Optický design

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

ústav přístrojové a řídící techniky

Anotace:

Základy vlastností a použití optických soustav v typických průmyslových aplikacích. Studenti se seznámí s vlastnostmi a chováním optických prvků a jejich aplikací při návrhu soustav. Simulace soustav se bude provádět v SW Zemax OpticStudio.

Požadavky:

Osnova přednášek:

1.Aplikace optických systémů v průmyslu a technické praxi. Požadavky na zobrazení a osvětlení.

2.Vlnová délka světla. Základní optické vlastnosti materiálů (skel), index lomu, disperze.

3.Základní principy návrhů optických soustav. Použití tenkých čoček.

4.Základní principy návrhů optických soustav. Návrh v plochách.

5.Způsob trasování paprsku přes soustavu, sekvenční a nesekvenční model.

6.Rozlišovací schopnost optických systémů, rozlišovací schopnost detektorů.

7.Optické systémy pro strojové vidění, požadavky na zobrazení.

8.Vliv optických vad na kvalitu zobrazení dle aplikace a typu optiky.

9.Objektivy pro kameru.

10.Telecentrický objektiv, aplikace pro měřící účely.

11.Požadavky na osvětlení, typy a soustavy, dosažení kontrastu.

12.Techniky osvětlování pro zvýraznění zobrazovaných struktur (šikmé osvětlení, osvětlení polarizovaným světlem, strukturované světlo). Optika pro směrové a difuzní osvětlení.

13.Optika v automobilové technice, přední světla, osvětlení interiéru.

Osnova cvičení:

1.Výpočty a experimenty s odrazem a lomem světla.

2.Výpočty a experimenty se zobrazením jednou čočkou.

3.Výpočty a experimenty se zobrazením soustavou čoček.

4.Experimenty s vadami zobrazení a omezenou rozlišovací schopností.

5.Výpočet soustavy v Zemax OpticStudio – sekvenční mód.

6.Výpočet soustavy v Zemax OpticStudio – nesekvenční mód.

7.Návrh zrcadlové optiky.

8.Návrh objektivu pro reálné zobrazení (pro kameru, fotopřístroj).

9.Návrh telecentrického objektivu, rozdíly proti předešlému (světelnost, paralaxa).

10.Návrh mikroskopového objektivu.

11.Návrh osvětlovacích soustav.

12.Návrh osvětlovací soustavy s optickým vláknem. Optika automobilových světlometů.

13.Návrh soustavy s disperzním prvkem.

Cíle studia:

Studijní materiály:

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů: