Запропоновано математичний апарат і комп'ютерну програму "Конденсор", за допомогою яких проведено автоматизований синтез 18-ти типів найбільш поширених оптичних схем конденсорів. Наведені оптичні схеми одно-, дво- та трилінзових конденсорів можуть мати апланатичні меніски, плоско-опуклі лінзи, симетричні лінзи та лінзи, розраховані на мінімум сферичної аберації. Розрахунок оптичних систем конденсорів здійснено з врахуванням реальних товщин лінз і передніх апертурних кутів.

Предложены математический аппарат и компьютерная программа "Конденсор", с помощью которых проведен автоматизированный синтез 18 типов наиболее распространенных оптических схем конденсоров. Приведены оптические схемы одно-, двух- и трехлинзовых конденсоров, которые могут содержать апланатические мениски, плоско-выпуклые линзы, симметричные линзы и линзы, рассчитанные на минимум сферической аберрации. Расчет оптических систем конденсоров осуществлен с учетом реальных толщин линз и передних апертурных углов.

Досліджено вплив аберацій об'єктива й окуляра, а також роздільної здатності електронно-оптичного перетворювача на кутове розділення електронно-оптичного візира (ЕОВ). Розглянуто кутове розділення як обернену величину подвійної геометричної шумової смуги ЕОВ, аналогом якої є електронна смуга. Визначено співідношення для аналізу та синтезу ЕОВ з метою досягнення мінімального кутового розділення.

Исследовано влияние аббераций объектива, окуляра и разрешающей способности электронно-оптического преобразователя на угловое разрешение электронно-оптического визира (ЭОВ), представленного как обратная величина удвоенной геометрической шумовой полосы ЭОВ, аналогом которой является электронная полоса. Получены соотношения для анализа и синтеза ЭОВ с целью достижения минимального углового разрешения.

Показано застосовність нейронних мереж до задачі калібрування стереопари з істотною дисторсією. Підтверджено стійкість нейрокалібрування до зашумлення калібрувальних даних. Проведено порівняння аналітичних методів калібрування та різних методів нейрокалібрування, що відрізняються кількістю прихованих шарів, функцією активації, використанням препроцесора та кількістю нейромережевих модулей. Одержано оптимальні архітектури нейронних мереж для задачі нейрокалібрування. Сформульовано практичні рекомендації щодо процедури нейрокалібрування бінокулярних систем. Розроблено оригінальний програмний комплекс на мові Matlab для генерації синтетичних даних та обробки результатів калібрування.

  Скачати повний текст

Викладено фізичні основи дифракційної оптики, методи проектування дифракційних оптичних елементів у наближенні геометричної оптики та скалярної теорії дифракції. Показано технології виготовлення дифракційних оптичних елементів і наведено приклади їх застосування в офтальмології, вимірювальних системах та інших пристроях. Розглянуто операторний метод аналізу когерентних оптичних систем. Значну увагу приділено розв'язанню прикладів, що виникають під час дослідження перетворення електромагнітного поля в оптичних системах.

За допомогою спеціального програмного забезпечення в автоматизованому режимі спроектовано малогабаритну панкратичну оптичну систему без механічних рухомих єлементів з використанням рідинних лінз. Одержані абераційні характеристики цілком задовольняють вимоги до об'єктивів такого класу та дозволяють використовувати розроблену оптичну систему з існуючими матричними приймачами випромінювання. Автоматизацію розрахунку забезпечено застосуванням одного з алгоритмів глобальної оптимізації, які в цілому, є потужними інструментами, що дозволяють здійснити автоматизований параметричний синтез складних оптичних систем. Час, витрачений на проектування об'єктива, є прийнятним, оскільки не перевищує декількох годин. Ефективність синтезу значною мірою залежить від формування оціночної функції на стадії введення вихідних даних, зокрема, від встановлення прийнятних конструктивних обмежень та діапазону зміни збільшення.

Запропоновано метод проектування лінзи Френеля на корпусі довільної форми, яка виконує роль оптичної системи приладу. Процес проектування оснований на використанні векторної форми закону Снеліуса для визначення геометричних параметрів внутрішньої поверхні. Одержано вирази для розрахунку одиничних векторів нормалі плоских сегментів, розташованих на внутрішній поверхні корпусу. На основі даного методу розраховано корпус, обмежений двома конічними поверхнями. Використовуючи метод, описаний у роботі, можна значно покращати характеристики ряду оптико-електронних приладів, до яких належать датчики руху, концентратори сонячної енергії, освітлювальні прилади.

Представлена модель аберрационного параметрического алгоритма расчета анастигмата с двойным зеркалом. Установлены параметры анастигматической и план-коррекции. Даны результаты расчета конструктивных параметров новой композиции анастигмата с плоским полем изображения. Разработанная модель развивает расчетно-методическую базу оптотехники зеркальных систем.

Автоматизований розрахунок оптичних систем об'єктивів потребує застосування відповідного програмного забезпечення. В основу такого спеціалізованого програмного забезпечення можуть бути покладені сучасні алгоритми глобальної оптимізації. Числовим моделюванням досліджено нещодавно опублікований адаптивний метод диференційної еволюції Коші, який вирізняється наявністю внутрішнього механізму адаптації двох параметрів-коефіцієнтів класичного методу диференційної еволюції та застосуванням розподілу Коші для генерування нових значень цих коефіцієнтів. Одержані результати підтверджують те, що адаптивний метод диференційної еволюції Коші дозволяє синтезувати довільну оптичну систему з заданими функціональними параметрами та прийнятним рівнем корекції монохроматичних та хроматичних аберацій. Продуктивність синтезу оптичної системи значно залежить від структури сформованої оцінної функції. Час, який потрібен для здійснення автоматизованого розрахунку оптичної системи з кількістю пошукових параметрів близько 20, не перевищує декілька годин. Якість зображення одержаних систем дозволяє використовувати їх з існуючими матричними приймачами випромінювання.

Мета роботи - розробка нелінійних математичних моделей зовнішніх термодій на оптичні елементи у вигляді плоских пластин різної товщини, що враховують температурні залежності теплофізичних властивостей матеріалу (об'ємної теплоємності та коефіцієнта теплопровідності) та дозволяють знаходити критичні значення їх параметрів. Розроблено нелінійні математичні моделі зовнішніх термодій на оптичні пластини різної товщини, що дозволяють знаходити розподіли температури та термопружних напружень по їх товщині. Визначено критичні значення параметрів зовнішніх термодій (теплових потоків, часу їх дії), перевищення яких призводить до руйнування оптичних елементів (поява тріщин, сколів та інших дефектів) та виходу з ладу приладів на їх основі.

Індекс рубрикатора НБУВ: К942 + К967/968

Рубрики:

Оптичні деталі та вузли приладів

Технологія виробництва приладів галузевого призначення

Шифр НБУВ: Ж24320 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: К942 + К967/968

Рубрики:

Оптичні деталі та вузли приладів

Технологія виробництва приладів галузевого призначення

Шифр НБУВ: Ж24320 Пошук видання у каталогах НБУВ