Сборка неподвижных зеркал и призм

 

При сборке неподвижных зеркал и призм необходимо обеспечить: 1) угол  излома визирной оси (рис. 1 и 2); 2) отсутствие натяжении в больших призмах и пирамидальностисти в них; 3) заданные размеры свободных отверстий деталей;

 

Рис.4.

 

4) симметричность свободных отверстий деталей относительно оси системы; 5) наклон изображения в пределах допуска; 6) при установке деталей между объективом и сеткой центрировку системы в допуске; 7) разрешающую силу (при сборке призм).

Наиболее просто собираются неподвижные зеркала и призмы наблюдательных труб (рис. 5 а и б), установленные перед объективом в параллельных пучках лучей.

Зеркала кладутся на опорные плоскости R корпуса и прижимаются к ним крышкой 3 - посредством четырех или трех винтов4 либо плоской пружиной А (рис 6, б).

 

Рис.5.

 

Иногда между зеркалом и крышкой помещают картонную или пресс-шпановую прокладку 5 (рис 4, а). Аналогично собираются призмы, например при помощи прижимной планки 1, пружины 2 и крышки 3 (рис 4, б).

Перёмещение зеркал по стрелкам в, б, г для узлов, представленных на рис. 4, не вызывает какой-либо деюстировки прибора. Поворот зеркала по стрелке а вызывает постоянную ошибку  угла , которая для наблюдательных труб не имеет значения, а для прицельных может быть учтена при установке нуля шкалы углов, прицеливания при пристрелке оружия. В-этом же случае перемещения деталей могут привести к срезанию наклонных пучков лучей.

Поворот зеркала вокруг оси Z вызывает наклон изображения. Все юстировочные повороты и смещения зеркала могут быть осуществлены только припиловкой опорных поверхностей оправы или установкой прокладок (например, 6, рис. 4, разрез АВ) между этими поверхностями и оптическими деталями. Это нежелательно, так как в условиях эксплуатации прибора, например при тряске, прокладка может сместиться, а прибор разъюстироваться.

 

Рис.6.

 

При установке деталей после объектива (рис. 5) поворот деталей по стрелке а и смещения по стрелкам в и г приводят к децентрировке системы и параллаксу. Поворот деталей относительно оси Z (по стрелке е) приводит к наклону изображения.

На рис. 5 а, б, в показаны соответственно узлы крепления простой - прямоугольной призмы, плоского зеркала и прямоугольной крышеобразной призмы. Узлы позволяют центрировать призмы путем изменения положений втулок 1 и 2 в корпусе 3 в направлении стрелок в и г (рис. 5, а). Поворот вокруг оси Z может быть осуществлен только при помощи введения прокладок между деталью и корпусом и обычно в данных узлах не производится.

Юстировку наклона изображения в приборах с большим числом зеркал или призм, используемых в лабораторных условиях, удобно производить зеркалом 1 или призмой 2 (рис. 6), которые могут менять наклон отражающей грани. Это достигается поворотом оправы 3 призмы при помощи трех винтов 4, наклоняющих винт 5 с шаровой головкой па нужный угол е относительно неподвижной крышки б корпуса призмы. Величина наклона ограничивается величиной зазора между винтом 5 и отверстием в крышке 6.

Центрировка зеркала или призмы в оправе может быть осуществлена различными методами. Простейший способ центрировки выполняется при помощи двух трубок I и II (рис. 7, a) без объективов и окуляров, ввинчиваемых в базовые резьбы 5 и 4 корпусов 3 и 5 призмы (рис. 5, а и в). Трубки имеют сетки А, В и С, находящиеся на конечных расстояниях от юстируемой призмы (или зеркала). Сетка 1 имеет черный кружок; па сетке 2 нанесено черное кольцо; сетка 3 имеет, также черное кольцо диаметром, промежуточным между диаметром чёрного кружка и кольцом сетки 2.

 

Рис.7.

 

Центры колец сеток и черного кружка должны быть точно центрированы. На расстоянии 250 мм наилучшего зрения от сетки 3 в трубке II имеется диафрагма К, в плоскости которой помещается зрачок глаза наблюдателя. Если призма (пли зеркало) установлена правильно, то при наблюдении в трубку II кружок сетки С и кольца сеток А и В будут концентричны друг другу. При смещении детали по стрелкам в и г и наклоне по стрелке а концентричность колец нарушается.

Описанный метод центрировки не очень точен и не позволяет оценивать количественно величину децентрировки детали. Оптические приспособления позволяют избежать указанных недостатков.

Удобно комбинированное оптическое устройство, позволяющее определять и наклон и параллельное смещение зеркала или призмы (рис. 8). Вместо сетки 1 трубки II (рис. 7, в) в трубке I (рис. 8, а) устанавливается зеркало 2 с маркой Е в центре Микроскоп I (рис. 7,в) заменяется автоколлимационной трубкой II с объективной насадкой М, имеющей круглое отверстие (рис. 8, а). При освещении сетки трубки II в торец лучи выйдут из объектива параллельными пучками и, пройдя отверстие в насадке отразятся от юстируемого зеркала А В и зеркала 2 (рис. 8, а).

При правильной установке зеркала (положение АВ) отраженные лучи (две стрелки) соберутся в фокусе окуляра трубки и марка С сетки совместится с ее автоколлимационным изображением .

При наклоне зеркала (положение А'В') на угол  лучи (три стрелки) будут направлены на зеркало 2 не под углом и, отразившись от него, дадут в плоскости сетки 3 трубки автоколлимационное изображение С", смещенное относительно марки С на величину Д. При юстировке призмы автоколлимационное изображение С’ марки С можно получить и непосредственно от ее передней грани без использования зеркала 2. Однако яркость блика бывает обычно недостаточна.

 

Рис. 8.

 

При параллельном смещении зеркала (положение А'В' па рис. 8,б) параллельные лучи, идущие через отверстие в насадке М, не дадут смещения изображения С’ относительно марки С, но лучи, проходящие насадку М, выйдут из нес сходящимся пучком, повторяя схему рис. 7, в. Передний фокус F насадки М должен быть совмещен с маркой Е сетки 2. При правильном положении зеркала (положение АВ) лучи после отражения от зеркала дадут изображение Е' марки Е в центре С.

Сборка вращающихся призм

К вращающимся призмам относятся призмы, которые при работе, прибора могут поворачиваться относительно вертикальной оси на 360°, обеспечивая круговой обзор местности при неподвижном положении глаза наблюдателя. Принципиально круговой обзор может быть осуществлен вращением только одной прямоугольной призмы. Однако поворот се относительно оси вращения (ось Z) вызывает наклон изображения, для устранения которого в оптическую систему прибора вводят дополнительную призму.

Выравнивание изображения осуществляется двумя призмами - Дове (рис. 6) и Пехана. Как известно, призма, Дове разворачивается в плоскопараллельную пластинку, наклонную оси системы. При установке призмы за объективом в непараллельных лучах призма вносит аберрации, не симметричные оси системы и которые невозможно компенсировать аберрациями линз симметричными оси. Поэтому призма Дове ставится всегда в параллельном ходе лучей либо перед объективом, либо между линзами оборачивающей системы с параллельным ходом между ними.

 

Рис.7. Рис.10.

 

При юстировке призмы Дове, необходимо, чтобы отражающая грань призмы была параллельна оси ее вращения, а последняя совпадала бы с визирной осью системы. Эти условия выполняются при юстировке призмы в оправе при помощи прокладок 3 (рис. 9), а иногда винтов. Юстировка производится при помощи коллиматора II и зрительной трубы I, оси которых должны быть или совмещены, или параллельны (рис. 10). В этом случае изображение перекрестии сетки коллиматора будет совпадать с центром сетки зрительной трубы. Юстируемая призма I в цилиндрической оправе 2 устанавливается в призмах 3 столика юстировочной установки, который может вращаться (по стрелке а), подниматься или опускаться (по стрелке б) и наклоняться (по стрелке г).

При юстировке призму устанавливают так, чтобы отражающая грань была внизу или вверху. Так как при произвольном положении столика ось призмы не будет совпадать с осями коллиматора и зрительной трубы, то изображение сетки коллиматора сместится относительно центра сетки зрительной трубы. Движениями столика добиваются совмещения этих крестов. Поворачивают призму в оправе на 180° (по стрелке б), причем изображение нитей сетки коллиматора повернется па 360°.

Юстировка призмы выполняется методом половинных поправок. Половина величины смещения перекрестия устраняется движениями столика, а другая половина - наклонами призмы при помощи прокладок 3.

 

Рис.11. Рис. 12.

 

Существуют конструкции, позволяющие наклонять призму при помощи винтов. На рис. 11 показана одна из аналогичных конструкций, в которой наклоны призмы достигаются винтами, сжимающими стенку А оправы призмы. Такое крепление призмы находит применение в спектральных приборах (стилоскоп).

Данная конструкция позволяет легко и точно юстировать призму; однако при эксплуатации прибора в условиях сильной тряски и ударов юстировка призмы может нарушаться. Поэтому в приборах, работающих в указанных условиях, юстировка винтами не применяется и положение призмы определяется точными размерами посадочного отверстия в оправе призмы и незначительными наклонами призмы в оправе за счет толщины прокладок 3.

Если, при юстировке призмы Дове центры сеток коллиматора и зрительной трубы совмещены и горизонтальный (или вертикальный) штрих сетки совмещен с соответствующим штрихом сетки коллиматора, а перпендикулярный к нему штрих (например, АВ на рис. 12) сетки коллиматора наклонен относительно соответствующего штриха CD сетки трубки, то это означает, что призма обладает пирамидальностыо, которую исправить юстировкой невозможно. В этом случае необходимо призму Дове заменить.

После юстировки призма должна контролироваться на разрешающую силу, которая могла бы ухудшиться вследствие сильного сжатия призмы винтами, а также на натяжения, возникающие по той же причине.

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.

4. Справочник технолога-оптика под редакцией М.А. Окатова, Политехника Санкт-Петербург, 2004. - 679 с.

12	Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: