Контроль оптических характеристик приборов (стр. 1 из 3)
БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
Кафедра ЭТТ
РЕФЕРАТ
На тему:
«Контроль оптических характеристик приборов»
МИНСК, 2008
Измерение оптических характеристик телескопических систем
Телескопическая система характеризуется следующими основными параметрами: увеличением, полем зрения, размерами и расположением зрачка выхода, пропусканием и светорассеянием.
Измерение увеличения телескопических систем
В телескопической системе видимое, линейное и угловое увеличения являются постоянными величинами и связаны друг с другом следующей зависимостью:
(1)Где Г – видимое увеличение;
- угловое увеличение; 
- линейное увеличение; 
- диаметр зрачка входа; 
- диаметр зрачка выхода;2
- угол поля зрения в пространстве предметов;2
- угол поля зрения в пространстве изображения. 
Рис. 1. Схема измерения видимого увеличения телескопической системы по линейному увеличению.
Существует несколько методов измерения увеличения, основанных на использовании формулы (1).
Измерение увеличения по линейному увеличению. Схема измерения представлена на рис. 1.Стеклянную масштабную шкалу 3 помещают вблизи объектива 4 испытуемой телескопической системы. Изображение этой шкалы получается недалеко от зрачка выхода системы. Для определения увеличения измеряют величину этого изображения с помощью динаметра 5, представляющего собой лупу, в фокальной плоскости которой установлена сетка.
При измерении к наружному торцу окуляра прижимают тубус динаметра и, передвигая в нем трубку с лупой и сеткой, совмещают сетку динаметра с изображением шкалы 3.Измерив величину изображения, находят видимое увеличение телескопической системы по формуле
где
— число целых делений стеклянной масштабной шкалы; 
- цена одного деления масштабной шкалы в мм;N2- число делений шкалы динаметра, укладывающихсяв
делениях стеклянной шкалы; 
- цена одного деления шкалы динаметра.Стеклянная масштабная шкала может быть заменена круглой или прямоугольной диафрагмами, размеры которых заранее известны. Диафрагма или шкала должны быть освещены дневным рассеянным светом или электролампой 1 через молочное или матовое стекло 2,
При измерении линейного увеличения положительных телескопических систем используются динаметры Рамсдена или Чапского. При измерении увеличения отрицательных систем применяется динаметр Чапского.
Измерение видимого увеличения по угловому увеличению. Для определения видимого или углового увеличения можно использовать установку, состоящую из коллиматора 1 и зрительной: трубы 2с сеткой (рис.2). Измерения на установке выполняютв следующей последовательности. Предварительно зрительную трубу 2 визируют на коллиматор 1 и замечают, сколько делений
по шкале трубы занимает изображение одного иль нескольких: делений шкалы коллиматора. Затем между коллиматором зрительной трубой помещают испытуемую систему 3 и вновь, замечают, сколько делений 
пo шкале зрительной трубы занимает изображение того же деления (или нескольких делений) шкалы коллиматора. 
Рис.2. Схема измерения видимого увеличения телескопической системы по угловому увеличению
Отношение
/ определяет угловое или видимое увеличение телескопической системы.Измерение поля зрения телескопических систем
Измерение поля зрения телескопической системы можно осуществить несколькими методами.
Измерение поля зрения с помощью широкоугольного коллиматора. Схема измерений показана на рис.3. фокальной плоскости объектива коллиматора 1расположена шкалах двумя взаимно перпендикулярными рядами делений, оцифровка делений которой, выполнена в угловой мере.
За объективом широкоугольного коллиматора устанавливают контролируемую систему 2так, чтобы центр се поля зрения совпал с центром перекрестия шкалы коллиматора. Наблюдая в контролируемую систему, замечают, какие деления шкалы коллиматора еще видны на краях поля зрения контролируемой системы.
Рис.3. Измерение поля зрения телескопической системы с помощью широкоугольного коллиматора.
Расстояние между этими делениями, выраженное в угловой мере, и определяет поле зрения контролируемой системы.
При проверке отрицательной телескопической системы (труба Галилея) необходимо учесть следующее.
1. Поле зрения такой системы резко не ограничено и освещенность изображения на краю постепенно падает, поэтому определение края поля, а следовательно, и величины поля зрения такой системы несколько условно. В этом случае рекомендуется изменять специальные устройства, позволяющие определять зависимость падения освещенности от величины угла поля зрения.
Рис.4. Измерение поля зрения телескопической системы с помощью рейки.
2. В отрицательных телескопических системах полевой диафрагмой служит в большинстве случаев оправа объектива, поэтому диаметр объектива коллиматора должен быть больше диаметра контролируемой системы, в противном случае объективколлиматора ограничит поле зрения контролируемой системы.
Измерение поля зрения по рейке. Схема измерений показана на рис.9. Перед контролируемой системой 2 устанавливают рейку 1 с делениями на таком расстоянии, при котором деления рейки будут видны в системе
2 резко и без заметного на глаз параллакса.
Саму систему располагают так, чтобы ее визирная ось была примерно горизонтальна. Зная расстояние между делениями рейки, видимыми на краях поля зрения контролируемой системы, и измерив расстояние от рейки до системы 2, определяют угол поля
Где А - расстояние между делениями рейки, видимыми на краях
поля зрения;
L - расстояние между рейкой и контролируемой системой 2.
Измерение диаметра зрачка выхода телескопической системы и его удаления
Измерения выполняют с помощью динаметров Рамсдена или Чапского. На рис. 5, а показано устройство динаметра Рамсдена. Динаметр представляет собой трубку 3, вставленную в тубус 1, В трубке 3 укреплена стеклянная шкала 2, внутри нее есть резьба, по которой передвигается лупа 4 в оправе для фокусировки ее на шкалу. На цилиндрическую поверхность трубки 3 нанесены деления с интервалом 1 мм. По э им делениям отсчитывают расстояние от опорного торца тубуса 1 до стеклянной шкалы динаметра.
Для измерения диаметра зрачка выхода телескопической системы и удаления его от наружного края окуляра предварительно фокусируют лупу динаметра на резкое изображение его шкалы. Затем, осветив объектив системы рассеянным светом и прижимая тубус динаметра к наружному краю оправы окуляра телескопической системы, передвигают трубку 3 внутри тубуса 1 до тех пор, пока не будет резко виден в лупу зрачок выхода системы.
Зрачок выхода обычно имеет вид светлого полного круга или круга, несколько срезанного с одной или двух сторон (если контролируемая система имеет призмы).
Далее по шкале динаметра измеряют диаметр зрачка выхода, а по шкале, нанесенной на трубке, отсчитывают расстояние от торца окуляра контролируемой системы до ее зрачка выхода.
В динаметре Чапского (рис. 5, б) в отличие от динаметра Рамсдена впереди шкалы помещен объектив. Этот объектив расположен так, что стеклянная шкала динаметра оказывается на двойном фокусном расстоянии от объектива. Следовательно, в плоскости стеклянной шкалы динаметра будут резко видны предметы, находящиеся на двойном фокусном расстоянии от объектива динаметра.
Рис. 5. Схема динаметров Рамсдена и Чапского.
Главное преимущество динаметра Чапского — это возможность измерений размеров зрачка выхода, находящегося внутри телескопической системы. Это имеет место, например, в трубе Галилея, если ее рассматривать независимо от глаза, где зрачком выхода-системы служит изображение ее объектива через окуляр, расположенное между окуляром и объективом телескопической системы.
В заднем фокусе лупы в обоих динаметрах располагают небольшую диафрагму, которая создает телецентрический ход цучей в пространстве изображений (рис. 5, в). Поэтому незначительные ошибки в фокусировке динаметра на резкое изображение зрачка выхода контролируемой системы не сказываются на точности измерений.