1. Brennivídd ljóskerfa
Brennivídd er mjög mikilvægur mælikvarði á sjónkerfi, fyrir hugtakið brennivídd höfum við meira og minna skilning, við skoðum hér.
Brennivídd ljóskerfis, skilgreind sem fjarlægðin frá ljósmiðju ljóskerfisins að fókus geislans þegar samhliða ljós fellur inn, er mælikvarði á styrk eða frávik ljóss í ljóskerfi. Við notum eftirfarandi skýringarmynd til að útskýra þetta hugtak.
Á myndinni hér að ofan rennur samhliða geislinn sem fellur inn frá vinstri endanum, eftir að hafa farið í gegnum ljóskerfið, saman að myndfókusnum F', öfug framlengingarlína samruna geislans skerst samsvarandi framlengingarlínu innfalls samhliða geislans á a. punktur, og yfirborðið sem fer framhjá þessum punkti og er hornrétt á sjónásinn er kallaður aftari aðalplanið, aftari aðalplanið skerst ljósásinn í punkti P2, sem er kallaður aðalpunktur (eða sjónmiðjupunktur), fjarlægðin milli aðalpunktsins og myndfókussins, það er það sem við köllum venjulega brennivídd, fullt nafn er áhrifarík brennivídd myndarinnar.
Einnig má sjá á myndinni að fjarlægðin frá síðasta yfirborði ljóskerfisins að brennipunkti F' myndarinnar er kölluð bakbrennivídd (BFL). Að sama skapi, ef samhliða geislinn fellur inn frá hægri hlið, eru einnig hugtök um virka brennivídd og fram brennivídd (FFL).
2. Brennivíddarprófunaraðferðir
Í reynd eru margar aðferðir sem hægt er að nota til að prófa brennivídd ljóskerfa. Byggt á mismunandi meginreglum er hægt að skipta brennivíddarprófunaraðferðum í þrjá flokka. Fyrsti flokkurinn er byggður á staðsetningu myndplansins, annar flokkurinn notar sambandið milli stækkunar og brennivíddar til að fá brennivíddargildið og þriðji flokkurinn notar bylgjuframhlið sveigju ljósgeislans til að fá brennivíddargildið. .
Í þessum hluta munum við kynna algengar aðferðir til að prófa brennivídd ljóskerfa:：
2.1Collimator aðferð
Meginreglan um að nota collimator til að prófa brennivídd ljóskerfis er eins og sýnt er á skýringarmyndinni hér að neðan:
Á myndinni er prófunarmynstrið komið fyrir í brennidepli þyrpingarinnar. Hæð y prófmynstrsins og brennivídd fc' af þyrpingunni eru þekkt. Eftir að samhliða geislinn sem geislarinn gefur frá sér hefur verið sameinaður af prófuðu sjónkerfinu og myndaður á myndplaninu, er hægt að reikna brennivídd ljóskerfisins út frá hæð y' prófunarmynstrsins á myndplaninu. Brennivídd prófaðs sjónkerfis getur notað eftirfarandi formúlu:
2.2 GaussMsiðferði
Skýringarmynd Gauss-aðferðar til að prófa brennivídd ljóskerfis er sýnd eins og hér að neðan:
Á myndinni eru fram- og aftari aðalplan ljóskerfisins sem verið er að prófa sýnd sem P og P' í sömu röð og fjarlægðin milli aðalplananna tveggja er dP. Í þessari aðferð er gildi dPtelst þekkt, eða gildi þess er lítið og hægt er að hunsa það. Hlutur og móttökuskjár er settur á vinstri og hægri enda og fjarlægðin á milli þeirra er skráð sem L, þar sem L þarf að vera meiri en 4 sinnum brennivídd kerfisins sem verið er að prófa. Kerfið sem verið er að prófa er hægt að setja í tvær stöður, táknaðar sem stöðu 1 og stöðu 2 í sömu röð. Hlutinn vinstra megin er hægt að sýna greinilega á móttökuskjánum. Fjarlægðin milli þessara tveggja staða (táknað sem D) er hægt að mæla. Samkvæmt samtengdu sambandi getum við fengið:
Á þessum tveimur stöðum eru fjarlægðir hlutar skráðar sem s1 og s2 í sömu röð, síðan s2 - s1 = D. Með formúluafleiðingu getum við fengið brennivídd ljóskerfisins eins og hér að neðan:
2.3Lensometer
Lensometer er mjög hentugur til að prófa ljóskerfi með langa brennivídd. Skýringarmynd hennar er sem hér segir:
Í fyrsta lagi er linsan sem er prófuð ekki sett í ljósleiðina. Markmiðið sem sést vinstra megin fer í gegnum samstæðulinsuna og verður samhliða ljós. Samhliða ljósið er sameinað með samruna linsu með brennivídd f2og myndar skýra mynd á viðmiðunarmyndarplaninu. Eftir að ljósleiðin hefur verið kvörðuð er linsan sem er prófuð sett í sjónbrautina og fjarlægðin milli linsunnar sem er í prófun og samrunalinsunnar er f2. Þar af leiðandi, vegna virkni linsunnar sem verið er að prófa, verður ljósgeislinn endurstilltur, sem veldur breytingu á stöðu myndplansins, sem leiðir til skýrrar myndar við stöðu nýja myndplansins á skýringarmyndinni. Fjarlægðin milli nýja myndplansins og samrunalinsunnar er táknuð sem x. Byggt á hlut-mynd sambandinu má álykta um brennivídd linsunnar sem verið er að prófa sem:
Í reynd hefur linsumælirinn verið mikið notaður í efstu brennipunktsmælingum gleraugnalinsanna og hefur þá kosti einfaldrar notkunar og áreiðanlegrar nákvæmni.
2.4 AbbeRáhrifamælir
Abbe ljósbrotsmælirinn er önnur aðferð til að prófa brennivídd ljóskerfa. Skýringarmynd hennar er sem hér segir:
Settu tvær stikur með mismunandi hæð við yfirborðshlið linsunnar sem verið er að prófa, þ.e. kvarðaplötu 1 og kvarðaplötu 2. Hæð samsvarandi kvarðaplötu eru y1 og y2. Fjarlægðin milli kvarðaplötunnar tveggja er e og hornið á milli efstu línu reglustikunnar og ljósássins er u. Hliðarhúðað er myndað af prófuðu linsunni með brennivídd f. Smásjá er sett upp á yfirborðsenda myndarinnar. Með því að færa stöðu smásjánnar finnast efstu myndirnar af kvarðaplötunum tveimur. Á þessum tíma er fjarlægðin milli smásjánnar og sjónássins táknuð sem y. Samkvæmt hlut-mynd sambandinu getum við fengið brennivídd sem:
2.5 Moire deflectometryAðferð
Moiré deflectometry aðferðin mun nota tvö sett af Ronchi úrskurðum í samhliða ljósgeislum. Ronchi úrskurður er rist-eins mynstur af málm króm filmu sett á gler undirlag, almennt notað til að prófa frammistöðu sjónkerfa. Aðferðin nýtir breytinguna á Moiré jaðrinum sem myndast af ristunum tveimur til að prófa brennivídd ljóskerfisins. Skýringarmynd meginreglunnar er sem hér segir:
Á myndinni hér að ofan verður hluturinn sem sást hefur, eftir að hafa farið í gegnum collimator, að samhliða geisla. Á ljósleiðinni, án þess að bæta við prófuðu linsunni fyrst, fer samhliða geislinn í gegnum tvö rist með tilfærsluhorninu θ og ristbilinu d, og myndar mengi af Moiré-köntum á myndplaninu. Síðan er prófuðu linsan sett í ljósleiðina. Upprunalega samsett ljósið, eftir ljósbrot frá linsunni, mun framleiða ákveðna brennivídd. Hægt er að fá sveigjuradíus ljósgeislans með eftirfarandi formúlu:
Venjulega er linsan sem er í prófun sett mjög nálægt fyrsta ristinni, þannig að R gildið í formúlunni hér að ofan samsvarar brennivídd linsunnar. Kosturinn við þessa aðferð er að hún getur prófað brennivídd jákvæðra og neikvæðra brennivíðarkerfa.
2.6 OptískurFíberAútocollimationMsiðferði
Meginreglan um að nota ljósleiðara sjálfsgreiningaraðferðina til að prófa brennivídd linsunnar er sýnd á myndinni hér að neðan. Það notar ljósleiðara til að gefa frá sér frávikandi geisla sem fer í gegnum linsuna sem verið er að prófa og síðan á planan spegil. Ljósleiðirnar þrjár á myndinni tákna aðstæður ljósleiðarans innan fókussins, innan fókussins og utan fókussins í sömu röð. Með því að færa stöðu linsunnar sem verið er að prófa fram og til baka er hægt að finna staðsetningu trefjahaussins við fókusinn. Á þessum tíma er geislinn sjálfsamstæður og eftir endurspeglun af flugspeglinum mun meirihluti orkunnar fara aftur í stöðu trefjahaussins. Aðferðin er einföld í grundvallaratriðum og auðveld í framkvæmd.
3.Niðurstaða
Brennivídd er mikilvæg færibreyta ljóskerfis. Í þessari grein gerum við grein fyrir hugmyndinni um brennivídd ljóskerfis og prófunaraðferðir þess. Ásamt skýringarmyndinni útskýrum við skilgreiningu á brennivídd, þar á meðal hugtökin um brennivídd myndhliðar, brennivídd hluthliðar og brennivídd að framan til aftan. Í reynd eru margar aðferðir til að prófa brennivídd ljóskerfis. Þessi grein kynnir prófunarreglur collimator aðferðarinnar, Gauss aðferð, brennivíddarmælingaraðferð, Abbe brennivíddarmælingaraðferð, Moiré deflection aðferð og ljósleiðara sjálfsgreiningaraðferð. Ég tel að með því að lesa þessa grein muntu hafa betri skilning á brennivíddarbreytum í ljóskerfum.
Pósttími: ágúst-09-2024
