Введение к работе
Актуальность те;її:» З настоящее время наряду с" линзами реп ::я % стекла (обычно с іїрйаоляквйкой формой рабочих зон) на&огйт применение линзы рокелп, выполненные из оптических по-ллмерсв (чзце с конлчсекоП формой рабочих гон)» Полимерные линзы їретюля наиболее распространены в гиде концентрических (ди-с::ода:) линз с плески;.? нееудам слоем. Такие линзы находят широкое применение в различных осветительных системах и гелиотехнике, іюзі.;о»їіо ;ix прйк кекке з в качестве луп для ряда случаев, не требуи-!1х високої! раароваЕцеЛ способности. К заїхики специфический [юло:::іїТе;:ьнк;.і особенностям полилерны.Олияз Френеля относятся их сравнительно невысокая стоимость при значительных световых дншетрше, возмошюсть получения поверхностей по действию зкзкзэлеазякх асферпчеокип, малые вес и толцияа»
Наиболее слабые звеном в отечественной практике изготовления пс: lueoiiux. линз Френеля был и з настоящее зрекя остается отап изготовления либо непосредственно матрицы, либо Оригинала, который такке аожет служить основой для ео получения, В то ;;се время имеется определешшЛ опыт іірогшіілонкого изготовления по лнмерных линз Френеля такими массового тиражирования, как пресе заказ и литье под давление;.:.
Учитывая оидее состояние теории расчета и практики изгс тозлекил полимерных линз Оренеля в СССР, для исследования в диссертации взять: названные ваыо задачи, за исключением сорного тиражирования линз Френеля, которое решается иными мате дамп и средства.5:и. .
Целью настоянії работы является создание научной" основі и технологическое . С5азы для производства л зі є кінви ого использования з оптических приборах полимерных линз уреноля со специальными светотехническими характеристиками, что содержи решение следующих задач:
- разработку расчетов линз Френеля о улучшенными свойствами;
- создание технологического оборудования для получения линз Френеля с высокой точностью углов наклона рабочих зон для-использования их в качестве оригиналов при массовом тира жировании;
- разработку способов и схем контроля основних оптических характеристик линз Френеля.
Научная новизна получениях в диссертации результатов состоит в следуюцоы:
I. Разработана методика расчета конденсоров из двух линз Орекеля, обеспечивающих пропускание светового потока без срезания на нерабочих зонах линз для рабочего интервала увеличений объектива и источника езета конечных размеров. Г е тодика обеспечивает оптимизаций параметров профиля линз и •учитывает технологические особенности изготовления оригиналов.
.2. Установлена связь нежду параметрами профиля линзы Оренеля и уровнем осьеценкостн в плоскости сечения наиболее узкого моста светового пучка, сформируемого линзой Френеля, что необходимо при расчете ряда оптических систем. При этом методика расчета позволяет.задазать орыу пятна рассеяния в виде круга или кольца определенных размеров.
Предложен алгоритм расчета линз іренеля с коррекцией диатерспи и хроматизма, предназначенных для применения качество специализированных луп.
4. Найдена п оптимизирована opлг/.пальная кинематическая сх:оыа программируемого устройства дли лолуче.-.ия линз уренеля методо:.: резания, обеспечизаюцего высокую точность отработки углов рабочих поп профиля в автоматическом редиые.
5. выявлены и_ обобщены особенности измерения оптических характернстпк и геометрических параметров линз Френеля» в той число фокусного расстояния, остаточных аберрации, светорассеяния, разрешаю;;;ел способности, углов профиля и разработаны способы их измерения.
I. Разработанная методика расчета параметров профиля линз Френеля двухлннзозых конденсоров обеспечивает возможность получения конденсоров с предельным прспусканиеп света для прос-ветных граС-опросктороз.
2. Разработанный алгоритм расчэта линз Френеля со специальными требованиями к освещенности в сечении наиболее узкого места светового пучка поззолпет создать технологичные линза Орзпеля, обеспечивающие повышение КПД кремниевых и перспективных Аьл& -фотоэлементов о гетеропереходами в ?отозлектри-ческих модулях гелносіакций.
3. Рассчитан и изготовлен комплект луп Френеля различного назначения, в том числе для едабозндядих и хирургов, с коррекцией дпстсрепи, а такие лупа из положительной и отрицательной линз Оренсля с коррекцией дисторсни и хроматизма.
4. Разработан и изготовлен конденсор из двух линз уренеля для применения з широкоформатном фотоувеличителе с габаритным ди-узпым источником света (типа "молочной" лампы). Конденсор не дает кольце лх тенен от нерабочих зон, муаровых картин, связанных с децен рироькоп линз, "горячего" пятка.
5. Разработано кинематическое программируемое устройство для нарезнп оригиналов линз Френеля Созданный на его основе макет станка с предельным диаметром"нарезки линз 5С0 мм позволяет изготавливать изделия различного не значення, в том числе концентраторы и прожекторные линзы уренеля, лупы с коррекцией дисторсни, линзы для конденсоров линз Френеля позволяют оперативно при мэлых габаритах схем получать достоверную кк Лорпгцшз о шчеетво линз к могут пс пользоваться при отладке технологии их пзготсЪлекпп :; определении возможности прї Шіїзшш в конкретных оптических приорах. 7. Разработанные .методики расчета профиля линз Ірепсля, рекомендации по изготовлению оригиналов, охомы методов контроля оптических характеристик линз Орекиля могіт быть попользованы при проектировании устройств и технологических процессов .для производства линз С-ренеля (в то:-: число и крупногабаритных), а также в научных работах, связанных с использованием линз Френеля в различных осветителях, гелиотехнике и других оптических приборах.
Внедрение полученных результатов. Результаты настояцеп работы использованы при новых разработках ряда приборов с линзами Френеля, в частности гра опроектора и посадочно"; системы самолетов, при обеспечении серийного выпуска луп Френеля, при отладке технологии изготовления оригиналов линз Френеля, при контроле сні чоекпх характеристик линз Сренихя. Кроме того, имеются заключения медицинских учреждении с положительными отзывами об испытаниях луп Френеля, предназначенных для слабовидящих и облегчения условий работы хирурга.
Апорбаи.ия результатов работы. Основные результаты работы представлялись на Всесоюзной конференции "Теоретическая и прикладная оптика" (Ленинград, Х9с) и нз. семинаре ВНп .І ..нформацин и ГО!! им.СИ.Вавилова "Методы измерения и контроля асферических поверхностей оптических детален" (..Іосквз, 1990).
Публикации. По теме диссертации опубликовано ШІСТЬ статей и сообщений, напечатанных ь тезиса}; зыюепаззанно» кок с ренции, имеется одно положительное решение 3; !5ШШ о выдаче авторского свидетельства.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения. Библиография включает 95 панмепсіакк .:. Работа изложена на 150 страницах, включая 51 иллюстрацию.