Detail předmětu
Optické konstruování
FSI-TCS Ak. rok: 2025/2026 Letní semestr
Speciální CAD seznamuje studenta s analýzou modelu optického systému pomocí počítače. Těžištěm kurzu je bližší seznámení se softwarovým balíkem ZEMAX. Jsou analyzovány centrované optické systémy složené ze sférických ploch, trojrozměrné optické soustavy s lomenou osou, systémy s asférickými povrchy, s proměnnou ohniskovou vzdáleností, zrcadly, clonami a disky. Součástí analýzy je rozpoznání vad zobrazení a jejich korekce optimalizačními prostředky ZEMAXu.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
3
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Vstupní znalosti
Základy geometrické optiky
Pravidla hodnocení a ukončení předmětu
Hodnocení předmětu je formou zkoušky. Student během cvičení navrhne: lupu, objektiv, okulár a mikroskop a vykoriguje vady zobrazení. Řešení odevzdá ve formě zprávy o postupu řešení která bude hodnocena. Při hodnocení je brán ohled také na aktivitu studenta ve cvičení
Výuka je kontrolována pouze prostřednictvím závěrečné zprávy, jejíž řešení zahrnuje znalost celé probírané problematiky.
Zameškanou výuku nelze nahradit.
Učební cíle
Přehled softwaru pro návrh optických zařízení, osvojení anglické terminologie z oboru optické analýzy a optimalizace.
Návrh a analýza vad zobrazení s použitím programu ZEMAX.
Absolvent kursu CAD-S bude schopen samostatné práce v optickém systému
ZEMAX, od modelování optické soustavy až po analýzu a optimalizaci jednotlivých elementů. Vzhledem k analogickému ovládání příbuzných programových balíků bude schopen snadno proniknout do optických systémů všeho druhu.
Použití předmětu ve studijních plánech
Program N-PMO-P: Přesná mechanika a optika, magisterský navazující, povinný
Program B-FIN-P: Fyzikální inženýrství a nanotechnologie, bakalářský, povinně volitelný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
13 hod., nepovinná
Osnova
1. Paraxiální prostor, clony optického systému, základní vady zobrazení
2. Vady zobrazení a způsoby jejich kompenzace
3. Konstrukce objektivů
4. Modely lidského oka
5. Dalekohledy a jejich konstrukce, okuláry
6. Objektiv s proměnnou ohniskovou vzdáleností
7. Funkce přenosu kontrastu, subjektivní hodnocení kvality
8. Převracecí soustava
9. Lupa
10. Složený mikroskop
11. Telecentrický zobrazovací systém
12. Konstrukce s polní čočkou
Cvičení s počítačovou podporou
26 hod., povinná
Osnova
1. Seznámení s programem OpticStudio (Zemax)
2. Návrh jednoduché čočky, znázornění vad a jejich projevy, optimalizace zobrazení
3. Návrh dubletu, znázornění vad a jejich projevy, optimalizace zobrazení
4. Návrh optické soustavy s použitím dubletů
5. Galileův a Keplerův dalekohled
6. Newtonův dalekohled, Cassegrainův dalekohled (optické soustavy se zrcadly a zalomenou osou)
7. Návrh objektivu s proměnnou ohniskovou vzdáleností
8. Návrh převracecí soustavy
9. Návrh lupy
10. Výpočet mikroskopového objektivu
11. Návrh telecentrického zobrazovacího systému
12. Návrh polní čočky