1. 광학 시스템의 초점 길이
초점 길이는 광학 시스템의 매우 중요한 지표이며, 초점 거리의 개념을 위해, 우리는 여기서 검토합니다.
평행 광 사고가있을 때 광학 시스템의 광학 중심에서 빔의 초점으로 정의 된 광학 시스템의 초점 길이는 광학 시스템에서 빛의 농도 또는 발산의 척도입니다. 이 개념을 설명하기 위해 다음 다이어그램을 사용합니다.
위의 그림에서, 왼쪽 끝으로부터의 평행 빔 사고는 광학 시스템을 통과 한 후 이미지 포커스 F '로 수렴하고, 수렴 광선의 역 확장선은 한 지점에서 사건 평행선의 상응하는 확장선과 교차하며,이 점을 통과하는 표면은 후면 원칙에 수직이며, 후면 평면이라면 (지점)가 불리하고, 지점 P2의 후면 공장을 불렀다. 광학 센터 포인트), 메인 포인트와 이미지 초점 사이의 거리, 우리가 일반적으로 초점 길이라고 부르는 것입니다. 전체 이름은 이미지의 효과적인 초점 길이입니다.
또한 광학 시스템의 마지막 표면에서 이미지의 초점 F '까지의 거리는 백점 초점 길이 (BFL)라고도합니다. 이에 따라, 평행 빔이 오른쪽에서 사건이 발생하면 효과적인 초점 길이와 전면 초점 길이 (FFL)의 개념도 있습니다.
2. 초점 길이 테스트 방법
실제로, 광학 시스템의 초점 길이를 테스트하는 데 사용할 수있는 많은 방법이 있습니다. 다른 원칙에 따라 초점 길이 테스트 방법을 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 첫 번째 범주는 이미지 평면의 위치를 기반으로하고, 두 번째 범주는 배율과 초점 거리 사이의 관계를 사용하여 초점 길이 값을 얻고, 세 번째 범주는 수렴 광선의 웨이브 프론트 곡률을 사용하여 초점 길이 값을 얻습니다.
이 섹션에서는 광학 시스템의 초점 길이를 테스트하는 데 일반적으로 사용되는 방법을 소개합니다.
2.1Collimator 방법
광학 시스템의 초점 길이를 테스트하기 위해 콜리메이터를 사용하는 원리는 다음과 같습니다.
그림에서 테스트 패턴은 콜리 미터의 초점에 배치됩니다. 테스트 패턴의 높이 y 및 초점 길이 Fc'콜리미터의'가 알려져 있습니다. 콜리 메이터에 의해 방출되는 평행 빔이 시험 된 광학 시스템에 의해 수렴되고 이미지 평면에서 이미지화 된 후, 광학 시스템의 초점 길이는 이미지 평면의 테스트 패턴의 높이 y '에 기초하여 계산 될 수있다. 테스트 된 광학 시스템의 초점 길이는 다음 공식을 사용할 수 있습니다.
2.2 가우스M이민
광학 시스템의 초점 길이를 테스트하기위한 가우시안 방법의 개략도는 다음과 같습니다.
그림에서, 시험중인 광학 시스템의 전면 및 후면 주요 평면은 각각 p 및 p '로 표시되며, 두 주요 평면 사이의 거리는 d입니다.P. 이 방법에서, d의 값P알려진 것으로 간주되거나 그 가치는 작고 무시할 수 있습니다. 객체와 수신 스크린은 왼쪽과 오른쪽 끝에 배치되며, 그 사이의 거리는 L로 기록되며, 여기서 L은 테스트중인 시스템의 초점 길이의 4 배보다 커야합니다. 테스트중인 시스템은 각각 위치 1 및 위치 2로 표시되는 2 개의 위치로 배치 될 수 있습니다. 왼쪽의 객체는 수신 화면에서 명확하게 이미지화 될 수 있습니다. 이 두 위치 사이의 거리 (d로 표시)를 측정 할 수 있습니다. Conjugate 관계에 따르면, 우리는 다음을 얻을 수 있습니다.
이 두 위치에서 객체 거리는 각각 S1 및 S2로 기록 된 다음 S2 -S1 = D로 기록됩니다. 공식 도출을 통해 우리는 다음과 같이 광학 시스템의 초점 길이를 얻을 수 있습니다.
2.3엘노예계
렌즈 미터는 긴 초점 길이 광학 시스템을 테스트하는 데 매우 적합합니다. 회로도는 다음과 같습니다.
첫째, 시험중인 렌즈는 광학 경로에 배치되지 않습니다. 왼쪽의 관찰 된 대상은 시준 렌즈를 통과하고 평행 조명이됩니다. 평행 표시등은 초점 길이가 F 인 수렴 렌즈에 의해 수렴됩니다.2기준 이미지 평면에서 명확한 이미지를 형성합니다. 광 경로를 보정 한 후 테스트중인 렌즈는 광 경로에 배치되고 테스트중인 렌즈 사이의 거리는 F입니다.2. 결과적으로, 테스트중인 렌즈의 동작으로 인해 광선이 다시 초점을 맞추고 이미지 평면의 위치가 이동하여 다이어그램에서 새로운 이미지 평면의 위치에서 명확한 이미지가 발생합니다. 새 이미지 평면과 수렴 렌즈 사이의 거리는 x로 표시됩니다. 객체 이미지 관계에 기초하여, 시험중인 렌즈의 초점 길이는 다음과 같이 추론 될 수있다.
실제로, 렌즈 미터는 스펙터클 렌즈의 최고 초점 측정에서 널리 사용되었으며 간단한 작동과 신뢰할 수있는 정밀도의 장점이 있습니다.
2.4 ABBERefractometer
ABBE 굴절계는 광학 시스템의 초점 길이를 테스트하는 또 다른 방법입니다. 회로도는 다음과 같습니다.
테스트중인 렌즈의 물체 표면 측에 높이가 다른 두 개의 통치자를 놓습니다. 두 스케일 플레이트 사이의 거리는 E이며, 통치자의 상단 라인과 광축 사이의 각도는 u입니다. 스케일 플레이트는 초점 길이가 F 인 테스트 된 렌즈에 의해 이미지화됩니다. 현미경은 이미지 표면 끝에 설치됩니다. 현미경의 위치를 이동시킴으로써 두 스케일 플레이트의 상단 이미지가 발견됩니다. 이때, 현미경과 광축 사이의 거리는 y로 표시됩니다. 객체 이미지 관계에 따르면 초점 길이를 다음과 같이 얻을 수 있습니다.
2.5 Moire deflectometry방법
Moiré deflectometry 방법은 병렬 광선에서 두 세트의 Ronchi 배설물을 사용합니다. Ronchi 판결은 유리 기판 상에 증착 된 금속 크롬 필름의 그리드와 같은 패턴이며, 일반적으로 광학 시스템의 성능을 테스트하는 데 사용됩니다. 이 방법은 광학 시스템의 초점 길이를 테스트하기 위해 두 격자로 형성된 Moiré 프린지의 변화를 활용합니다. 원리의 개략도는 다음과 같습니다.
위의 그림에서, 관찰 된 물체는 콜리 미터를 통과 한 후 평행 빔이된다. 광학 경로에서, 테스트 된 렌즈를 먼저 첨가하지 않고, 평행 빔은 θ의 변위 각도와 d의 격자 간격으로 2 개의 격자를 통과하여 이미지 평면에 moiré 프린지 세트를 형성합니다. 그런 다음 테스트 된 렌즈를 광 경로에 배치합니다. 렌즈에 의한 굴절 후 원래의 시준 조명은 특정 초점 길이를 생성합니다. 광선의 곡률 반경은 다음 공식에서 얻을 수 있습니다.
일반적으로 시험중인 렌즈는 첫 번째 격자에 매우 가깝게 배치되므로 위의 공식의 R 값은 렌즈의 초점 길이에 해당합니다. 이 방법의 장점은 양수 및 음수 초점 길이 시스템의 초점 길이를 테스트 할 수 있다는 것입니다.
2.6 광학F이버AutocollimationM이민
렌즈의 초점 길이를 테스트하기 위해 광섬유 자율화 방법을 사용하는 원리는 아래 그림에 나와 있습니다. 광섬유를 사용하여 테스트중인 렌즈를 통과 한 다음 평면 미러로 전달되는 발산 빔을 방출합니다. 그림의 세 가지 광학 경로는 초점, 초점 내 및 초점 외부의 광섬유의 조건을 나타냅니다. 테스트중인 렌즈의 위치를 앞뒤로 움직여서 초점에서 섬유질 헤드의 위치를 찾을 수 있습니다. 현재 빔은 자체 수집되며 평면 미러에 의한 반사 후 대부분의 에너지는 섬유질의 위치로 돌아갑니다. 이 방법은 원칙적으로 간단하고 구현하기 쉽습니다.
3. 연결
초점 길이는 광학 시스템의 중요한 매개 변수입니다. 이 기사에서는 광학 시스템 초점 길이의 개념과 테스트 방법을 자세히 설명합니다. 회로도와 결합하여 이미지 측 초점 길이, 객체 측 초점 길이 및 전면 간 중점 길이의 개념을 포함하여 초점 길이의 정의를 설명합니다. 실제로 광학 시스템의 초점 길이를 테스트하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 이 기사에서는 콜리 미터 방법, 가우스 방법, 초점 길이 측정 방법, ABBE 초점 길이 측정 방법, Moiré Deflection 방법 및 광섬유자가 콜리 화 방법의 테스트 원리를 소개합니다. 이 기사를 읽으면 광학 시스템의 초점 길이 매개 변수를 더 잘 이해할 수 있다고 생각합니다.
후 시간 : 8 월 -9-2024
