Панов В.А. - Справочник конструктора оптико-механических приборов (1060807), страница 58
Текст из файла (страница 58)
Следовательно, абе виспише йоверхности линзы, граннчзи<не с воздухом, требуют абра. ботки с помощью оптической полировки по самым высоким классам чистоты. Поверхность склейки, особенно крановая, в которой разность показателей преломления между стеклам и бальзамом чала (не более 0,02), может бьг<ь обработана п<лиф<юкой мелким наждаком и <е неровности после склейки почти пе испортят качсс<во изобр,<жепия, так как вызовут мпкродефармании волнового й<ро<мн в 50 раз меньшей величины. Кан видно, допуски па дсфск и< изготовления и сборки оптических элементов дан<с с нрелочлшощимн рабочимн поверхиостямн получаются весьма строгими. Лля некоторого их расширении учитывают как конструктивную сложность оптн <вских систем, так и специфику их работы.
Например, вводят коэффициент сложности К > 1, па который умножают величину теоретического предела разрешения оптической сястемы при определении пределы<о допустимого его значения. Лопустнш <е аберрации болыппиства фотографических н проекшн»нных сне~ем могут значительно преньппать критерий Редея, гак как струк~ура фотозмульсин обычно грубее дифракционной структуры оптического изображения (85). В некоторых оптических системах требуется высокое качество иэображения только в одном направлении, нгприл<ер, в шкаловых отсче~ных устро<ктвзх — поперек штрихов, в спектральных приборах— вдоль спектра.
В указанных случаях разворотол< деталей в процессе юстнровки люн<но добиться улучшения кэчестэа изображения штрихов или спектральных линий, ориентируя соответствую<цим образом направление размытия штрихов н линий вследствие, например, технологического астпгматизма Лефскты оптических поверхностей н леталей вызнав<от различные по харакгеру деформации проходящего или отрав<ениого нолиово<о фронта, а именно нерегулярные мнкрансрав<не:ти вследствие мнкрошероховатостей плн иолпнстости раба шх поверхностей (рис. 8.1, б), искзжение его формы вследствие несфернчп<к:<и (цилиндричности) поверхностей (рис.
8.1, г) или их местных и зональных ошибок. При использовании бело~о света возникает также поперечный хроматизм, например, за счет клнновидиости деталей (рис. 8.1, г) и продольный кроматизм вследствие их фокуснастн (рис. 8.1, <<). Допуск на поперечный и продольный хроматизм можно также залзвать в волновой мере; допуск па поперечный хроиаю<зм — величиной Лд,ш взаимного смещения волновых фронтов лля линий г' и С' в прелелах рабочсго пучка лучей, а допуск иа продольный храматизм— величиной Л!<д,а, разности стрелок волновых Фронтов для того жс пучка лучей, Лля самых атэс»ствеипых случаев можно наложить, чтобы оба зги волновых допуска Лд,а, и Лй <.., ие превосходнлн О,! мкм (40).
360 Пвекальку- илиновидиасть деталей по ГОСТ 2.412 — 68 задается в угловой мере, то и допуск иа поперечный хроматизм удобнее выражать в той же мере. За окуляром допустимый угловой хроивтиял» ш»н диаметре рабочего выхолиого зрачка !)р будет равен (Лшш)доп <! '<.')д< и " Ло (8.4) Полагая волпаыщ л< п)тк (Л,,), равным 0,1 мкм, полу лим для ! '<д <,е.< допустимого храми<нема (в у<лип<к < скуп<аж) (8.5) ( ад'С')деа (Ле)деи (Ле)се— )' п<<н (8.6) Величину волвового допуска (Ле),х на кажлый источник векторных ошибок можно найти нз той же формулы (8.6), но умноженной иа коэффициент К > 1, учитывающий благоприятное <злияние на величину суммарной погрешности дисперсии первичных ошибок по фазе.
При рав»овероятном распределении векторных ошибок по фазе и большом их числе можно положить К = )< 2, тогда получим ) )/ 2 (Ле)дюп (8 7) а<ее При <остнровке во многнх случаях взаимным разворотом оптических леталей можно уменьшить до векоторого минимума суммарный хроматизм и астигматнзм. Благодаря этому удается значительно расширить допуски как на клинониднасть деталей, так я иа астигматизм поверхностей (69). При диаметре раба'<его выходного зрачка 0'„= 2 мм допуск (Ла, ,)" составит всего 1О". П<ккольку хроматизм сказывается на работе прибора ие так существенно как, например, двоение изображения, то обычно зздаюг более широкие допуски на призматический хроматизм — до 20" для каждой детали, независимо от лиаметра выходного зрачка и сдожности оптической системы (101).
Общий допуск иа «технологнческие» аберрации оптической системы необходимо разделить нз запуски лля отдельных деталей и нх элементов (поверхностей я углов) исходя нз предполон<ения, что действия первичных ошибок будут сумл<ироваться как случайные величины по квадратичному закону. Необходимо также учесть, что некоторые ошнбни являются скалярными (например, хроматизм почожения), в дру<не — векторными (например, хроматизм за счет клинавнлнастя детале й), Величину <нш<нжаго жщу< кв (Ле)с„ид каждый исто'шик скалярных ошвйаи при общем нх числе ш„е мо»кио найти по <)юрмуле Расчет допусков на оптические поверхности и детали, перпендикулярные оси системы Для допуска па высоту микронеровностей оптических поверхностей из формулы (8.2) получим (8.8) и> — и, Здесь дп — коэффициент, обратный передаточному отношению! чем больше его величина, тем шире допуск можно задать на дефекты данной поверхности.
Это относится к дефектам, которые непосредственно ухудшакп качество изображения. Единичные дефекты полированных поверхностей в виде царапин, выколок, прошлифованных пузь<рей, а также пороки материала (пу. зыри, камни) реглачентиру<от пе цо их глубине, а по величине отношения пло>цадп указанных дефектов к площ»дн >юпсрс пюго сечении рабо.
чего пучк: лучей в месте их нахождения; по ГИ:1 ! ! !41 — 76 допустима величина отношения укпл>нных алони~лей»е более (Я, Расчстпу>о формулу д<ш допуска ЛЛ'р па дефекты оптической поверхности в пределах се рабочей зоны легко получить, аоспользонавшнсь теч же коэффициентом йч действительно )32 )32 (8.9) Здесь Лл и ЛЛ» — наибольшая допустимая разность стрелок пптической поверхности и соответственно выходящего волнового фронта в прелелах рабочего сечения пучка лучей; ЛЛ<» — волновой допуск на астпгмагизч н месм>ые дефюрмации выходящего волнового фронта в пределах рабочего пучка лучей, заданный величиной наибольшей допустимой разности числа интерференцнонных полос, которая наблюдается при контроле формы оптической поверхности под пробныч стеклом; »в длина волны света, применяемого для освещения при контроле формы поверхности (для белого света при контроле по полосам красного цвета принимюот й =- 0,55 мкм).
Предельное значение допустимого волнового допуска ЛЛ', для вн. зуальпых систем не должно превышать величины (ЛЛ„)аоп О,! м«м (8. 10) )02 0,28 мкм ' * Коэффициент и а формуле (8.9) определяется соответственно типу поверхности: для преломлюощих — по форчулс (8.2), длн отражаю. щих — по формуле (8.3). Допуск на несферичность (астигматичность) поверхностей в пределах светового диаметра (приводимые на чертеже оптической детали) увеличивают на величину квадрата отношения светового диаметра к рабочему диаметру О пучка лучей, поэтому ЛЛ =-Лап~ ' ~) =дЛЛ„( — '~) .
Допуски на дефенты нерегулярного характера (местные вмрывы, зональные ошибки) в пределах светового диаметра задмот той величины, <)акой они получил><сь по формуле (8,9) для рабочей зоны поверхности. Допуск Лl на обншс шк:ншсн»е поверхности, перпендикулярной в.псн системы, от расчетной формы можно определить исходя пз дону. стимых аберраций, в частности, продольного хроматизма, или из условия удобства контроля заданного допуска ЛЛ> на местные ошибки, илн из требований взаимозаменяемости деталей. Для деталей иеответстнешюго назначения этот допуск задают исходя из возможностей технологии серийного оптического производства или из удобства контроля яс<фернчности, В последнем случае принимают Л< ие более чеы в 3 — 5 рнз больше допуска Лй, Допуск на клиновидное<» пластинок, разверток призм и на косину линз определи>от по формуле Лп,и<,е (>, Лп ..<..е и (8.
12) и — ! (> и — ! К'' где Лпш,, — допустимый угловои хроматизм з» окуляром прибора, определяемый по формуле (8.4); 0 и Ор — диаметры сечения рабочего пучка лучей в месте расположения детали н диаметр рабочего выходного зрачка соответственно; (г' — угловое увеличение оптической системы, стоящей за данной деталью, равное отношению тех же диаметров, В сходящемся ходе лучей клин вызывает также кому, величину которой в угловой мере за системой, расположенной за клином,можно вычислить по формуле (18) Ла„= — 30: пл' (Р, пэ — (,э (8.13) где п<ы — апертурный угол пучка лучей в месте расположения клина.
Клиновидность разверток отражательных призм может возникнуть вследствие двух причин: из-за отклонении углов между ее рабочимн гранями от ном<шала, которое вызывает появление клиновиднпсти Ос в плоскости глпа»ого сечен»я п пз-за ппрачнднльностн и, которая обусловлпнж г кл»по»пдносп, 0„» плоскосп<, перпендикулярной главному сечен»ни Н силу пшп>ншернеплпкулнрпог>п обеих состанляющих клпнпвндшить разнсртк» притч ранна И -- ( О'-! 0', При расчете допусков и ко<про»с орнзи, согласно ГОСТ 24!2 — 68, каждая из пшибок рассматривается самостоятельно. Связь между ошибками отдельных углов призм н клиновпдностью Вс, чежду пирами- дальностью призм и клпновндностью 0» находится из разверток призм.
Отклонение угла крыши Лнрч от прямого вызывает двоение изображения, когда пучок световых лучей падает одновременно на обе ее грани. Задаваясь двоениеч изображения за окуляром не более 20', допуск на отклонение угла крыши вычисляют йо формуле Лн<шж К, > 20" (8.14) где и — показатель преломления призмы, е — угол падения осевого луча на ребро крыши; В' — угловое увеличение системы, стоящей за призмой для осевой точки ребра кры>йи. Допуск па децентрировку линзы из поперечного хроматизма равен с~бес (7 > (8,15) где Ли,, — — 0,1 мкм — волновой допуск иа хроматизм в пределах рабочего диаметра ь) линзы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
