Патент на изобретение №2159948
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ЮСТИРОВКИ ОПТИЧЕСКОГО ПРИБОРА
(57) Реферат: Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в технологии юстировки оптико-механических и оптико-электронных приборов. Способ заключается в совмещении плоскостей изображения в поле зрения и выходном зрачке в одну плоскость с помощью совмещенных микроскопа и телескопической системы, наблюдении их одновременно и воспроизведении юстировки сразу в поле зрения и выходном зрачке, исключая неопределенность результата юстировки, а также выведении изображений поля зрения и выходного зрачка, совмещенных в одну плоскость, на экран или в поле зрения окуляра с волоконным жгутом и наблюдении их с рабочего места юстировщика, производящего одновременно юстировку и контроль. Технический результат – повышение производительности при юстировке оптического прибора, исключение скрытых дефектов и повышение качества оптических приборов. 6 ил. Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в технологии юстировки оптико-механических и оптико-электронных приборов. Аналогами заявленного изобретения являются способы, изложенные в монографии: Погарев Г. В. Юстировка оптических приборов. Л.: Машиностроение, 1982; в учебном пособии: Ельников Н.Т., Дитев А.Ф. и Юрусов И.К. Сборка и юстировка оптико-механических приборов. М.: Машиностроение, 1974; в учебниках: Ефремов А.А. и др. Сборка оптических приборов. М.: Высшая школа, 1983; Пер А.Г. Производство оптико-механических приборов. Государственное издательство оборонной промышленности. М., 1959. Недостатками способов аналогов является раздельная юстировка параметров в поле зрения и в зрачках при влиянии одной подвижки оптических элементов одновременно на параметры в поле зрения и в зрачках, что ведет к неоднозначности результата юстировки. Наиболее близкими по технической сущности и принятыми за прототип являются способы юстировки оптических приборов, изложенные в монографии: Погарев Г.В. Юстировка оптических приборов. Л.: Машиностроение, 1982, в которых для всех оптических приборов и их отдельных частей операции юстировки и контроля в плоскости изображения и выходного зрачка выполняют раздельно: – в плоскости изображения центрируют, фокусируют, ориентируют изображение, направление визирных осей и их параллельность в бинокулярных приборах, измеряют оптические характеристики, разрешающую способность, частотно-контрастные характеристики, качество изображения; – в плоскости выходного зрачка определяют форму, центрировку зрачка, измеряют размер, виньетирование, удаление выходного зрачка. Операции юстировки и контроля в общем случае проводят как минимум два исполнителя, один из которых юстирует (регулирует), а другой – контролирует результат регулировки. Между исполнителями нет одновременной обратной информационной связи, возможна лишь последовательная во времени обратная связь: контролирующий исполнитель, пользуясь приборами контроля параметров в плоскости изображения, определяет вид необходимой подвижки элемента и дает указания регулировщику. Последний выполняет указание, не видя результата подвижки элемента. Контролирующий наблюдает результат и дает новое указание регулировщику. Процесс повторяется до получения приемлемого результата в плоскости изображения. Но так как подвижка одного и того же элемента может влиять как на параметры в плоскости изображения, так и в плоскости выходного зрачка, то после описанной юстировки переходят к контролю и юстировке параметров в плоскости выходного зрачка в той же последовательности как и в плоскости изображения, но уже с помощью других контрольных и измерительных приборов. Затем возобновляют контроль и корректировку изменений параметров в плоскости изображения. Процесс повторяют до тех пор, пока параметры в плоскостях изображения и выходного зрачка не будут удовлетворять требованиям ТУ. Лишь в частных случаях юстировка отдельных оптических элементов и простых компактных узлов и приборов может производиться одним исполнителем, выполняющим регулировку и контролирующим одновременно результат. Недостатками способов прототипа является неопределенность результата юстировки в плоскостях изображения и выходного зрачка после каждого шага итерации, отсутствие обратной связи между исполнителями операций контроля и юстировки, многошаговый итерационный процесс юстировки и вызванные этим большие затраты времени на юстировку, превышающие 50% от общих производственных затрат. Предлагаемым изобретением решается задача исключения неоднозначности результата юстировки, повышения производительности и качества оптического прибора тем, что при юстировке и контроле применяют специальные контрольно-информационные приборы, которыми сводят изображения поля зрения и выходного зрачка в одну плоскость и одновременно производят юстировку и контроль параметров в поле зрения и выходном зрачке, одновременно получают информацию об изменении всех параметров в поле зрения и в выходном зрачке при юстировке оптического прибора и его отдельных частей. Сущность изобретения состоит в следующем. Известная технология юстировки оптических приборов построена на основе фундаментального свойства оптических систем – разделение в пространстве плоскостей изображения и выходного зрачка и, вследствие этого, невозможность наблюдения изображения предмета и выходного зрачка одновременно. В соответствии с этим свойством юстировка изображения в поле зрения и выходном зрачке ведется раздельно во времени и контролируется разными приборами. Другим свойством оптических систем является многостороннее влияние одной подвижки оптического элемента, особенно призм и зеркал, одновременно на параметры изображения и выходного зрачка. Многообразие влияния смещений зеркально-призменных систем (ЗПС) определяется числом так называемых пространственных передаточных коэффициентов, которое для ЗПС, расположенных в сходящихся пучках равно 10, причем одно смещение призмы или зеркала может вызвать изменение двух параметров в плоскости изображения и выходном зрачке, а также деформацию волновой поверхности, определяющую качество изображения. Это свойство находится в противоречии с раздельной юстировкой изображения в поле зрения и выходного зрачка и ведет к неоднозначности действия регулировочных подвижек оптических элементов, превращению юстировки в итерационный процесс с неопределенным результатом после каждого шага итерации, увеличению затрат времени на юстировку, понижению производительности и возникновению скрытых дефектов юстировки. Сущность изобретения поясняется фиг. 1, 2, 3, 4, 5 и 6. На фиг. 1 изображены: 1 – коллиматор, 2 – револьверная головка со сменными оправами, 3 – оправа с сеткой коллиматора, 4 – оправа с точечной диафрагмой, 5 – оправа с мирой Фуко, 6 – осветитель, 7 – юстируемый оптический прибор, 8 – призмы, 9 – объектив, 10 – коллектив, 11 – оборачивающие линзы, 12 – призма, 13 – окуляр, 14 – выходной зрачок юстируемого оптического прибора, 15 – контрольно-информационный прибор (совмещенные микроскоп с телескопической системой – МТС), 16 – отклоняющая система, 17 – проекционная насадка, 18 – экран, на который проецируются изображения, 19 – сетка коллиматора, 20 – сетка юстируемого прибора, 21 – выходной зрачок прибора. На фиг. 2 изображены: 22 – передающая насадка видеоконтрольного устройства на окуляр МТС, 23 – электронный блок формирования видеосигнала, 24 – монитор видеоконтрольного устройства с изображениями сеток коллиматора, юстируемого прибора и его выходного зрачка. На фиг. 3 изображены: 25 – волоконный жгут, 26 – окуляр, 27 – вид поля зрения в окуляре. Окончательная юстировка по схеме фиг. 1 производится следующим образом. В юстируемый оптический прибор устанавливают сборочные единицы 8, 9, 10, 11, 12, 13 (предварительно отъюстированные). Перед входным зрачком юстируемого прибора устанавливают коллиматор 1 со сменными оправами 3, 4, 5 и осветителем 6. За выходным зрачком прибора помещают контрольно-информационные приборы с проекционной насадкой, проецирующей изображение поля зрения МТС на экран 18 (фиг. 1), либо с передающей насадкой видеоконтрольного устройства 22 (фиг. 2), образующей поля зрения МТС на экране монитора 24, либо окуляр 26 с волоконным жгутом 25 (фиг. 3). Изображения сеток коллиматора, юстируемого прибора и его выходного зрачка юстировщик одновременно наблюдает либо на экранах 18 и 24, либо через волоконный жгут в окуляр 26. Юстировщик одновременно юстирует и наблюдает результат своих действий и, в случае необходимости, корректирует свои действия, что устраняет неопределенность результата юстировки. При этом он юстирует и контролирует одновременно все параметры, изменяющиеся при одной подвижке оптического элемента или узла. При контроле качества изображения вместо оправы с сеткой 3 револьверной головки 2 включают поочередно оправы 4 и 5 соответственно со светящейся точкой и мирой Фуко. По предлагаемой схеме могут юстировать как оптический прибор в целом, так и его отдельные узлы и сборочные единицы. Совмещенные микроскоп с телескопической системой (МТС) могут быть построены по различным схемам, приведенным на фиг. 4, 5 и 6. Фиг. 4 – схема двухзрачковой МТС с бифокальным окуляром: 28 – объектив, 29 – окуляр из трех компонентов с фокусом F2, 30 – сетка, 31 – окуляр из трех компонентов с фокусом F4, 32м – выходной зрачок микроскопа, 32т – выходной зрачок телескопической системы. При совмещении зрачка глаза со зрачком 32м наблюдают выходной зрачок юстируемого прибора, при совмещении зрачка глаза со зрачком 32т наблюдают изображение поля зрения, в промежуточном положении зрачка глаза наблюдают выходной зрачок прибора и его поле зрения. Фиг. 5 – схема двухзрачковой МТС с приблизителем-полулинзой: 28 – объектив, 33 – окуляр, 30 – сетка, 34 – приблизитель-полулинза, образующая вместе с объективом 28 объектив микроскопа. В телескопической системе используется половина объектива 28. Фиг. 6 – схема МТС с приблизителем-линзой с отверстием: 28 – объектив, 33 – окуляр, 30 – сетка, 35 – линза-приблизитель с отверстием, образующая с объективом 28 объектив микроскопа. При наблюдении в МТС зрачок глаза совмещают с половинками выходного зрачка МТС либо с центральными и кольцевыми зрачками, либо проецируют изображения полей МТС с помощью насадок на экраны (фиг. 1 и 2), либо наблюдают изображения в поле зрения МТС через окуляр с волоконным жгутом (фиг. 3). Предлагаемый способ позволяет решить задачу повышения производительности при юстировке, исключить скрытые дефекты и повысить качество оптических приборов. Формула изобретения
РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 10.08.2001
Номер и год публикации бюллетеня: 12-2003
Извещение опубликовано: 27.04.2003
|
||||||||||||||||||||||||||
