- •Раздел 2. Средства измерений оптических величин
- •Раздел 3. Измерение характеристик оптического стекла
- •Раздел 4. Измерение и контроль конструктивных
- •Раздел 1.Основы оптических измерений
- •1.1. Понятия об измерениях и измерительных средстствах
- •1.2.Классификация измерений
- •1.2.1. По виду измерений:
- •1.2.2.По методам измерений
- •1.4. Оценка результатов обработки данных измерения
- •1.3.2.Случайные погрешности (Сл.П)
- •1.5. Некоторые особенности измерения и обработки данных
- •1.6.Погрешности измерения прямого и компенсационного преобразования
- •2.1.1.Основые измерительные операции
- •5) Обработка результатов наблюдений и отсчетов.
- •2.1.2.Факторы, влияющие на точность измерения
- •2.1.3.Погрешности поперечных наводок
- •2.1.4.Погрешности продольной наводки (фокусировки)
- •2.2.Типовые средства оптических измерений
- •2.2.1. Тестовые объекты
- •2.2.4. Окулярные микрометры позволяют с высокой точностью производить расчеты при измерениях. Рассмотрим принципиальные схемы наиболее часто применяемых окуляр-микрометров. О куляр с призмой - куб
- •Окуляр Гаусса
- •Окуляр аббе
- •2.2.4. Окулярные микрометры позволяют с высокой точностью производить расчеты при измерениях. Рассмотрим принципиальные схемы наиболее часто применяемых окуляр-микрометров.
- •Окулярный микрометр с внутренним отсчетом
- •2.2.5. Коллиматоры
- •2.2.6. Зрительные и автоколлимационные трубы
- •Характеристики зт
- •2.2.7. Измерительные микроскопы
- •3.Разрешающая способность-а.
- •Раздел 3. Измерение характеристик оптического стекла Характеристики оптического стекла:
- •3.1. Гониометрические методы
- •3.2. Измерение коэффициента преломления рефрактометрическим методом
- •Раздел 4. Измерение и контроль конструктивных параметров оптических деталей.
- •4.0. Общие сведения.
- •4.1. Измерение линейных размеров
- •4.1.1. Измерение с помощью компаратора.
- •4.1.2. Измерение толщин оптических деталей c помощью микроскопа
- •4.2. Измерение радиусов кривизны сферических поверхностей
- •4.2.1. Механический метод
- •4.2.2. Автоколлимационный метод
- •4.2.2.1. Измерение малых радиусов кривизны сферической поверхности с помощью микроскопа.
- •4.2.2.2. Измерение больших радиусов кривизны сферических поверхностей с помощью зрительной трубы
- •4.2.3. Интерференционный метод измерения радиусов кривизны сферических поверхностей (метод ньютона)
- •4.3. Измерение углов призмы , клиньев и клиновидности пластин
- •4.3.1.Способы измерения углов призм
- •4.3.2. Особенности измерения углов многогранника.
- •4.3.3. Измерение углов оптических клиньев
- •3.Фотоэлектрический метод (омп 1975, n5, c. 27-28)
- •4.4. Контроль децентровки линз
- •Коллимационный метод
- •5. Измерение и контроль основных характеристик оптических приборов
- •5.1. Основные характеристики оптических приборов
- •5.2. Измерение фокусных расстояний
- •5.2.1. Метод увеличения
- •1. Измерение фокусного расстояния положительной оптической системы
- •2. Измерение фокусного расстояния отрицательной оптической системы
- •1. Окуляр 2. Дополнительная линза 3. Исследуемая оптическая система 4. Зрительная труба
- •3. Измерение фокусного расстояния короткофокусной оптической системы (микрообъектив, микроокуляр и т. Д.)
- •5.2.2. Метод угловых измерений
- •5.2.3. Автоколлимационный метод Русинова
- •5.2.4. Метод узловой точки
- •5.2.5. Метод Фабири-Юдина
- •5.3. Измерение фокальных отрезков
- •5.4. Измерение рабочих отрезков
- •5.4.1. Визуальный метод измерения
- •5.4.2. Фотографический метод
- •5.4.3. Интерференционный метод
- •5.4.4. Фотоэлектрический метод
- •5.5 Измерение углового увеличения оптических систем
- •5.5.1.Измерение углового увеличения телескопической системы
- •1. Измерение углового увеличения с помощью нивелирной рейки
- •2.Измерение углового увеличения с помощью коллиматора и зрительной трубы
- •5.6. Измерение видимого увеличения микроскопа
- •5.7 Измерение линейного увеличения микрообъектива ()
- •5.8. Измерения поля зрения оптических систем
- •5.8.1.Измерение угла поля зрения телескопической системы
- •1. С помощью нивелирной рейки (или по удаленным предметам)
- •3. С помощью широкоугольного коллиматора
- •5.8.2. Измерение поля зрения лупы и микроскопа
- •5.8.3. Измерение поля зрения фотографического объектива
- •5.9. Измерение диаметров входных и выходных зрачков d и d' и их положений
- •5.9.1. Измерение диаметров входных и выходных зрачков телескопической системы
- •5.9.2. Измерение диаметров входного и выходного зрачков фотографического и проекционного объективов
- •5.10 Измерение эффективного относительного отверстия фотографического объектива
- •5.11. Измерение основных светотехнических хараетристик оптических приборов
- •5.11.1. Измерение коэффициента виньетирования фотографических объективов
- •5.11.2 Измерение распределения освещенности в плоскости изображения
- •5.11.3. Измерение коэффициента светопоглощения оптической системы и стекла
- •5.11.4. Измерение коэффициента светорассеяния оптической системы
- •5.11.5. Измерение цветопередачи фотографических объективов
- •Метод контроля цветопередачи объективов на зонном фотометре
- •Список литературы
2.1.1.Основые измерительные операции
При работе с оптическими измерительными установками необходимо осуществлять следующую последовательность операций, выполняемых в процессе измерения:
1) Грубая (в смысле с точностью до поля зрения) настройка прибора - это настройка освещенности, центрирование, фокусировка, горизонтирование, установление параллельности и перпендикулярности осей и развороты с целью получения изображения в поле зрения.
2)Тонкая настройка прибора - это поперечные и продольные наводки с целью минимизации методических и инструментальных погрешностей.
3)Рабочее смещение и наведение - это операция наведения объекта измерения и совмещение с нулем отсчетного устройства.
4) Снятие отсчета.
5) Обработка результатов наблюдений и отсчетов.
2.1.2.Факторы, влияющие на точность измерения
Точность измерения зависит от характеристик измерительных приборов ,их качества и способов получения измерительной информации:
1) характеристик измерительных приборов:
- разрешающей способности, определяемой дифракцией света,
-аберраций, определяемых формой поверхности и неточностью ее изготовления
2) качества сборки и юстировки измерительной установки,
3) точности согласования отдельных измерительных приборов,
4) свойств тест-объекта: формы, освещенности, контраста,
5) способов наводок и регистрации ( визуальный, фотографический, фотоэлектрический), которые в свою очередь зависят от:
- формы и контраста отсчетных элементов,
- способов нав.одок(совмещений),
- чувствительности наводок (поперечные и продольные),
- времени запаздывания ФПУ и исполнительных устройств.
Наилучшие результаты измерения (т.е. дающие наименьшую погрешность) получаются при оптимальных значениях параметров отдельных ее элементов: согласование объекта измерения и измерительного прибора по чувствительности (S), разрешающей способности(), апертурному углу (), освещенности(Е), контрасту(К), быстродействию(), входному и выходному зрачку(Д , Д:’ ). Например: при визуальных наблюдениях наилучшими результатами измерения являются: при Е=50-250лк, К=1, Д’=2мм, =0,556мкм при этом гарантируется: гл1’ (по лин. величине), гл10”(по контрасту), Lф=0,1мкм (по волновому фронту).
2.1.3.Погрешности поперечных наводок
На Рис.2.2 обозначены: HH’ - главная плоскость окуляра, -апертурный угол, -предельный угол, Lф - отклонение волнового фронта.
Н Н’ вых. зр.
-f Д’
у А1
А2
Рис.2.2 Lф
Пусть А1 -след измерительного штриха сетки, А2- изображение точки, которое создано предшествующей частью оптической системы, А1А2 =у у= = ‘’ ,считая Д’ , LфД’ ‘ Д’ следует, что
у Д’ Lф Д’ Lф а ,где а=0,05 , при Lф =0,1мкм ,Д’ =2мм =10” а также имеем формулу Захарьевского:
у (мкм)
Значение =10” взято как среднее значение , а точнее оно зависит не только от контраста , но и от освещенности и вида марки и шкалы. Ниже приведены погрешности поперечных наводок от вида марки и биссектора.
Визуальные способы наведения
зрения |
|
|
|
|
невооружен. глазом |
30”- 60” |
10”-15” |
8”-12” |
4”-6” |
систем |
60-120 Д(мм) 60 / Г |
20-30 Д 10 / Г |
12-16 Д 6 / Г |
4-6 Д |
для микроск. |
0,15-9,3 / A |
0,05 / A |
0,03-0,04 /A |
0,o1-0,015 /A |
Ф
отоэлектрические
способы наведения на точку
на точку щелью |
щель |
модулятор |
совмещ.изобр. с приемным растром |
т |
(6”-26”)/ Д |
(2,4-24)”/ Д |
2,4”/ Д |
м(мкм) |
0,015-0,006 / A |
0,05-0,006 / A |
0,006 / A |

вид поля
для телескоп.
наведение