МЕТОДИКА ПАРАМЕТРИЧНОГО СИНТЕЗУ ЗУМ-АФОКАЛЬНИХ СИСТЕМ НА ОСНОВІ НЕРУХОМИХ ВАРІОЛІНЗ

Проблематика Зум-оптичні системи, в яких використовуються механічно нерухомі електрично керовані варіолінзи, не можуть вважатися такими, що мають нерухомі оптичні компоненти. Існуючий осьовий зсув головних точок варіолінз пов'язаний з варіаціями їх оптичної сили, при його ігноруванні може викликати негативний вплив на функціональні параметри синтезованої оптичної системи. Тому методика параметричного синтезу таких систем є актуальним науковим і інженерним завданням. Мета дослідження. Розробка методики параметричного синтезу зум-афокальних систем з нерухомими варіолінзами, яка дозволяє усувати порушення афокальності цих систем через невраховані зсуви головних точок варіолінз. Методика реалізації. За даними про змінні конструктивні параметри оптичних систем моделей мембранних та електрозмочуваних варіолінз досліджено положення головних точок варіолінз залежно від значення їх оптичної сили. Результати досліджень отримані з використанням аналізу параксіальних параметрів оптичних систем в середовищі програми Zemax в режимі мультиконфігурації при змінах даних про положення і кривизну поверхні розділу робочих оптичних середовищ варіолінз. Зміна конструктивних параметрів оптичної системи варіолінз здійснювалася в межах реального робочого діапазону зміни їх оптичної сили. Виявлений функціональний зв'язок між зсувами головних точок досліджених моделей варіолінз та їх оптичними силами апроксимовано засобами математичного редактора Mathcad. Результат дослідження Встановлено, що осьове положення головних точок у варіолінзах пов'язане з їх оптичними силами, а зсув головних точок відбувається в напрямку руху поверхні, що розділяє робочі оптичні середовища варіолінзи під час зміни оптичної сили. Знайдено коефіцієнти, що пов’язують величину зсуву головних точок і значення оптичної сили досліджених моделей варіолінз. Запропоновано методику синтезу зум-афокальних систем на базі нерухомих варіолінз, яка враховує встановлені закономірності зсуву головних точок, чим забезпечує стабільну афокальність системам у всьому робочому діапазоні змін кутового збільшення. Висновки Зсуви головних точок варіолінз, що пов’язані із зміною їх оптичних сил, можуть суттєво впливати на параксіальні параметри зум-систем, в яких вони використовуються. Ігнорування зсувів головних точок варіолінз, з яких складаються зум-афокальні системи, призводять до втрати афокальності цих систем. Методика параметричного синтезу зум-афокальних систем за схемами Галілея або Кеплера при умові нерухомості в них варіолінз, забезпечує збереження афокальності цих систем, у всьому робочому діапазоні зміни кутового збільшення, оскільки методика включає врахування реальних зсувів кардинальних точок варіолінз.