Доводка крупногабаритных объективов

Вензель В.И., Муравьева Е.С., Семёнов А.А.

Ссылка для цитирования:

Вензель В.И., Муравьева Е.С., Семёнов А.А. Доводка крупногабаритных объективов // Оптический журнал. 2026. Т. 93. № 9. С. 49–61. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2026-93-09-49-61

Ссылка на англоязычную версию:

Venzel V.I., Muraveva E.S., Semenov A.A. Fine adjustment of a large-sized lens [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2026. V. 93. № 9. P. 49–61. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2026-93-09-49-61

Аннотация:

Предмет исследования. компенсация остаточных аберраций при сборке и юстировке крупногабаритных линзовых, зеркальных и зеркально-линзовых объективов. Цель работы. Разработка метода компенсации на основе полной расчетной модели аберрированного объектива в среде ZEMAX, имеющей аберрации третьего порядка, равные измеренным в объективе интерферометрическим способом аберрациям по полю зрения. Метод. Моделирование объектива в ZEMAX по результатам интерферометрического контроля волновых аберраций по всему полю зрения объектива, программная оптимизация в ZEMAX поперечных и осевых смещений оптических компонентов по заданным критериям с целью минимизации аберрационной функции и компенсация аберраций в собранном объективе смещением компонентов на рассчитанные значения. Основные результаты. Метод позволяет на этапе предварительной сборки прогнозировать конечное качество изображения объектива после доводки, а также определять необходимые смещения элементов для компенсации симметричных и асимметричных аберрации третьего порядка по всему полю зрения и создает возможность достижения установленных критериев качества. Практическая значимость. Прогнозирование результата доводки позволяет оценить возможность достижения заданного критерия качества объектива при фактических значениях параметров компонентов. Ускорение процесса доводки объективов.

Коды OCIS: 220.0220, 080.1005

Список источников:

1. Ган М.А., Устинов С.И. Юстировка оптических систем на основе функции рассеяния линии // Оптико-механическая промышленность. 1994. № 8. С. 26–30.

2. Селиверстова Е.В., Щербина Г.А., Шурыгин Б.М. Алгоритм нахождения аберрационных коэффициентов в космической оптико-электронной аппаратуре наблюдения // Журнал радиоэлектроники. 2017. № 12. [Электронный ресурс] Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/dec17/8/text.pdf (дата обращения: 26.08.2025).

3. Драбек С.В., Комаров В.В., Потанин С.А. и др. Исследование качества оптической системы телескопа ЦЕЙСС-1000 с помощью датчика волнового фронта Шэка–Гартмана // Астрофизический бюллетень. 2017. Т. 72. № 2. С. 227–238.

4. Вензель В.И., Дмитриев И.Ю., Муравьева Е.С. и др. Технология создания светосильного четырехзеркального объектива с асферическими зеркалами // Оптический журнал. 2023. Т. 90. № 1. С. 26–36. doi: 10.17586/1023-5086-2023-90-01-26-36.

5. Вензель В.И., Дмитриев И.Ю., Муравьева Е.С. и др. Технология создания крупногабаритного линзового объектива для инфракрасной области спектра из оптических кристаллов // Оптический журнал. 2024. Т. 91. № 9. С. 82–94. doi: 10.17586/1023-5086-2024-91-09-82-94.

6. Агурок И.П. Вычисление оптимальных углов разворота нескольких компонентов при сборке оптических систем // Оптико-механическая промышленность. 1982. № 11. С. 21–23.

7. Агурок И.П. Эффективная оптимизация углов разворотов компонентов при юстировке оптических систем // Оптико-механическая промышленность. 1986. № 12. С. 31–34.

8. Агурок И.П., Зверев В.А., Родионов С.А. и др. Оптимальная компенсация погрешностей изготовления астрономических зеркал юстировкой телескопа // Оптико-механическая промышленность. 1980. № 7. С. 17–19.

9. Буй Д., Белойван П.А., Латыев С.М. и др. Центрировка объективов штабельной конструкции // Современные проблемы науки и образования. 2015. №1-1. [Электронный ресурс] Режим доступа: https://science-education.ru/ru/article/view?id=17909 (дата обращения: 26.08.2025).

10. Багдасаров А.А. Децентрировка как средство исправления астигматизма // Оптико-механическая промышленность. 1977. № 6. С. 16–19.

11. Чистый И.Л., Лисов В.Н., Голышков А.Н. Компенсация астигматизма косых пучков в децентрированных зеркальных объективах // Оптико-механическая промышленность. 1989. № 11. С. 19–21.

12. Грамматин А.П., Филонов А.С. Суммирование астигматизма второго порядка в децентрированных оптических системах // Оптико-механическая промышленность. 1985. № 6. С. 20–22.

13. Грамматин А.П., Филонов А.С. Суммирование комы, вызванной децентрировкой // Оптико-механическая промышленность. 1981. № 1. С. 15–18.

14. Богатырева Н.И., Ган М.А. Расчет влияния зональных ошибок на качество изображения оптических систем // Оптико-механическая промышленность. 1980. № 11. С. 19–21.

15. Ган М.А., Кушнарёв К.Г. Компенсация погрешностей изготовления оптических деталей при создании фотолитографических объективов // Тр. VII Междунар. конф. «Прикладная оптика-2006». СПб., 2006. Т. 3. С. 18–21.

16. Вензель В.И., Семёнов А.А., Соломин С.О. Прогнозирование влияния оптической однородности материалов на качество изображения многолинзовых оптических систем // Оптический журнал. 2025. Т. 92. № 8. С. 95–106. doi: 10.17586/1023-5086-2025-92-08-95-106.

17. Ган М.А., Котов В.В., Устинов С.И. Анализ деформаций волновых фронтов реальных оптических систем // Оптико-механическая промышленность. 1984. № 5. С. 17–20.

18. Ган М.А., Устинов С.И. Компенсационный метод доводки оптических систем // Оптико-механическая промышленность. 1987. № 11. С. 25–27.

19. Родионов С.А. Серегин А.Г., Смирнов А.П. Некоторые проблемы юстировки телескопов // Оптико-механическая промышленность. 1995. № 10. С. 32–35.

20. Сивцов Г. П. Математическая модель последовательной юстировки // Оптико-механическая промышленность. 1985. № 2. С. 7–9.

21. Руководство пользователя пакетом программ ZEMAX. 14 апреля 2010. Москва. 986 с.

22. Вензель В.И., Горелов А.В., Гридин А.С. Интерферометрический способ юстировки двухзеркального объектива с асферическими элементами // Патент РФ № 2561018. Бюл. 2015. № 23.

23. ГОСТ 58566-2019 Оптика и фотоника. Объективы для оптико-электронных систем. Методы испытаний. Введ. 27.09.2019 г. М.: Стандартинформ, 2019. 31 с.