Допуска в оптических системах

О допусках в оптических системах [c.393]

Допуска в оптических системах 393 Дублет 371 [c.442]

Допуски на конструктивные параметры и положение деталей в оптической системе (в том числе на центрировку) определяют исходя из диапазона допустимых значений остаточных аберраций, /Которые, в свою очередь, зависят от назначения оптической системы (см. п. 113). Оптические допуски выбирают тем уже, чем меньше допустимые отступления аберраций от заданных. [c.393]

А это ие что иное, как принцип Якоби (см. гл. V, п. 6), который снова оказался эквивалентным принципу наименьшего действия. Параллелизм между механическими и оптическими явлениями можно усмотреть уже из сравнения принципа Якоби с принципом Ферма, Принцип Якоби допускает оптическую интерпретацию, если консервативной механической системе поставить в соответствие оптическую среду с коэффициентом преломления, меняющимся пропорционально Ye— V. Эта аналогия может быть использована обеими науками. С одной стороны, канонические уравнения Гамиль-тона становятся применимыми в оптических задачах. С другой стороны, из оптики в область механики могут быть перенесены методы построения волновых фронтов Гюйгенса, [c.311]

Оптические детали линзы, призмы, зеркала, шкалы, сетки применяют в приборах для пропускания и изменения направления пучков света. Конструктивные формы, размеры и допуски на изготовление оптических деталей определяют расчетом оптической системы прибора в зависимости от их местоположения, назначения и диаметра проходящего светового пучка. [c.700]

Суммы Зайделя допускают много различных представлений. В частности, возможны переход к выражениям, включающим параметры только одного нулевого луча [7], или замена отрезков s., i на тангенсы углов нулевых лучей с оптической осью [45], но вряд ли это представляет интерес в настоящей работе. Основные результаты для аберраций третьего порядка оптической системы с аксиальной симметрией уже получены. Вывод сумм Зайделя для систем, состоящих из оптических элементов произвольного вида, т. е. не только рефракционных, но и дифракционных, позволяет применить к ним известные методики расчета аберраций третьего порядка, разработанные для чисто рефракционных систем [40]. [c.61]

На точность прибора влияют ошибки отсчетных и передаточных механизмов, а также погрешности оптической системы (пониженная разрешающая способность, параллакс сеток, наклон изображения, биение или увод визирной оси и т. д.). От рационально выбранных посадок и допусков в значительной мере зависят также себестоимость изготовления прибора, его надежность и долговечность в эксплуатации. [c.402]

Оптические системы и узлы is is о > h ХН il П ей Допуски под пробное стекло (полос) ° ° о в я III >.. м я 0) а, S 5 = S ss U2 W Й S 1 1 а о ill S [c.414]

Все три разности оптических путей в этом выражении имеют порядок величины, равный б . Выбирая теперь в качестве системы отсчета линии ЗР, PH и QH, сможем получить для О линейные выражения для определения разности 0 —0 используем приближение (3.89) из п. 3.2.5. Однако последнее полученное уравнение относится к лучам, которые пересекаются в месте положения наблюдателя — точке Я (рис. 3.15), тогда как рассматриваются лучи, пересекающиеся в точке К (рис. 4.36). Тем не менее, оно справедливо, поскольку член, которым пренебрегаем, допуская подобную замену, имеет порядок величины б (это относится только к очень малым изменениям положения точки Н ). Тогда будем иметь [c.145]

Недостатком бальзамина является то, что при полимеризации он в некоторой степени может деформировать склеиваемые детали, что приводит к ухудшению качества изображения. Нередко при склейке появляются устойчивые местные расклейки в виде групп мелких точек. Если эти группы точек не увеличиваются нри температурных и механических испытаниях и не влияют на качество оптической системы, то они обычно допускаются. Поэтому бальзамин можно использовать для склейки деталей, не расположенных близко от плоскостей изображения. [c.243]

Получение изображений на полный кадр. Для возможности быстрого фотографирования пленка движется непрерывно. Относительное движение изображения и пленки при экспозиции не допускается. Это достигается применением одного из следующих способов а) освещение производится от вспышек (искры) лампы.длительностью менее 1 мксек, производимых синхронно с приводом пленки, так что при съемке одного кадра происходит только одна вспышка б) при непрерывно действующем источнике света и перемещаемом изображении синхронно с пленкой с помощью быстро вращаемой призмы, помещенной между системой линз и пленкой. Еще большая скорость фотографирования достигается при неподвижной пленке и вращающейся оптической системе, дающей последовательно изображения в соответствующих местах пленки. [c.181]

В процессе изготовления прибора по всей цепи размеров погрешности неизбежно набегают , в результате этого возникают отклонения от расчетных данных оптической системы. В связи с этим в процессе сборки дополнительно регулируют в пределах заданных допусков взаимное расположение оптических и металлических деталей и узлов (применяя подрезки, прокладки, подшлифовки и т. п.) до тех пор, пока не добиваются необходимых характеристик прибора. Процесс регулировки при сборке, без которого не обходится ни один оптико-механический прибор, называется юстировкой. Юстировка производится посредством мерителей, представляющих собой вспомогательные оптикомеханические приборы, имеющие (как и всякие мерители) точность, большую той, которую они измеряют. Приборы эти бывают переносными и стационарными. [c.5]

Максимальное значение допустимого отклонения 6pi дани параметра р,- оптической системы, вычисленное в предположен что все остальные параметры имеют отклонения, равные нулю, зывается условным допуском [40]. Условные допуски на парамет системы вычисляются по формулам табл. 23 и 24. [c.154]

Изменение фокусного расстояния для большинства оптических систем допускается в пределах 3% от начальной величины, т. е. для выбранной линзы оно вообще находится в пределах допуска. Табл. 14 и 17 и кривые рис. 79 и 80 характеризуют астигматизм и дисторсию линзы до и после наложения температурного поля. В связи с тем, что изменение температуры вызывает изменение фокусного расстояния, а последнее, в свою очередь, влияет на кривизну системы, искажения в меридиональной и сагиттальной [c.149]

Надо отметить, что большая точность необходима только для автоматического усовершенствования оптической системы по методике, описанной в гл. VII. Для вычисления допусков можно удовлетвориться и небольшой точностью, так как погрешность в 20—30% в их величине не имеет практического значения. [c.481]

Во втором издании заново написаны главы, носвященные методике автоматического расчета систем, основам расчета допусков в оптических системах, оценке качества изображения, влиянию изменения температуры иа изображение, полностью переработаны сведения по расчету хода лучей, аберрация.ч третьего порядка, предварительному расчету конструкций систем. общей методике расчета систем. [c.2]

Во 2-е издание книги введены ноиые главы влияние температуры на положение изображения и иа аберрации оптических систем, расчет допусков в оптических системах, в том числе и допусков на децентрировку глава об оценке качества изображения о системах, содержащих асферические поверхности, в том числе поверхности с двойной кривизной, из которых составляются ана-морфоты. Большое место уделено главе, трактующей о применении ЭВМ к расчету оптических систем и об автоматизации этих расчетов. [c.4]

Габаритный расчет оптической схемы микроскопа. Он o yuie-ствляется одновременно с эскизным проектированием микроскопа с его оптико-механическими узлами и приспособлениями. Полагая, что отдельные оптические узлы системы или компонента являются безаберрационными, с помощью формул гауссовой оптики определяются фокусные расстояния, числовая апертура (относительное отверстие), поле зрения отдельных компонентов системы, а также их взаимное расположение. При наличии в системе пластинок, зеркал и призм, а также апертурных диафрагм и диафрагм поля зрения определяются их размеры и положения. Если в зрительных трубах следят за тем, чтобы изображение было прямое, то в микроскопах, за редким исключением, этому условию не придают никакого значения, т. е. изображение может быть перевернутым. Виньетирование наклонных пучков в оптических системах микроскопов не допускается. С целью изыскания оптимального варианта в отношении габаритов и расположения в микроскопе оптической системы, последняя уточняется и составляется на основании совместной проработки оптиков-конструкторов и конструкторов-механиков при непосредственном участии исследователей данных приборов. [c.369]

При нониальном совмещении штрихов, как это показано на рисунке, не допускается ни перекрытие изображений противопо ложных штрихов, ни свободный промежуток между их основаниями. Для того, чтобы линия раздела изображений штрихов точно находилась в одной плоскости, в оптическом микрометре применена следующая оптическая система (рис. 112). [c.131]

Существенной особенностью ОДГ Отема фирмы Лейтц (ФРГ) является наличие шариковых подшипников оригинальной конструкции, в которых вращается шпиндель, и системы двустороннего отсчета с применением оптического микрометра (рис. 138). Эти подшипники точны, не допускают люфта в радиальном и осевом направлениях, воспринимают значительную нагрузку и при этом обеспечивают плавный и легкий ход. Отсчетная оптическая система основана на применении оптического микрометра, в основе которого лежит свойство плоскопараллельной стеклянной пластины смещать выходящий из нее пучок света. [c.164]

Модуль излучателя состоит из стержня, лампы-накачки, осветителя, высоковольтного трансформатора, зеркал резонатора, модулятора добротности. В качестве источника излучения используется обычно неодимовое стекло или алюминиево-иттриевый гранат, что обеспечивает работу дальномера без системы охлаждения. Все элементы головки размещены в жестком цилиндрическом корпусе. Точная механическая обработка посадочных мест на обоих концах цилиндрического корпуса головки позволяет производить ее быструю замену и установку без дополнительной регулировки, а это обеспечивает простоту технического обслуживания и ремонта. Для первоначальной юстировки оптической системы используется опорное зеркало, укрепленное на тщательно обработанной поверхности головки, перпендикулярно оси цилиндр рического корпуса. Осветитель диффузионного типа пред ставляет собой два входящих один в другой цилиндра, между стенками которых находится слой окиси магния. Модулятор добротности рассчитан на непрерывную ус тойчивую работу или на импульсную с быстрыми запусками. Основные данные унифицированной головки таковы длина волны 1,06 мкм, энергия накачки—25 Дж, энергия выходного импульса — 0,2 Дж, длительность импульса 25 НС, частота следования импульсов 0,33 Гц (в течение 12 с допускается работа с частотой 1 Гц), угол расходимости 2 мрад. Вследствие высокой чувствительности к внутренним шумам фотодиод, предусилитель и источник питания размещаются в одном корпусе с возможно более плотной компоновкой, а в некоторых моделях все это выполнено в виде единого компактного узла. Это обеспечивает чувствительность порядка 5-10 Вт. В усилителе имеется пороговая схема, возбуждающаяся в тот момент, когда импульс достигает половины максимальной амплитуды, что способствует повышению точности дальномера, ибо уменьшает влияние колебаний амплитуды приходящего импульса. Сигналы запуска и остановки генерируются этим же фотоприемником и идут по тому же тракту, что исключает систематические ошибки определения дальности. Оптическая система состоит из йфокального телескопа для уменьшения расходимости лазерного. луча и фокусирующего объектива для фото приемника. Фотодиоды имеют диаметр активной пло- [c.140]

Для склейки деталей, работающих в интервале температур +60-5---60° С, применяются бальзамин и клей ОК-50. Недостатком бальзамина является то, что при полимеризации он в некоторой степени может деформировать склеиваемые детали, что приюдит к ухудшению качества изображения. Нередко при склейке появляются устойчивые местные расклейки в виде групп мелких точек. Если эти группы точек не увеличиваются при температурных и механических испытаниях и не влияют на качество оптической системы, то они обычно допускаются. Поэтому бальзамин можно использовать для склейки деталей, не расположенных близко от плоскостей изображения. [c.224]

В визуальных системах из указанного допуска = 0,14 мкм на все технологические аберрации, возникакщие из-за ошибок изготовления и сборки оптических деталей, рекомендуется выделить только его часть не более [37] [c.403]

В этих формулах ( в)дon. ск и (Ae) /i, вект общий допуск на скалярные и векторные ошибки всей оптической системы Шск и Швект — число первичных скалярных и векторных ошибок соответственно. [c.405]

Из формул (10), (14) и (16) видно, что допуски на цилиндричность и местные ошибки оптических поверхностей, а также допуски на клино-видность пластинок и децентрировку линз тем строже, чем больше сечение рабочего пучка лучей в месте расположения деталей. Если детали и узлы оптической системы стереотрубы (рис. 3) расположить в последовательности снижения требований к точности их изготовления (с учетом также конструктивной сложности деталей и узлов), то на первом месте следует поставить детали и узлы 2, 3, 1, затем 4, 6, 7 и, наконец, пластинку 5 сетки требования к точности изготовления пластинки сетки невысоки 1, так как в месте ее расположения пучок лучей сходится в точку (d == 0). В той же зависимости от размера сечения рабочего пучка находятся и требования к материалам для деталей в отношении оптической однородности, двойного лучепреломления, отклонений оптических констант. Поэтому для деталей, стоящих в широком сечении рабочего пучка, следует выбирать материалы более высоких категорий, а для деталей, находящихся в узком пучке, допустимо применять материалы пониженных категорий. [c.409]

Дефекты оптических поверхностей, расположенных в пределах 10 дптр от плоскостей действительных изображений, могут давать видимые нерезкие тени. Такого рода тени допускаются в пределах общего количества дефектов, указанного в таблице, при условии, что угловой размер этих дефектов не превышает Г 0,5 D. Данные табл. 2 действительны для приборов с окулярным полем зрения до 70° и фокусным расстоянием системы после плоскости изображения, не превышающим 40 мм. При большем окулярном поле зрения и большем фокусном расстоянии приведенные допуски могут быть соответственно расширены. [c.696]

На точность прибора влияют как опшбки отсчетпых механизмов (зубчатых передач винтовых механизмов и др.), так и погрешности оптической системы (разрешающая способность, параллакс, дисторсия). От рационально выбранных посадок и допусков зависит также в значительной степени длительность сохранения точности (надежность прибора) в условиях эксплуатации. Выбранные допуски и посадки должны также обеспечивать максимально возможную взаимозаменяемость деталей и узлов. [c.420]

Существует некий конечный предел в отчетливости деталей, который может быть достигнут с любой оптической системой. Этот предел, как будет показано в п. 8.6.2, в конечном счеге обусловлен волновой природой света. Большой интерес для конструкторов-оптиков представляет величина нижнего предела разрешения глазом двух соседних точечных объектов, или острота зрения, поскольку от этой величины зависят все допуски (как оптические, так и механические), приемлемые при создании приборов для визуальных наблюдений. Для нормального глаза предельное угловое разрешение составляет около Г, что при фокусном расстоянии 15 мм соответствует 0,0045 мм на сетчатке. При дггаметре зрачка, большем 5 мм, хроматическая и сферическая аберрации ухудшают разрешающую способность глаза. Поэтому обычно при конструировании приборов для визуальных наблюдений предполагается, что диаметр светового пучка, попадающего в глаз, не превышает 4—5 мм. При расчете таких приборов почти никогда не учитываются недостатки глаза, так как они меняются от человека к человеку. [c.224]

Эти результаты отнюдь не тривиальны. Марешаль показал, что при малых аберрациях четкость по Стрелю для классической физической оптики и, следовательно, общий объем, ограничиваемый оптической частотной характеристикой, непосредственно зависят от Eq. Позже мы исследуем эти вопросы более подробно. Здесь достаточно заметить, что целесообразней ввести определенный допуск в целом на фронт результирующей волны, а не на каждую аберрацию, выраженную отдельно. Весьма важно также подчеркнуть, что разности хода, соответствующие геометрической оценке оптического пути от волнового фронта в выходном зрачке до распределения интенсивности в плоскости изображения, здесь не рассматриваются. Величину же А, представляющую собой оптическую разность пути от волнового фронта до идеальной сферы, можно определить довольно точно. Мы останавливаемся столь подробно на этом вопросе потому, что некоторые усреднения А в о непосредственно касаются более точных оценок распределения света с точки зрения физической оптики. В заключение данной главы применим сказанное к простой оптической системе, а именно к случаю одной отражающей поверхности. При этом мы будем сохранять члены до пятого порядка. Рассмотрим разложение волновой деформации, в котором имеются два члена, определяющих фокусировку, пять членов аберрации третьего порядка и девять членов аберрации пятого порядка. Если теперь привести подобные члены вида р" os ф, то А молшо выразить следующим образом [c.105]

Для каждой категории оптических приборов установился в порядке постепенного улучшения некоторый компромисс между качеством изображения н сложностью системы оптнки. Оптические системы для визуального применения могут быть разделены на две группы — телескопические и микроскопические, условия применения которых весьма различны. У приборов первой группы качество оптнки в идеальном случае должно быть таким, чтобы наблюдатель, вооруженный данным прибором с увеличением т, мог различить все те подробности, которые он видел бы невооруженным глазом, находясь от рассматриваемого объекта на расстоянии в V раз меиьшем, чем в действительности. На деле приходится смягчать требования, сводя нх к тому, чтобы качество изображения в центре поля было практически неотличимо от идеального в отношении резкости и разрешающей силы, и допускать на краях поля зрения значительное ухудшение. [c.372]

Оптическая система характеризуется к функциями Ф , Фг.....Ф . В качестве функций могут служить аберрации системы, найденные с помощью расчета хода лучей, фокусное расстояние, положение изображения относительно последней поверхности системы и т. п. Какие именно функции будут вычисляться при расчете конкретной системы, также решает конструктор. Задача сводится к отысканию таких значений коррекционных параметров, при которых либо все рассматриваемые функции будут иметь заданные значения с заданными допусками, либо оценочная функция (УП.24) будет иметь минимальное значение. Методы, применяемые прн решении, зависят от формы постановки задачи.. Если предполагается,, что все функции принципиально могут иметь заданные значения, то одновременно будет выполнено и второе требование, т. е. получение минимума оценочной функции. В этом случае оценочная функция обратится в нуль. Если же при постановке задачи заранее известно, что все функции одновременно принципиально не могут иметь заданных значений, то задача решается методами миниминизацин оценочной функции. Очевидно, что для выполнения к условий в общем случае необходимо располагать не менее чем к параметрами. Поэтому, еслн количество коррекционных параметров равно количеству условий илн превышает его, то можно предполагать, что все функции могут получить заданные значения. В случае, когда количество функций превышает количество параметров, заведомо можно утверждать, что все функции одновременно ие могут иметь заданные значения и использование оценочной функции при этом является необходимым. Отсюда вытекает, что соотношение между количеством коррекционных параметров и количеством функций предопределяет использование тех нли иных методов автоматического расчета. [c.388]

Представим себе пространство функций Ф . В этом пространстве исходной оптической системе соответствует некоторая точка, координатами которой являются значения функций, . Ф . Искомой оптической системе соответствует точка с координатами Фх, Фг,. . ., Фк, являющаяся центром многомерного параллелепипеда, граии которого равны удвоенным значениям допусков на значения функций. Так как функции могут в принципе иметь различную размерность, то рационально принять такую метрику пространства, в которой единицами измерения по отдельным координатным осям служат допуски на функции, т. е. величины бФу. Тогда искомой оптической системе в пространстве функций будет соответствовать многомерный куб, каждая грань которого равна двум единицам. Для пояснения сказанного служит рис. УП. 2, где представлено пространство, образованное двумя функциями Ф и Фг-Расстояние между заданной и исходной точками может быть вычислено по формуле [c.394]

Какие величины децентрировки допустимы Для точки на осн можно исходить из следующего соображения. Еслн диаметр кружка рассеяния, вызываемого сферической аберрацией, в наилучшей плоскости установки равен 2г, то можно допустить меридиональную кому порядка 30—40% от г. Если оптическая система визуальная и обладает высоким качеством изображения, целесообразно исходить из дифракционных критериев, например из волновой аберрации или из значений ЧКХ, допуская в первом случае волновую кому в 15—20% от волновой сферической аберрации (в иа-илучшей плоскости установки), а во втором — ухудшение значения ЧКХ на 15—20% прн частотах, представляющих наибольший интерес для рассматриваемой оптической системы. Для систем с высокой разрешающей способностью, применяемых в астрономических и визуальных приборах, следует брать частоты, близкие к предельным разрешаемым для фотографических объективов нужно исходить из частот, соизмеримых с разрешаемыми светочувствительным слоем частотами, которые обычно в десятки раз меньше предельных. [c.498]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...