Міністерство освіти Республіки Білорусь
Установа освіти
В«Білоруський державний університет
ІНФОРМАТИКИ І РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ В»
РЕФЕРАТ
на тему:
В«ОПТИЧНІ СИСТЕМИ КОНТРОЛЬНО-юстіровочних і ВИМІРЮВАЛЬНИХ ПРИЛАДІВ В»
МІНСЬК, 2008
1. Коліматор
Коліматор є одним з основних приладів для контролю зборки, юстування та випробування якості оптико-механічних приладів і застосовується для отримання пучка паралельних променів, т. з. нескінченно віддалених об'єктів спостереження. Він складається з довгофокусного об'єктива, тест-об'єкта, встановленого в його фокусі, та освітлювального пристрою (рис. 1.1).
Рис. 1 . Коліматор. Освітлювальні пристрої:
1-світу; 2-конденсор; 3-матове скло; 4-молочна лампочка; 5-точкова діафрагма; 6-коліматор
В якості тест-об'єкта застосовують:
1) точкову діафрагму діаметром 0,01-0,5 мм (в залежності від фокусних відстаней об'єктивів коліматора і випробуваного) для спостереження штучної зірки;
2) регульовану або змінну щілинну діафрагму для спектральних та кутових вимірювань і для вимірювання аберацій;
3) сітки для вимірювання фокусних відстаней, збільшення кута поля зору і ін;
4) штрихові або радіальні світи для вимірювання роздільної здатності і якості зображення.
Освітлювальне пристрій складається з джерела світла - електричної або дугової лампи, або з джерела світла до конденсора.
Точкова або щілинна діафрагма висвітлюються звичайної електричною лампочкою за допомогою конденсора, який конденсує пучок променів на діафрагму. Скляні шкали, сітки і світи, встановлені у фокусі об'єктива коліматора, висвітлюються матованою або молочної лампочкою через матове скло. Так як при цьому використовується незначна частина світлового потоку лампочки, раціонально застосовувати конденсор, проектує тіло розжарення лампи у вхідний зіниця об'єктива коліматора.
Для спостереження та вимірювання коліматор забезпечується зоровою трубою, або шкалового мікроскопом, або мікроскоп-мікрометрів. Для установки перед об'єктивом коліматора випробовуються приладів і оптичних систем служать різні утримувачі і пристосування з затискними пристроями.
Для вимірювальних цілей і зручності установки об'єктиву коліматора па нескінченність коліматор забезпечується кремальерного видвіжкой зі шкалою іоніусом. Кремальерного видвіжка часто застосовується для визначення величини расфокусировки і площини найкращої установки об'єктиву фотоапарата.
Об'єктив, тест-об'єкт і освітлювальний пристрій монтують в металевій плі інший трубі, що виключає рух повітря і його різкі температурні зміни. Коліматор разом з СТО пристосуваннями встановлюють па підставу.
Якщо коліматори знаходяться в приміщенні, близько розташованому від міського або залізничного транспорту, то для виключення трясіння їх доводиться підвішувати па амортизаторах.
Вимоги до об'єктивам коліматорів
Фокусна відстань об'єктива коліматора повинно бути приблизно в 3-5 разів більше фокусної відстані випробуваної системи. У цьому випадку коліматор не так буде чутливий до расфокусировки і похибка установки світи, діафрагми або шкали у фокусі об'єктива коліматора буде мало впливати на точність вимірювань випробуваної системи: фокусних л вершинних фокусних відстаней, збільшення, поля зору, роздільної здібності і т. п. При цьому умови миру або точкова діафрагма виявляється досить великою, вимагає менш точного виготовлення.
Відстань між штрихами світи, встановленої в коліматор, більше, ніж відстань між штрихами в її зображенні, Давайте випробуваним об'єктивом, в раз, а разрешаемое відстань - мало, деякі об'єктиви дозволяють до 500-800 лин/мм і більш.
Фокусна відстань об'єктива коліматора повинно бути не менше - фокусної відстані випробуваного об'єктива.
Величина фокусної відстані об'єктива коліматора повинна займати одне з місць нормального ряду фокусних відстаней коліматорів: 600, 1200, 1600, 2500 або 3000 мм. Відносне отвір повинен бути не менше 1:15 і краще 1:8 - 1:10. При цих відносних отворах ще не позначаються явища дифракції і порівняно легко усуваються аберації при розрахунку об'єктива, а діаметр об'єктива виявляється достатньо великим для випробування і светосильних систем.
Кут поля зору довгофокусних об'єктивів коліматорів (600-3000 мм) становить близько і є достатнім для розташування в його фокальній площині різного виду світ, сіток, діафрагм та т.п. Бажано, щоб об'єкт не займав більше поле зору, так як випробувані об'єктиви зорових труб в межах кута поля в 30'-60 'не дають помітних змін якості зображення внаслідок їх аберацій. Для фотооб'єктивів цей кут більше і може досягати.
2. Автоколлиматора
Якщо до коліматор або мікроскопу приєднаний автоколлимационной окуляр для освітлення сітки і спостереження її відбитого зображення від дзеркала, розглянутого в площині сітки, то отримують контрольно-юстирувальному і вимірювальний прилад, званий автоколлиматора. Дзеркало може бути замінене будь полірованою поверхнею вимірюваної деталі або вузла. Автоколлиматора забезпечується столиком або таким пристроєм кріплення контрольованих деталей і вузлів, яке може мати лімб, мікрометри, шкали, що визначають положення столу і контрольованої деталі.
Рис.2. Автоколлиматора
автоколлиматора знаходить широке застосування, наприклад, для контролю плоскопараллельной і клиноподібності захисних стекол, сіток і світлофільтрів, для вимірювання кутів призм і клинів і контролю центрировки лінз. Автоколлимационной трубами забезпечені такі прилади, як оптіметри, спектрометри, гоніометри, мікроскопи та ін
автоколлиматора має підвищену чутливість у порівнянні з іншими вимірювальними приладами, в ньому повороту дзеркала від нормалі до падаючому променю на кут О± відповідає поворот променя щодо первісного напрямку на подвійний кут або зсув зображення в площині сітки на.
Вибираючи довжину плеча оптичного важеля, рівну фокусною відстанню об'єктива автоколлиматора, можна в полі зору отримати значний зсув відбитого зображення сітки при невеликому повороті дзеркала.
автоколлиматора розрізняють як по конструкції застосовуваних вимірювальних пристроїв (шкали з іоніусом, мікрометренние гвинти з барабанами і лімби), так і по типу застосовуваних автоколлимационной окулярів.
автоколлимационной окуляри
Окуляр із призмою-куб і двома сітками (рис.4) отримав широке поширення в контрольно-юстіровочних приладах. Оскільки призма-куб перебуває до першого фокуса окуляра, можна застосовувати і короткофокусні окуляри. Все поле зору для спостережень вільно, сітки зазвичай різні: на одній індекс (хрест, штрих і т. п.)
Рис. 3. Окуляр із призмою-куб і Рис.4. Окуляр із призмою-куб однією сіткою і двома сітками
3. ДІНАМЕТРИ І діоптрійність ТРУБКА
Дінаметр служить для вимірювання величини діаметра і видалення вихідної зіниці зорових труб і мікроскопів. Ці виміри важливі, так як квадрат діаметра вихідної зіниці характеризує світлосилу зорової труби, а витримування видалення вихідної зіниці дозволяє правильно розташувати зіницю ока і виключити зрізання та віньєтування країв поля зору.
Рис.5. Дінаметр Рамсдена Рис.6. Дінаметр Чапского
Дінаметр Рамсдена (рис.5) складається з двох трубок, що входять одна в іншу. У внутрішній трубці знаходиться окуляр або складна лупа із збільшенням 10-15 х . З боку ока, проти окуляра, трубка закінчується очної раковиною. Для фокусування по оку на різке бачення поділок шкали ця трубка від руки пересувається під Друга трубка, в якій встановлена ​​шкала з ціною поділки 0,1 мм. Обидві трубки пересуваються для різк...
