Ахромат из очковых линз! :)

[Arkady Vodyanik]

Представился случай измерить геометрию нескольких заготовок  для очковых линз производства Изюмского завода офтальмологической линзы (ИЗОЛ). Заготовки имеют диаметр 64мм, толщину стекла в центре для положительных линз 3мм,  внешний радиус кривизны примерно 105мм,  Эти размеры одинаковы для линз от +0.5 до +2. Есть основания думать, что толщина отрицательных линз в то же интервале сил - 1мм, и внешний радиус такой же.

Тут под влиянием ностальгии кое-что и удалось скомбинировать  
Вдруг кому-нибудь пригодится.

Материал первой линзы - любой обычный крон, второй - любой высокопреломляющий: флинт или поликарбонат (или другие подходящие пластмассы). Число Аббе там должно быть примерно в два раза меньше, чем для стекла положительной линзы. "Примерно" - это +/- 15%.

Конечно,  не дифракционное качество, но тем не менее.
Прошу специалистов дать советы по  оптимизации таких телескопиков!

Прошу прощения, опечатка в рисунке: конечно же, вместо
"+0.75 и -1.5" надо "+1.5 и -0.75"

[Алексей Юдин]

Чё это у вас за софт такой интересный?

[Arkady Vodyanik]

Чё это у вас за софт такой интересный?

http://www.metec-software.com/pages/download.php

[Alexsandr]

Да, наглядно... Только вот где достаь такое стеклышко из поликарбоната?
А для трех стекол можете посмотреть? Рисунок я приводил в другой теме.

[Ernest]

(1) Во втором варианте (мениски из одинакового стекла?) у Вас сферическая не исправлена или уменьшена, просто уменьшено отн. отверстие пары плюсовой и отр. линз. и отсюда меньше пятно рассеивания.

(2) Параметры очковых линз довольно различны для разных производителей и серий стекол (обычно их параметры считаются исходя из компенсации астигматизма). Так что "наоптимизировать" едва-ли получится без точного каталога линз с данными по материалам.

(3) Качество оптических поверхностей опчковых линз невысокое и то что в расчете может показаться приемлимым в реале поразит едва-ли.

(4) Комбинация большого числа очковых (как правило непросветленных) линз приведет к росту светорасеивания и соотв. плохому качеству изображения.

(5) Тем не менее может оказаться интересным использование очковых линз вблизи фокальной плоскости (там качество поверхностей не столь критично) - можно соорудить и корректор комы и корректор кривизны поля зрения и более-менее исправленную сложную Линзу Барлоу (хотя проблемы с отсутствием просветления остаются).

[Arkady Vodyanik]

> (1) Во втором варианте (мениски из одинакового стекла?) у Вас
> сферическая не исправлена или уменьшена, просто уменьшено отн.
> отверстие пары плюсовой и отр. линз. и отсюда меньше пятно
> рассеивания.


Нет, Эрнест, сферическая уменьшена! Эти мениски из одинакового стекла
имеют ведь сферические аб. разного знака. А относительные отверстия в первом и втором случае примерно одинаковые - 40:1300 - посмотрите на таблицы внизу. Еще раз обращаю внимание на опечатку в рисунке: надо +1.5 и -0.75 во втором и третьем вариантах.

С остальным согласен. Показанная схема и не претендует на оптимум,
просто в два-три раз уменьшены аберрации и все. В то же время она толерантна к разбросу параметров.


> Да, наглядно... Только вот где достаь такое стеклышко из поликарбоната?


Вроде бы поликарбонат распространен. Или это только в интернете

> А для трех стекол можете посмотреть? Рисунок я приводил в другой теме.

Просто дайте геометрию Ваших стекол. А то одних диоптрий маловато

[Igor Nesterenko]

Аркадий,
Каким VOB'ом пользуетесь, в смысле +, pro или самым простым?  

[Arkady Vodyanik]

Аркадий,
Каким VOB'ом пользуетесь, в смысле +, pro или самым простым?  

Бесплатным Pro,  он же демо  Правда, годичной давности.
Значит, берете evaluation версию. Запускаете, работаете (сохранить ничего нельзя (а, может, пока нельзя - помните MaximDL ). Онa не только не записывает, но и считает количество запусков... Однако, не совсем так: не запусков - а выходов   Так просто делаете Ctrl-Alt-Del - и выбрасываете его из Task Manager'а  
Thats enough...

[Evgeniy Puhalskiy]

Заготовки имеют диаметр 64мм, толщину стекла в центре для положительных линз 3мм, внешний радиус кривизны примерно 105мм, Эти размеры одинаковы для линз от +0.5 до +2. Есть основания думать, что толщина отрицательных линз в то же интервале сил - 1мм, и внешний радиус такой же.

Нет ничего проще, чем измерить точно кривизну. Выпуклая сторона - сферометром на базе часового индикатора, вогнутая - при теневом испытании непосредственно поверхностей, без автоколлимации. Там-же замеряется добротность обеих сторон. Одна из линз которую я рассматривал имеет совершенно рябую поверхность, у других она практическо гладкая. Имеется кольцевой валик в центре, и по краю.

Таким образом, при наличии простенького сферометра из часового индикатора и компактного теневичка(радиусы кривизны линз очень небольшие), можно ходить, и не в слепую выбирать линзы в аптеке.

[Денис Никитин]

Мне эти схемы с двумя менисками очень напоминают насадочные линзы для фотоаппаратов. Есть у меня одна такая +4 дптр, диаметром где-то 45 мм Телескоп я из неё не собирал, но в руках держал с окуляром, так вот хроматизма не заметно, но сферическая аберация вроде есть. Мне вот интересно, а насадочные линзы послабее бывают? Ну скажем +1 дптр или +1.5?

[Igor Nesterenko]

Бесплатным Pro,  он же демо  Правда, годичной давности.
Значит, берете evaluation версию...

Ясно
Я обычно пользуюсь простой полнофункциональной (хоть и блохастой) версией купленной за 30уе. Был такой факт в моей биографии  

Так просто делаете Ctrl-Alt-Del - и выбрасываете его из Task Manager'а  
Thats enough...

Энаф, Аркадий спасибо!

[Iskandar]

Мне вот интересно, а насадочные линзы послабее бывают? Ну скажем +1 дптр или +1.5?

Бывают, более того, у меня есть такая: +1 дптр для Гелиоса
Вот решил, почитав тему, "погонять" ее.

[XeniX]

>>>Вроде бы поликарбонат распространен. Или это только в интернете  


Точно! видать только в интернете!
я вот покупал себе стёклышки в ОПТИКЕ, так они про поликарбонат даже и не слыхали!  

[Alexsandr]

У меня насадочные линзы +0,5 и +0,75 дптр.
А чем они лучше очковых линз? Шлифовкой? Зато диаметр меньше (45 против 70 мм).
Тоже попробую поиграть с ними...
А там точно мениск?

[Денис Никитин]

Насадочная линза о которой я говорю - ахроматизированная система. Там два мениска. Как раз очень похожа на то, что предложил Аркадий. Кстати насадочные линзы еще и просветленные.

[XeniX]

>>>http://www.metec-software.com/pages/download.php

не понял как в ей пользоваться

[Денис Никитин]

так они про поликарбонат даже и не слыхали!

А вы спросите о каких оптических пластмассах они слышали. Поликарбонат - это общее название. Это все равно, что "собака", а какая собака? Сенбернар или Чи-хуа-хуа? Самые распространенные марки поликарбоната Лексан и Макролон. А кроме поликарбоната - есть еще полиметилметакрилат. Слыхали про такой? А если я скажу что он называется Plexiglass?

[XeniX]

так они про поликарбонат даже и не слыхали!

А вы спросите о каких оптических пластмассах они слышали. Поликарбонат - это общее название. Это все равно, что "собака", а какая собака? Сенбернар или Чи-хуа-хуа? Самые распространенные марки поликарбоната Лексан и Макролон. А кроме поликарбоната - есть еще полиметилметакрилат. Слыхали про такой? А если я скажу что он называется Plexiglass?

в ОПТИКЕ предлагали стекло-пластмассу полимерную но я отказался

[Ernest]

> (1) Во втором варианте (мениски из одинакового стекла?) у Вас сферическая не исправлена или уменьшена, просто уменьшено отн.  отверстие пары плюсовой и отр. линз. и отсюда меньше пятно рассеивания.

Нет, Эрнест, сферическая уменьшена! Эти мениски из одинакового стекла
имеют ведь сферические аб. разного знака. А относительные отверстия в первом и втором случае примерно одинаковые - 40:1300 - посмотрите на таблицы внизу. Еще раз обращаю внимание на опечатку в рисунке: надо +1.5 и -0.75 во втором и третьем вариантах.

+1.5 и -0.75 - чуть лучше. Однако возражение не снимается.

Правка сферической происходит следующим образом. Если у вас есть выпукло-плоская положительна линза, то ее сферическая правится отрицательным мениском из того-же стекла (вогнутостью к предмету). Для положительного мениска - отрицательным мениском большей кривизны. Два мениска разной по знаку силы и одинаковой кривизны дадут в сумме почти такую-же сферическую что и одиночный положительный мениск.

При этом не спасает и использование отрицательной линзы из более тяжелого стекла или платика - они как правило имеют меньшую кривизну мениска и соотв. вносят меньшую компенсацию по сферической.

Показанная схема и не претендует на оптимум, просто в два-три раз уменьшены аберрации и все.

Если бы была возможность в 2-3 раза уменьшить аберрации (сферическую и хроматизм), то не было-бы проблем устранить подборкой линз их полностью. Боюсь, что это утопия. Однако подкрепить это расчетом не могу - нет параметров очковых линз.

И еще раз хотел-бы отметить, что качество исполнения этих линз таково, что объективную оптику из них делать нет смысла.

[Arkady Vodyanik]

> (1) Во втором варианте (мениски из одинакового стекла?) у Вас сферическая не исправлена или уменьшена, просто уменьшено отн.  отверстие пары плюсовой и отр. линз. и отсюда меньше пятно рассеивания.

Нет, Эрнест, сферическая уменьшена! Эти мениски из одинакового стекла
имеют ведь сферические аб. разного знака. А относительные отверстия в первом и втором случае примерно одинаковые - 40:1300 - посмотрите на таблицы внизу. Еще раз обращаю внимание на опечатку в рисунке: надо +1.5 и -0.75 во втором и третьем вариантах.

+1.5 и -0.75 - чуть лучше. Однако возражение не снимается.

Правка сферической происходит следующим образом. Если у вас есть выпукло-плоская положительна линза, то ее сферическая правится отрицательным мениском из того-же стекла (вогнутостью к предмету). Для положительного мениска - отрицательным мениском большей кривизны. Два мениска разной по знаку силы и одинаковой кривизны дадут в сумме почти такую-же сферическую что и одиночный положительный мениск.

При этом не спасает и использование отрицательной линзы из более тяжелого стекла или платика - они как правило имеют меньшую кривизну мениска и соотв. вносят меньшую компенсацию по сферической.

Показанная схема и не претендует на оптимум, просто в два-три раз уменьшены аберрации и все.

Если бы была возможность в 2-3 раза уменьшить аберрации (сферическую и хроматизм), то не было-бы проблем устранить подборкой линз их полностью. Боюсь, что это утопия. Однако подкрепить это расчетом не могу - нет параметров очковых линз.

И еще раз хотел-бы отметить, что качество исполнения этих линз таково, что объективную оптику из них делать нет смысла.

Эрнест, а как Вы думаете - я эти картинки выдумал?
Это же расчет - который может повторить каждый желающий в каком-нибудь оптическом CAD'е. Я, например, использовал упомянутый выше VOB, показанные пятна (Real PSF) сгенерированы им. Параметры линз - в таблицах. Легко убедиться, что все кривизны и пр. соответствуют указанным диоптриям, и т.д.

А если без CAD'ов, то обратимся к "Астрономической Оптике" Максутова. Там утверждается, что угловая сферическая аберрация мениска примерно пропорциональна (при прочих равных условиях) (R1-R2)/d, где R1,R2 - радиусы, а d - толщина. Так вот, посмотрим на мою вторую таблицу:

для первого мениска: (151-105)/3 = +15.3
для второго: (90.5-105)/1 = -14.5
Вот и получается значительное уменьшение аберрации!