priborИзвестия высших учебных заведений. ПриборостроениеJournal of Instrument Engineering0021-34542500-0381Национальный исследовательский университет ИТМО10.17586/0021-3454-2025-68-2-160-167pribor-345Research ArticleОПТИЧЕСКИЕ И ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ И КОМПЛЕКСЫOPTICAL AND OPTOELECTRONIC DEVICES AND COMPLEXESМетод согласования оптической системы и приемной поверхности криволинейной формыA method for matching an optical system with a curved receiving surfaceБезуглыйА. М.BezuglyiA. M.

Артём Михайлович Безуглый — магистрант; Центр прикладной оптики; аспирант

Санкт-Петербург

Artyom M. Bezuglyi - MSc; Applied Optics Center; Post-Graduate Student

St. Petersburg

ambezuglyi@itmo.ruБахолдинА. В.BakholdinA. V.

Алексей Валентинович Бахолдин — канд. техн. наук, доцент; директор ЦПО

Санкт-Петербург

Aleksey V. Bakholdin - PhD, Associate Professor; Applied Optics Center; Director of the Center

St. Petersburg

bakholdin@itmo.ruУниверситет ИТМОРоссияITMO UniversityRussian Federation202510032025682160167Copyright © Национальный исследовательский университет ИТМО, 20252025Национальный исследовательский университет ИТМОНациональный исследовательский университет ИТМОhttps://pribor.ifmo.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://pribor.ifmo.ru/jour/article/view/345

Исследована фотографическая оптическая система, объектив которой рассчитан для предмета, расположенного в бесконечности, и изображения, находящегося в задней фокальной плоскости. Сформулированы критерии согласованности оптической системы (объектив) и приемной поверхности (ФПЗС или КМОП-приемник), связанные со сборкой, юстировкой и материальной базой системы. Приведены примеры согласования оптики и приемной поверхности плоской и неплоской формы с использованием предложенного метода. Учет выделенных критериев согласованности при сборке и юстировке объектива и приемника позволяет добиться установки приемника в плоскости наилучшего качества изображения. Использование приемника с фоточувствительной поверхностью криволинейной формы изменяет порядок расчета критериев согласованности. Предложенный метод согласования объектива и приемника может быть полезен при проектировании оптических систем, разработке приемных устройств, а также при сборке и установке объектива для корректной оценки допустимых значений линейных и угловых отклонений.

A photographic optical system with a lens designed for an object located at infinity and an image located in the rear focal plane is investigated. Matching criteria for the optical system (lens) and the receiving surface (CCD or CMOS receiver) related to the assembly, adjustment, and material base of the system are formulated. Examples of matching optics with a flat and non-flat receiving surface using the proposed method are given. Taking into account the selected matching criteria during assembly and adjustment of the lens and receiver allows for installing the receiver in the plane of the best image quality. Using a receiver with a curved photosensitive surface changes the order of calculating the matching criteria. The proposed method for matching lens and receiver can be useful in designing optical systems, developing receiving devices, and also in assembling and installing the lens for correctly assessing the permissible values  of linear and angular deviations.

приемный модульфотографическая системакриволинейная фоточувствительная поверхность приемникаглубина резкости объективакривизна поля изображенияreceiving modulephotographic systemcurved photosensitive surfacelens depth of fieldimage field curvatureReferencesИофис Е. А. Фотокинотехника. М.: Сов. энциклопедия, 1981. 447 с.Iofis E.A. Fotokinotekhnika (Photocinema Technology), Moscow, 1981, 447 р. (in Russ.)Строилов Н. А., Белинская Е. В., Брысин Н. Н., Василейская А. Н., Воронков С. В., Никитин А. В., Форш А. А. Критерии и методы фокусировки высокоточных оптических измерительных систем // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2022. Т. 19, № 3. С. 119–130.Stroilov N.A., Belinskaya E.V., Brysin N.N., Vasileiskaya A.N., Voronkov S.V., Nikitin A.V., Forsh A.A. Modern problems of remote sensing of the Earth from space, 2022, no. 3(19), pp. 119–130. (in Russ.)Ульянова Е. О., Шатунов К. П. Термокомпенсация в оптической системе тепловизионного прибора // Прикладная физика. 2012. Т. 2. С. 116–120.Ulyanova E.O., Shatunov K.P. Applied Physics, 2012, vol. 2, рр. 116–120. (in Russ.)Бахолдин А. В., Романова Г. Э., Цуканова Г. И. Теория и методы проектирования оптических систем: учеб. пособие / Под ред. проф. А. А. Шехонина. СПб: СПб НИУ ИТМО, 2011. 104 с.Bakholdin A.V., Romanova G.E., Tsukanova G.I. Teoriya i metody proyektirovaniya opticheskikh sistem (Theory and Methods of Designing Optical Systems), St. Petersburg, 2011, 104 р. (in Russ.)Безуглый А. М. Исследование возможности увеличения рабочего поля при использовании неплоских приемных площадок зеркальных камер // Альманах научных работ молодых ученых Университета ИТМО. 2022. Т. 2. С. 155–156.Bezugly A.M. Almanac of scientific works of young scientists of ITMO University, 2022, vol. 2, рр. 155–156. (in Russ.)Чуриловский В. Н. Теория оптических приборов. Л.: Машиностроение, 1966. 565 с.Churilovsky V. N. Teoriya opticheskikh priborov (Theory of Optical Instruments), Leningrad, 1966, 565 р. (in Russ.)Латыев С. М. Конструирование точных (оптических) приборов. СПб: Политехника, 2007. 579 с.Latyev S.M. Konstruirovaniye tochnykh (opticheskikh) priborov (Design of Precision (Optical) Devices), St. Petersburg, 2007, 579 р. (in Russ.)Тудоровский Д. И. Теория оптических приборов. М.–Л., 1948.Tudorovskii D.I. Teoriya opticheskikh priborov (Theory of Optical Instruments), Moscow, Leningrad, 1948. (in Russ.)Слюсарев Г. Г. Методы расчета оптических систем. Л., 1969.Slyusarev G.G. Metody raschota opticheskikh sistem (Methods of Calculating Optical Systems), Leningrad, 1969. (in Russ.)Безуглый А. М., Бахолдин А. В. Расчет криволинейной фоточувстительной поверхности приемника, согласованной с нормальным объективом // Изв. вузов. Приборостроение. 2024. Т. 67, № 6. С. 511–518.Bezuglyi A.M., Bakholdin A.V., Tochilina T.V. Journal of Instrument Engineering, 2024, no. 6(67), pp. 511–518. (in Russ.)Выгодский М. Я. Справочник по элементарной математике. 1987. № 27. С. 212.Vygotsky M.Ya. Spravochnik po elementarnoy matematike (Handbook of Elementary Mathematics), 1987, no. 27, pp. 212. (in Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.