|
|
|
|
|
|
||
Оптические оси многоканальных ОП, в частности бинокулярных ОП, должны быть параллельны между собой.
Для юстировки и контроля параллельности оптических осей используются параллельные коллиматоры на входе ОП и бинокулярные зрительные трубы со шкалами для измерения погрешности параллельности осей.
а)Параллельные коллиматоры
Известно несколько разновидностей параллельных коллиматоров: однообъективные, многотрубные (в частности, двухтрубные) однотрубные со светоделительной системой, инвариантные с переменным расстоянием между осями.
Однообъективные параллельные коллиматоры представляют собой коллиматор с большим диаметром объектива, в размер которого могут вписаться входные зрачки всех каналов юстируемого прибора. При хорошей фокусировке и коррекции сферической аберрации объектива коллиматора, пучки лучей, выходящие из различных зон объектива будут достаточно строго параллельны. Однако, использование однообъективных коллиматоров может представлять затруднения ввиду громоздких размеров коллиматоров: при большом диаметре объектива соответственно увеличивается фокусное расстояние и габариты коллиматора. Кроме того, стоимость таких коллиматоров достаточно высока.
Многотрубные коллиматоры представляют собой конструкцию с автономными коллиматорными трубами с фиксированным расстоянием между входящими отверстиями, расположенными в общем жестком корпусе (рис.3.29).
На этом рисунке: 1 - корпус, 2 - коллиматорные трубы.
Параллельность осей коллиматоров достигается с помощью регулировочных устройств, надежность которых не всегда обеспечивается. Поэтому стабильность многотрубных коллиматоров невысокая.
В связи с этим они требуют регулярной поверки и выверки.
Однотрубные коллиматоры со светоделительным устройством представляют собой коллиматорную трубку со светоделительной насадкой (рис.3.30).
На этом рисунке: 1 - корпус; 2 - коллиматорная труба; 3 - светоделительная насадка.
Светоделительная насадка состоит из ромбической и прямоугольной призм, склеенных между собой. На плоскость склейки наносится полупрозрачное покрытие, пропускающее часть энергии световых лучей, а другую часть - отражающую, которая направляется в ромбическую призму, выходит из другой грани ромбической призмы.
Расстояние между осями пучков равно длине ромбической призмы.
Светоделительная насадка может быть сменной и однотрубные параллельные коллиматоры с насадкой могут использоваться для юстировки и контроля оптических приборов с различными межосевыми расстояниями.
Недостатком однотрубных коллиматоров с насадкой является потери энергии пучков лучей на светоделительном покрытии.
Кроме того им свойственна погрешность, вызываемая погрешностью угла отклонения ромбической призмы и клиновидностью склейки ромбической и прямоугольной призм.
При правильной комплектации ромбической и прямоугольной призм возможна компенсация погрешности угла отклонения ромбической призмы клиновидностью склейки.
Инвариантные (нерасстраивающиеся) параллельные коллиматоры от недостатков предшествующих разновидностей параллельных коллиматоров свободны. У этих коллиматоров параллельность осей не изменяется ни с течением времени, ни при поперечном перемещении элементов конструкции коллиматоров. Это позволяет изменять расстояние между осями в широких пределах. Благодаря этому, инвариантные параллельные коллиматоры становятся универсальными и могут использоваться для юстировки ОП с различными расстояниями между осями. Оптическая схема инвариантных параллельных коллиматоров приведена на рис.3.31.
Инвариантный параллельный коллиматор состоит из двух инвариантных одинаковых объективов и плоского зеркала 6.
Каждый из объективов состоит из плосковыпуклой линзы 1, склеенного компонента 2,3,4, призмы 5 и лампочки 7.
Объективы находятся на половине фокусного расстояния от зеркала. На поверхности линзы 1 жестко нанесена на плоской лыске линзы визирная сетка. Склеенный компонент 2,3 служит для коррекции аберраций простой линзы 1, а линза 4 для изменения фокусного расстояния. Фокусное расстояние компонентов 2,3 рассчитано так, что компонент 2,3 компенсирует
погрешность линзы 4, возникающую при поперечном перемещении линзы 4.
Для исключения влияния поперечного смещения линзы 4 и линз 2,3 на положение изображения, линза 4 жестко склеена с компонентом 3. Так как лучи в прямом ходе проходят только компонент 2,3,4, оптическая сила которого отрицательна, а в обратном ходе (после отражения от зеркала) проходят только компонент 2,3, имеющий положительную силу, то смещение изображения, вызванное компонентом 2,3,4 взаимно компенсируется компонентом 2,3. Для этого так называемые пространственные передаточные функции U компонентов должны быть равны:
- условие компенсации, (85)где U2,3 = Кл 2,3 D y; U2,3,4 = Кл 2,3,4 D y.
Из (85) вытекает: Кл2,3 = Кл2,3,4
Кл - пространственные передаточные коэффициенты:
Из (86) следует условие инвариантности параллельности осей:
.б)Бинокулярные трубки
Измерительными приборами для измерений непараллельности осей служат бинокулярные трубки. Они представляют собой параллельные горизонтальные трубки со шкалами в поле зрения жестко механически связанные между собой.
Схема бинокулярной трубки приведена на рис.3.32.
На этом рисунке: 1 - объективы; 2 - окуляры; 3 - сетки; 4 - корпус.
Зрительные трубки не имеют оборачивающей системы, поэтому изображения в поле зрения перевернутые. Однако, для камерного ОП (используемого в помещении) это не является недостатком.
Сетка в левой половине представляет собой перекрестие, которое наводится на изображение перекрестия параллельного коллиматора.
Сетка в правой половине имеет прямоугольник допусков и угломерную шкалу. По прямоугольнику допусков определяют укладывается ли погрешность параллельности осей в поле допусков, установленных техническими условиями (ТУ) на бинокулярные ОП (1° на схождение осей, 30' на расхождение в горизонтальной плоскости и 20' на расхождение осей в вертикальной плоскости).
По угломерной шкале измеряют величину непараллельности осей.
Деления шкалы соответствуют единицам в угловой мере в пространстве изображений юстируемого ОП (окулярного поля).