Реферат: Измерение фокусных, вершинных фокусных и рабочих расстояний оптических систем

Дополнительный объектив 3 является сменным и рассчиты­вается отдельно для каждого типа испытуемых линз с компенса­цией их сферических и хроматических аберраций.

Изображения щели и будут расположены точно Друг над другом в, если фокус линзы 4совпадает с фокусом дополнительного объектива.

В этом случае при отрицательной контролируемой линзе линза 4и дополнительный объектив 3 образуют галилеевскую оптическую систему (а) при положительной испытуемой линзе — кеплеровскую систему (б).

Если фокусы линзы 4 и объектива 3не совпадут, то изображения щели разойдутся (рис. 4, г ), тогда их можно совме­стить перемещением дополнительного объектива 3.

Объектив 3перемещается с помощью микрометренного меха­низма, по которому это смещение отсчитывают.

Вершинные фокусные расстояния измеряют следующим обра­зом. В прибор, юстированный по эталонной линзе, вставляют контролируемую, линзу указанным выше способом, вновь совме­щаются изображения щели; полученное при этом смещение допол­нительного объектива 3, измеренное по шкале микрометренного механизма, равно величине отступления вершинного фокусного расстояния контролируемой линзы от эталонной.

Точность измерения на приборе весьма велика. Так, по экспе­риментальным данным, максимальная погрешность при вершин­ном фокусном отрезке линзы, равном 25 мм, составила 0,04%.

Измерение фокусных расстояний

Метод увеличения на коллиматоре.

Визуальное определение фокусных расстоянийвыполняют по схеме. В фокальной плоскости коллиматорного объектива 2расположена сетка 1с несколькими вертикальными штрихами. Ее изображение получается в фокальной плоскости испытуемого объектива 3. Это изображение рассматривают посредством микро­скопа и измеряют с помощью окуляр-микрометра.

,

отсюда (1)

Обозначив =С = const, получим

Если фокусное расстояние коллиматорного объектива неиз­вестно, то можно сразу определить постоянную С.

Для этого необходимо измерить с помощью теодолита угол, под которым видно расстояние между штрихами сетки со стороны объектива коллиматора.

Фокус­ное расстояние объектива коллиматора равно 750 мм. В его фокальной плоскости расположена сетка с шестью параллельными штри­хами; расстояния, между ними от 6 до 60 мм. Измерительный ми­кроскоп установки имеет два сменных объектива с увеличением 3 и 6^х и окуляр-микрометр с увеличением 10^х .

В зависимости от величины фокусного расстояния испытуемой системы измерения выполняют либо окуляр-микрометром, если в поле зрения микро­скопа видна сразу симметричная пара штрихов коллиматорной сетки, либо перемещением всего микроскопа.

Для этой цели микроскоп устанавливают на специальной каретке, снабженной микро-метренным винтом.

Первый способ применяется для измерения объективов с фо­кусными расстояниями до 40 мм, второй — для объективов с большими фокусными расстояниями.

Суммарная погрешность измерения обычно составляет 0,2—0,3%. измеряемой величины.

Кроме указанных ошибок на точность измерений может влиять неточность установки сетки в фокальной плоскости объектива коллиматора, однако эта ошибка уменьшается пропорционально отношению квадратов фокусных расстояний контролируемого и коллиматорного объективов.

Таким образом, относительная погрешность при измерении фокусного расстояния составит 0,3—0,6%.

Фотографическое определение фокусных расстояний отличается от визуального только тем, что изображение сетки коллиматора, полученное в фокальной плоскости испытуемого объектива, вос­принимается фоточувствительным слоем, а затем измеряется па компараторе.

Таким методом обычно определяют фокусные расстояния фото­графических объективов, причем фокусное расстояние измеряют одновременно с определением фотографической разрешающей силы.

ЛИТЕРАТУРА

1. Малов А.Н., Законников Обработка деталей оптических приборов. Машиностроение, 2006. - 304 с.

2. Бардин А.Н. Сборник и юстировка оптических приборов. Высшая школа, 2005. - 325с.

3. Кривовяз Л.М., Пуряев Д.Т., Знаменская М.А. Практика оптической измерительной лаборатории. Машиностроение, 2004. - 333 с.