Погрешности продольной наводки (фокусировки)

Из D A^‘F^‘ L(Рис.2.3) ® R² =Д^{’ 2}/4+(R - DL_Ф)²=Д^{’ 2}/4+R² -2RDL_Ф+DL_Ф ²

® R=Д^{’ 2} / 8DL_Ф .Применяя формулу Ньютона ZZ^‘ =-¦^{‘ 2} имеем 0

Z=DZ=-¦^{‘ 2}/ Z^‘ =¦^{‘ 2}/ R=2DL_Ф¦^{‘ 2}/ (Д^’ / 2)² = в / s² , ®DZ=в/s²=0,2/s²,

где в=2DL_ф , s=Д^’ / 2¦^‘ ,при DL_ф =0,1мкм в=0,2мкм

Н Н’ вых.зр. Д’

-¦ P_f P_A

A^’ F A F^'

DZ=Z L

Z^‘ = - R DL_ф

Рис 2.3.Обозначения: DL_ф- отклонение волнового фронта, P_A, P_F - поверхности плоского и сферического волнового фронтов

Из полученных формул видно, что продольные наводки грубее поперечных наводок. Здесь также точность наводок (DZ) зависит от марки и методов наведения ( см. таблицу ниже)

Способы продольных наводок

по резкости изображения точки	ФЭУ	Визуальные наводки (1/2-1/8)l	Ф-Э наводки l/10
метод сдвинутых по глубине марок	ФЭУ	l/40	l/65
теневой метод	ФЭУ   ФЭУ	l/40	l/400
растровый метод фокусировки	ДИССЕКТОР	-	l/400

ТИПОВЫЕ СРЕДСТВА ОПТИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ

Тестовые объекты

К ним относятся: точечные и щелевые диафрагмы, сетки, миры, перекрестья, марки и растры специальной формы, полуплоскость.

1.Точечные диафрагмы (точки)служат для имитации светящейся точки и применяются для контроля качества изображения О и ОЭС. Изготов ляются механическим способом или прожиганием лазерным лучом.

Д_д Д_д=(1,22l/ Sins_о^‘)(¦^‘ _к/¦^‘’_о)

2.Щелевые диафрагмы (сменные и регулируемые) применяются для измерения аберраций а также для угловых и спектральных измерений.

3.Сетки с различными шкалами.Cетка- это плоскопаралельная пластина из оптического стекла с нанесенными на нее шкалами.

4. Миры: штриховые, радиальные, глубинные, комбинированные.

Штриховые миры представляют собой испытательные таблицы,выполненные на оптическом стекле в виде штриховых элементов, оцифрованных от 1-25. Каждый элемент состоит из четырех групп штрихов (светлых на темном фоне): горизонтальных, вертикальных и двух наклонныхпод углом 45 градусов. Ширина штрихов в каждом элементе уменьшается по геометрической прогрессии со знаменателем q = 2^-1/12 =0,94.Миры изготавливают согласно стандартапо номерам :1 - 6.Число штрихов

1 2 3 4 5определяется по формулам:

5 N=(60 / В) 1,06 ^i-1 ,

10где i- номер элемента миры,

В 15 l=2a ,a=2a/¦^‘_k ,

l a 20где l ,a - линейное и угловое

25разрешение миры, помещенной

21 22 23 24 25в фокусе коллиматора.

Основные характеристики мир сведены в таблицу

мира	В-база миры	число штрихов
1	1,2мм	50 - 200
	2,4	25 -100
	4,8	12,5 - 50
	9,6	6,5 - 12
	19,2	3,1 - 12
	38,4	1,6 - 6,3

ДРис 2.4

Радиальные миры(Рис 2.4) представляют собой стеклянную пластину с нанесенными чередующимися прозрачными и непрозрачными секторами. Разрешающая способность в центре поля определяется по формуле

N =n / (3,14 Д) ,где n - число пар секторов, Д -диаметр сливающихся секторов. Радиальные миры изготавливаются по стандарту: n=18 , 36, 48, 72.

Глубинные мирыпредставляют собой склеенный блок (Рис 3.4) из основания 6 и ряда стеклянных столбиков 1-5 разной высоты с нанесенными на них штриховыми или радиальными мирами.

1 2

+2 -2

3 0

4 5

+1 -1

Комбинированные миры- это фотоотпечатки на стекле, где нанесены в определенной последовательности штриховые и радиальные миры определенного вида.

Важной характеристикой мир, сеток, растров является контрастность К =(I_max - I_min)/ (I_max + I_min) , где I_max ,I_min -яркости белых и темных полос. Стандартные миры изготавливаются с К = 1.

2.2.2. Осветители состоят из источника света и конденсора. Источники света подразделяются: монохроматические - лазеры и лампы, дающие определенную длину волны( Na, Pb) и лампы осветительные, а также тепловые источники. Конденсоры проецируют нить источника на входной зрачок диафрагмы. Применяются 2-х, 3-х, 4-х кратные линзовые и зеркально-линзовые конденсоры. Их характеристики: угол охвата - 2s_А=20^о-135^о ( 1-ый линзовый - 20^o, 2-х линзовый -50^o, 3-х линзовый - 60^о-70^о и зеркально-линзовый -100^о-135^о и линейное увеличение- b= -1^х до -10^х, при этом должно выполняться условие - s_А^к>s_А^об .

Автоколлимационные окуляры отличаются от обычных тем, что шкала, сетка, перекрестие, находящиеся в фокусе окуляра, подсвечиваются осветителя и дополнительных оптических элементов (наклонных пластинок, призм и т.п.) . Примеры ряда окуляров приведены на рис2.5.

В оптической измерительной технике широко применяются окуляры типа: Аббе, Гаусса, с куб- призмой, Монченко и редко применяются окуляры:

Линника, Захарьевского, со светящейся точкой.