Объяснение оптимального поведения объектива для чтения DVD

Вот объектив, снятый с головы DVD-ридера/писателя. введите описание изображения здесьУ меня нет размеров объектива, и я не мог найти его в Интернете. Поправьте меня, если я ошибаюсь, но я предполагаю, что это плосковыпуклая линза.

Я поместил этот объектив поверх экрана мобильного телефона (плоской стороной, совпадающей с экраном), и вот что я увидел — сильно увеличенное изображение RGB-пикселей экрана.

Вот коллаж из скриншотов из видео -введите описание изображения здесь

Оптически объект расположен очень близко к линзе. Затем по формуле линзы

1 в 1 ты "=" 1 ф
мы получаем в "=" ты для ты "=" 0 . И по уравнению увеличения
М "=" в ты
мы получаем увеличение как 1 для лим ты 0 . Но мы видим очень большое увеличение. Как объяснить такое оптическое поведение?

Ответы (1)

Во-первых, несколько ссылок помогут. Вот краткий обзор того, что такое конструкция объектива . Вот объяснение того, как работают линзы . Вторая ссылка содержит несколько полезных ссылок. Начните с увеличения . Вы можете видеть, что большое увеличение требует, чтобы световые лучи отклонялись на большой угол.

Вы получаете большое увеличение, потому что это сильный объектив (короткое фокусное расстояние). Вы можете сказать, потому что линза сильно изогнута. Сферическая сторона имеет малый радиус. Объективы большого диаметра не могут быть такими сильными.

Существуют различные способы расчета фокусного расстояния объектива. Самым простым является приближение тонкой линзы. Это для случаев, когда толщина линзы мала по сравнению с другими длинами (более слабые линзы). Вы не можете использовать его для этого объектива.

Для толстой линзы вам необходимо учитывать расположение каждой поверхности при расчете фокусного расстояния. Формула толстой линзы является лучшим приближением.

Для толстой линзы еще можно использовать 1 / в 1 / ты "=" 1 / ф . Но вам нужно измерять из правильных мест, как показано здесь .

Таким образом, u не равно 0. Вам нужно знать параметры объектива, чтобы рассчитать его.

Большое спасибо за ссылки. Огромная признательность за ссылки, особенно в отношении формулировки толстых линз. Можете ли вы предложить мне какое-либо простое программное обеспечение для трассировки лучей, чтобы имитировать изображенное наблюдение с помощью этого объектива? Я пробую версию Oslo Edu, изучение которой занимает довольно много времени; и Optocad действительно жесткий.
Извини. В последний раз я занимался дизайном объективов где-то в 1990 году. Кингслейк — отличная книга. Я вижу, что он все еще продается и рекомендуется. Имейте в виду, что объектив был разработан для очень простой задачи: фокусировки монохроматической точки света на осевой детектор. Присутствует только сферическая аберрация. Других отклонений нет. Использование неоптимальной плосковыпуклой формы показывает, что сферическая аберрация не важна. Я разработал такие объективы с помощью карманного калькулятора. Программное обеспечение предназначено для более сложных задач. Это поможет вам выбрать очки, кривизну и расстояние, чтобы свести к минимуму аберрации.
Я беру часть этого обратно. По картинке объектив не выглядит сферическим. Сейчас линзы отливают из пластика, а не полируют. Несферические формы теперь намного проще. Это означает, что объектив был разработан для минимизации сферической аберрации. Если бы вы знали больше о форме линз, вы все равно могли бы использовать ручные методы для расчета фокусного расстояния. Фокусное расстояние для параксиальных лучей очень близко к центру линзы, где асферика очень близка к сферической. Аберрации говорят вам, насколько сильно другие лучи не могут встретиться с параксиальными лучами. Без деталей формы программное обеспечение не поможет.