асферическая оптика

АСФЕРИЧЕСКАЯ ОПТИКА - оптич. детали или построенные из них системы, поверхности к-рых не являются сферическими. Как правило, термин "А. о." применяют к системам с симметрией относительно оптической оси.

Возможности А. о. сравнительно со сферич. оптикой видны при рассмотрении параметров, определяющих форму несферич. поверхностей. Осесимметрич. сечение поверхности 2-го порядка выражается ур-нием вида , определяющим эллипс при В<0 (окружность при В = -1), гиперболу при В>0 и параболу при B=Q. Радиус кривизны кривой в её вершине равен =. Коэф. В на этот радиус не влияет, и его изменения, влекущие изменения формы поверхности, не приведут к изменению ни фокусного расстояния, ни увеличения системы для параксиального пучка лучей, падающих на поверхность оптич. детали такого сечения. T. о., несферич. поверхности 2-го порядка, в отличие от сферы, характеризуемой только одним параметром - радиусом, имеют ещё один расчетный параметр, позволяющий изменять ход краевых лучей в системе, не затрагивая хода параксиальных лучей, что создаёт дополнит. возможности для построения оптич. систем.

Ещё большие возможности открываются при использовании поверхностей более высоких порядков. Поэтому при расчёте оптич. систем с заданными аберрациями одна асферич. поверхность может заменить 2- 3 сферических, что приводит к резкому сокращению числа деталей системы. А. о. существенно расширяет возможности разработки оптич, систем, но её распространение ограничивается сложностью изготовления и контроля асферич. поверхностей. Хорошо отработанная технология изготовления сферич. поверхностей, основанная на принципе притирания изготавливаемой поверхности и инструмента, неприменима в общем виде для асферич. поверхностей из-за непостоянства их кривизны в разных местах детали. Для частного случая поверхностей 2-го порядка возможно взаимное исправление поверхности и обрабатывающей кромки инструмента; А. о. произвольной формы изготавливается с помощью инструмента, давление к-рого на обрабатываемую поверхность заданным образом зависит от расстояния до оси вращения детали.

А. о. без осевой симметрии (оптич. системы с цилиндрич. линзами) имеют разл. фокусные расстояния в разных плоскостях, проходящих через оптическую ось, т. е. обладают астигматизмом .Применяются в очках для исправления астигматизма глаза, в анаморфотных системах для получения разл. масштаба изображения по разным направлениям и пр.

Лит.: Русинов M. M., Несферические поверхности в оптике, 2 изд., M., 1973; его же, Техническая оптика, Л., 1979, Заказнов H. П., Горелик В. В., Изготовление асферической оптики, M., 1978. А. П. Гагарин

   <<      Предметный указатель      >>