Поскольку oбa компонента объектива являются одиночными лин-
зами, то хроматизм увеличения
II хр
S
принципиально не исправляется.
Его можно существенно уменьшить, если в качестве материала второй
линзы использовать кристалл с высоким коэффициентом дисперсии (
ν
).
Хроматизм положения
I хр
S
при
φ
1
> 0 и
φ
2
< 0 можно исправить подбо-
ром соответствующих коэффициентов дисперсии (
ν
1
>
ν
2
). Однако,
учитывая высокое относительное отверстие объектива ( /
1:1,5),
D f
′ >
рационально хроматизм положения сделать недоисправленным
I хр
0,
S
<
чтобы обеспечить исправление сферохроматической аберра-
ции на зоне зрачка.
Согласно предложенной выше методике был разработан вариант
светосильного двухлинзового объектива, имеющего следующие ос-
новные характеристики: фокусное расстояние
f
′
= 100 мм, относи-
тельное отверстие
/
1:1, 2,
D f
′ =
угловое поле в пространстве пред-
метов 2
ω
= 15°. Объектив предназначен для работы в дальней ИК-
области спектра в диапазоне длин волн от
λ
1
= 8 мкм до
λ
2
= 12 мкм.
Монохроматические аберрации корригировались для основной дли-
ны волны
λ
0
= 10 мкм. В качестве материалов линз использовались
[2]: в положительной линзе — кремний (
n
λ
0
= 3,4179,
ν
= 1 900), в
отрицательной — германий (
n
λ
0
= 4,0025,
ν
= 910).
В первоначальной стадии расчета светосильного объектива сле-
дует иметь в виду, что приведенные оптические силы компонентов
объектива не должны превышать 1,1—1,3. В противном случае могут
быть недопустимо большими аберрации высших порядков как для
точки на оси, так и для точек вне оси. При известных показателях
преломления обеих линз, задавшись кривизной Петцваля (
S
IV
=
= 0,05…0,1) и оптической силой одной из линз, согласно (1) опреде-
ляем оптическую силу другой линзы. После этого, выполняя условие
масштаба, определяем расстояние между линзами и все внешние па-
раметры первого (
α
и
h
) и второго (
β
и
Н
) вспомогательных лучей.
По формулам (5) вычисляем обе хроматические суммы, а по форму-
лам (2)—(4) параметры
Р
и
W
, а также эксцентриситеты кривых вто-
1,2,3 5