63820 (Фокусировка приборов. параллакс и его устранение), страница 2

Если сетка относительно фокальной плоскости будет смещена в сторону объектива (на рис.4 показано штриховой линией) на величину , то из объектива испытуемого прибора будут выходить расходящиеся пучки лучей, и изображение сетки прибора 2 в зрительной трубе не будет резким. Для получения резкого изображения сетки необходимо кремальерной подвижкой сместить окулярную часть трубы от ее объектива на величину , отсчитав ее по шкале окулярной части с точностью ±0,1 мм.

Для исправления параллакса сетку проверяемого прибора необходимо сместить в сторону, противоположную смещению окулярной части зрительной трубы, на величину

где - фокусное расстояние объектива прибора; - фокусное расстояние объектива зрительной трубы.

Для повышения точности установки сетки в проверяемом приборе при помощи зрительной трубы ее наводят на резкое видение изображения нескольких раз, и смещение тубуса с окулярной частью определяют как среднее арифметическое из нескольких результатов измерений.

При юстировке телескопических систем, имеющих объективы с большими световыми диаметрами, для которых требуется высокая точность установки сетки в фокальной плоскости, применяют фокусировку при помощи зрительной трубы и пентапризмы .

Перед объективом испытуемого прибора 1 устанавливают пентапризму 2 с хорошим качеством изображения и фокусностью не менее 15-20 км. Пентапризмы выставляется по уровню и закрепляется на столике, который перемещается по направляющим перпендикулярно оси объектива прибора. Изображение сетки прибора рассматривают через зрительную трубу 3, имеющую окулярный микрометр или сетку со шкалой, при помощи которых можно отсчитывать смещение изображения сетки контролируемого прибора в горизонтальной плоскости.

Если из объектива проверяемого прибора выходит параллельный пучок лучей (сетка установлена точно в фокальной плоскости объектива), то при перемещении пентапризмы из положения I в положение II изображение сетки прибора остается неподвижным относительно сетки зрительной трубы.

В том случае, если сетка испытуемого прибора не установлена в фокальной плоскости, то из объектива будет выходить пучок лучей с некоторым углом сходимости. Допустим, что сетка смещена от фокальной плоскости в сторону объектива (см. штриховые линии на рис.4) на величину . Тогда из объектива будет выходить расходящийся пучок лучей. Этой величине расфокусировки будет соответствовать параллакс с углом .

При установке пентапризмы в положение I изображение центра сетки контролируемого прибора будет проектироваться на сетку зрительной трубы смещенным в горизонтальной плоскости в точку А´₁. При установке пентапризмы в положение II изображение сетки будет проектироваться в точку А´₂. Зная угловую цену деления шкалы сетки зрительной трубы, можно определить величину параллакса .

Величину перемещения объектива вдоль оси, необходимо для получения параллельного пучка лучей, выходящих из проверяемого прибора, можно определить по следующей формуле:

,

где - фокусное расстояние объектива испытуемого прибора; - линейное перемещение пентапризмы; - угловой параллакс в секундах.

Пример. Определить необходимое перемещение объектива в коллиматорной системе, если при перемещении пентапризмы на величину мм изображение сетки проверяемой системы перемещается из точки А´₂ (при нахождении пентапризмы в положении I) в точку А´₁ (при нахождении пентапризмы в положении II) на величину мм (измерено окуляр-микрометром). Фокусное расстояние испытуемого объектива мм. Зрительная труба имеет фокусное расстояние мм.

Определим угловой параллакс по формуле:

.

Определим необходимое перемещение объектива коллиматорной системы вдоль оптической оси:

мм.

Так как смещение изображения сетки коллимационной системы происходило влево при нахождении пентапризмы и положении I и вправо – при положении II, то можно заключить, что из объектива проверяемой системы выходит сходящийся пучок лучей. Следовательно, сетка находится дальше фокальной плоскости объектива.

При фокусировке некоторых телескопических приборов, например длиннофокусных зрительных труб, коллиматоров и автоколлимационных зрительных труб, применяют автоколлимационный метод проверки параллакса. Перед объективом проверяемой системы 1 устанавливают плоское зеркало 2 (рис.6) с хорошим качеством изображения и с фокусностью не менее 20-30 км. Диаметр зеркала должен быть больше диаметра объектива испытуемой системы: .

За окуляром испытуемой системы, перед глазом наблюдателя, устанавливают вспомогательную стеклянную пластину 3 с лампой 4.

Свет от лампы 4, отразившись от пластины 3, проходит окуляр контролируемой системы и освещает сетку 5. Затем пучок лучей выходит из объектива и направляется на зеркало 2, отразившись от которого, лучи вновь попадают в объектив, и в плоскости сетки проектируется ее автоколлимационное изображение.

Если сетка фокусируемого прибора установлена точно в фокальной плоскости М объектива, то ее автоколлимационное изображение будет наблюдаться резко и без параллакса относительно сетки 5. Если сетка 5 не лежит в фокальной плоскости объектива проверяемого прибора и смещена, например, за задний фокус на величину , то из объектива будут выходить пучки лучей с углом сходимости . Отраженные от зеркала лучи возвратятся в объектив под углом , но с другим знаком сходимости, например сходящимся пучком.

Автоколлимационное изображение сетки будет в плоскости в другую сторону к объективу от заднего фокуса на расстоянии от самой сетки.

В итоге автоколлимационный метод фокусировки в 2 раза точнее, чем с помощью зрительной трубы (рис.4).

Для устранения наблюдаемого параллакса подрезают оправу объектива или устанавливают прокладное кольцо в зависимости от величины и знака параллаксного смещения.

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.