|
|
|
|
|
|
||
Взаимное расположение узлов ОП определяется величинами вершинных отрезков, поэтому перед юстировкой ОП необходимо определить величины этих отрезков. Контроль вершинных отрезков удобнее производить при помощи коллиматоров, отъюстированных на бесконечность. Более высокая точность определения вершинных отрезков достигается при использовании автоколлимационного метода по плоскому зеркалу.
Схема установки для измерения вершинных отрезков по коллиматору, установленному на бесконечность приведена на рис.3.8,а.
Узел 1, у которого проверяется или юстируется вершинный отрезок, располагается вблизи объектива 2 коллиматора 3. В плоскости изображения располагается микроскоп 4 со шкалой продольных перемещений микроскопа. Перемещая микроскоп вдоль оси, наводят его на поверхность линзы (фокусируя на пылинки, царапины на поверхности линзы) и снимают отсчет по шкале продольных перемещений. Затем наводят микроскоп на резкость одиночной сетки или равную нерезкость двух сеток (рис.3.8,б) при фотометрическом способе индикации) и снимают второй отсчет. Разность между двумя отсчетами дает величину вершинного отрезка.
Схема автоколлимационного измерения вершинного отрезка представлена на рис.(3.9,а).
на котором : 1 - плоское зеркало, 2 - линза, у которой измеряется вершинный отрезок, 3 - автоколлимационный микроскоп в двух положениях: первое - при наводке на изображение, второе - на вершину поверхности (показано пунктиром). разность двух отсчетов по шкале продольных перемещений микроскопа дает величину вершинного отрезка. Автоколлимационный метод измерения повышает чувствительность индикации в 2 раза, так как автоколлимационное изображение при смещении микроскопа смещается на двойную величину. Однако измеренный отрезок при этом не будет в двое больше, т.к. при обратном движении микроскопа, изображение переместится обратно на двойную величину.
Еще большее повышение чувствительности индикации можно достигнуть, применив автоколлиматор с фотометрическим способом индикации. По сравнению с индикацией по критерию Рэлея, фотометрический способ индикации чувствительнее в 17 раз. [2]*.
При использовании автоколлимационного метода плоское зеркало необходимо располагать возможно ближе к исследуемой оптической системе, чтобы исключить виньетирование части лучей, отраженных от зеркала.
Для исключения погрешностей, вызванных "кривизной" плоского зеркала, можно автоколлимационное изображение получать от двух сторон зеркала (рис.3.9,б).
Фокусные расстояния оптических систем при юстировке обычно не измеряются. Вместо этого контролируют характеристики, зависящие от фокусного расстояния. Например, градуировка цены деления точной угломерной шкалы, устранение погрешности шкалы расстояний в дальномерах геометрического типа, градуировка измерительных оптико-телевизионных приборов с матрицами ПЗС и т.п.
Контроль и юстировка отрезков относительно базовой опорной плоскости может быть осуществлен также фотоэлектрическим способом [16]*.
На рис.3.10 изображена схема фотоэлектрической установки для контроля отрезков собранных объективов фотоаппарата.
Установка состоит из коллиматора модулированного излучения 1 (прожектор приборов управления лучом ПУЛ), объектива 2 контролируемого фотоаппарата, плоского зеркала 3 (или экспонированная пленка), зеркало 4 со светоделительным покрытием, объектива 5, коллектива 6 с клиньями Додена 7, оборачивающей системы 8, апертурной диафрагмы 9 и фотодиодов 10 фотоэлектрической системы индикации.
Установка действует следующим образом: лучи, выходящие из коллиматора 1, проходят пластину 4, объектив фотоаппарата 2 и фокусируются на зеркале (или пленке) 3, затем отражаются от зеркал 3 и светоделительной пластинки 4 и направляются в фотоэлектрическую систему индикации (ФЭСИ). Объектив 5 ФЭСИ образует изображение равносигнальной линии прожектора ПУЛ,а1 в плоскости отклонения лучей клиньями Додена. Оборачивающая система 8 переносит изображение равносигнальной линии на фотодиоды 10 и 10'. Фотодиоды 10 расположены над и под линией раздела(изображение линии соприкосновения клиньев Додена).
При расфокусировке (т.е. смещении плоскости изображения от плоскости зеркала 3) клинья Додена вызывают смещение изображения равносигнальной линии по плоскости фотодиодов в противоположные стороны.
Лучистый поток, выходящий из коллиматора 1 модулирован двумя частотами f 1 и f 2. Частоты разделены в пространстве предметов линией равносигнальной зоны. При сдвиге этой линии по плоскости фотодиода на его выходе будет преобладать энергия одной из частот, причем на другом фотодиоде, по которому изображение равносигнальной зоны смещается в противоположную сторону, энергия этой частоты будет уменьшаться. Благодаря этому возникает разность сигналов. После усиления сигналы поступают на стрелочный индикатор. При восстановлении фокусировки сигнал стремиться к нулю. Восстановление фокусировки производится перемещением фотообъектива в оправе. Если к торцу оправы фотообъектива, закрепленного в шпинделе станка вместе с плоским зеркалом, подвести подрезной резец с продольной подачей суппорта, на котором расположена индикаторная фотоэлектрическая система, то подрезка торца оправы для получения заданного отрезка может быть автоматизирована. При приведении сигнала к нулю продольная подача резца будет прекращена.
Такая автоматизированная система была опробирована на ЛОМО при подрезке торцев оправ объективов типа фотоаппарата "Смена". Система была разработана Э.Д.Панковым и С.А.Сухопаровым. Схема устройства приведена на рис.3.11.
В шпинделе токарного станка 3 закрепляются фотообъектив в оправе 1 и плоское зеркало 2. Прожектор модулированного излучения 5 (от ПУЛ.а3) через светоделительную пластину 8 направляет излучение в объектив микроскопа 4, в предметной плоскости которого образуется изображение равносигнальной линии. Далее после прохождения через объектив 1 и отражения от зеркала 2 лучи возвращаются в микроскоп 4 и отражаются пластиной 8 в фотоэлектрическую систему 6 с клиньями Додена.
Микроскоп 4, пластина 8, фотоэлектрическая система 6 и подрезной резец 7 установлены на подвижном суппорте станка. Между резцом 7 и предметной плоскостью микроскопа устанавливается заданный отрезок SF'. Сигнал снимается со стрелочного индикатора 9. Подачей суппорта 10 добиваются совмещения стрелки индикатора с "0" шкалы индикатора, после чего включается поперечная подача резца 7. После подрезки опорная базовая поверхность оправы фотообъектива будет находиться на заданном расстоянии от фокуса фотообъектива. При испытании установки в сборочном цехе ЛОМО погрешность величины отрезка D S'F не превышала 0,01 мм при допуске в 0,02 мм.