DOI: 10.17586/2226-1494-2019-19-5-801-808


УДК535.317.2

КЛАССИФИКАЦИЯ ГИДРООБЪЕКТИВОВ И МЕТОД ИХ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Анитропов Р.В., Лившиц И.Л., Новоселов М.В.


Читать статью полностью 
Язык статьи - русский

Ссылка для цитирования:
Анитропов Р.В., Лившиц И.Л., Новоселов М.В. Классификация гидрообъективов и метод их проек- тирования // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2019. Т. 19. № 5. С. 801–808. doi:10.17586/2226-1494-2019-19-5-801-808


Аннотация

Предмет исследования. Рассмотрены гидрообъективы для исследования Мирового океана, в том числе его Арктической зоны. Вопросы проведения работ на небольших глубинах и шельфе считаются решенными, активно ведутся работы на средних глубинах — 300–500 м, поэтому наиболее актуальными становятся проекты, связанные с изучением больших глубин. Эти задачи являются комплексными и мультидисциплинарными и, безусловно, требуют больших научных, тех- нических и финансовых вложений для их решений и способны обеспечить замещение дорогостоящей импортной техни- ки. По степени сложности они не уступают вопросам освоения космического пространства. Метод. Максимум внимания уделяется проектированию специализированных оптических систем, обеспечивающих формирование, ввод и передачу визуальной информации от удаленных объектов, которую невозможно получить какими-либо другими способами. При проектировании таких систем важно понимать роль и назначение каждого элемента. Эти знания помогают разработчику найти оптимальное решение для выбора начальной точки оптической системы. В основу методов проектирования был положен опыт Университета ИТМО в разработке оптических схем гидрообъективов и их внедрении в отечественные проекты по освоению Мирового океана. Основной подход, применяемый при проектировании гидрообъективов, заклю- чается в сочетании анализа известных решений, их классификации, рекомендаций оптиков-экспертов, специализирующихся в этой области, а также структурном и параметрическом синтезе с последующей автоматизированной коррекцией схем объективов. В последние годы активно применяется виртуальное прототипирование моделей гидрообъективов и их взаимодействие с внешней средой. Основные результаты. Основные результаты и их практическая значимость заключаются в разработке методики расчета гидрообъективов для глубоководных исследований и создании ряда гидро- объективов для решения научно-прикладных задач. В работе приведены схемы некоторых объективов. Практическая значимость. Разработанные гидрообъективы могут использоваться для решения различных научных и хозяйственных задач на больших глубинах Мирового океана, вплоть до максимальных.


Ключевые слова: проектирование оптических систем, гидрообъектив, глубоководные объективы, защитные иллюминаторы, объективы с вынесенными входными зрачками, виртуальное прототипирование, аберрации

Список литературы
1. Bronshtein I.G., Vasil’ev V.N., Livshits I.L. Optical-information systems for undersea research. St. Petersburg, SPbGU ITMO, 2009, 147 p. (in Russian)
2. Rusinov M.M. Composition of Optical Systems. St. Petersburg, Mashinostroenie Publ., 1989, 382 p. (in Russian)
3. Baturin G.N. The ore potential of the ocean. Available at: http:// vivovoco.astronet.ru/VV/JOURNAL/NATURE/05_02/OCEAN. HTM (accessed: 27.08.19). (in Russian)
4. Livshits I., Dilworth D.C. Practical tutorial: A simple strategy to start a pinhole lens design. // Advanced Optical Technologies, 2015, vol. 4, no. 5-6, pp. 413–427. doi: 10.1515/aot-2015-0024
5. Livshits I.L., Vasilyev V.N. Q and A tutorial on optical design. Advanced Optical Technologies, 2013, vol. 2, no. 1, pp. 31–39. doi: 10.1515/aot-2012-0077
6. Anitropova I.L. Formalizing the heuristic synthesis procedure in lens design. OSA Proc. оf the International Optical Design Conference, Rochester, USA, June 1994.
7. Livshits I., Salnikov A. CAD based on developed algorithm and expert rules in proposed in automate lens. Proc. 4th International Conference on Optics-Photonics Design & Fabrication, ODF’04, Makuhari, Chiba, Japan, 12-15 July 2004.
8. Livshits I.L., Bronchtein I.G. Database of optical elements suitable for lens CAD. Proc. 5th International Conference on Optics-Photonics Design & Fabrication, ODF’06, Nara, Japan, December 2006.
9. Anitropova I.L., Ivanov P.D., Russinov M.M. Underwater Pinhole Lens. Patent USSR № 830275, 1981. (in Russian)9. Русинов М.М., Анитропова И.Л., Иванов П.Д. Гидробъектив с вынесенным входным зрачком. Патент СССР № 830275. Бюл. 1981. № 18.
10. Zhang Y., Gross H. Systematic design of microscopic lenses // Proceedings of SPIE. 2017. V. 10590. P. 105901G. doi: 10.1117/12.2287633
11. Wilson R.H., Brost R.C., Strip D.R., Sudol R.J., Youngworth R.N., McLaughlin P.O. Considerations for tolerancing aspheric optical components // Applied Optics. 2004. V. 43. N 1. P. 57–66. doi: 10.1364/AO.43.000057
12. Lerner S.A., Sasian J.M. Optical design with parametrically defined aspheric surfaces // Applied Optics. 2000. V. 39. N 28. P. 5205–5213. doi: 10.1364/AO.39.005205
13. Prager E. Chasing science at sea: racing hurricanes, stalking sharks, and living undersea with ocean experts. Chicago, London: The University of Chicago Press, 2008. 162 p
 


Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License
Информация 2001-2019 ©
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики.
Все права защищены.

Яндекс.Метрика