Наклон изображения и наклон сетки

Наклон изображения — поворот изображения вокруг оси OZ — является следствием ошибок изготовления и положения призм и зеркал. По общим техническим условиям изображение предмета по отношению к самому предмету не должно иметь наклона более чем 1°. Поворот сетки вокруг оси OZ и наклон изображения проверяют при помощи отвеса или коллиматора с вертикальным штрихом сетки и вспомогательной зрительной трубы с поперечным уровнем. В ряде случаев на сетке вспомогательной зрительной трубы имеется допусковый биштрих, определяющий допуск на наклон изображения и сетки.

Наклон изображения исправляют регулировкой призм (например, чеканкой призм на призменном мостике в призменном бинокле), а в панорамических системах — поворотом призмы Дове (куб-призмы, призмы Пехана) на угол, вдвое меньший угла поворота изображения. При наличии в конструкции прибора концевых отражателей или пентапризм наклон изображения устраняют поворотом отражателей вокруг оси, параллельной биссектрисе угла отражателей.

Наклон сетки устраняют либо разворотом ее относительно узла, в котором сетка крепится, либо разворотом всего узла с сеткой вокруг оптической оси прибора.

Взаимосвязь между точностью сборки и юстировки узлов и точностью всего оптико-электронного прибора

Во время сборки узлов оптических систем возникают погрешности, в результате которых взаимное положение элементов не совпадает с расчетным. Для получения требуемых характеристик прибора необходимо юстировать каждый узел. Требуемых эксплуатационных характеристик прибора добиваются линейными и угловыми поворотами элементов системы. Как правило, влияние этих подвижек на положение изображения и его качество для каждого элемента и узла неодинаково.

Для оптико-электронного прибора обычно задают два общих допуска: один на смещение изображения в поле зрения прибора, а другой — на волновую аберрацию, которая еще не вносит заметных искажений качества изображения (для визуальных систем (∆_в)_доп ≤λ/4).

Общий приборный допуск условно делят на допуски на отдельные узлы и детали. При этом исходят из предположения, что действия первичных ошибок суммируются как случайные величины по квадратичному закону.

Среднее значение волнового допуска (∆_B)_cp на каждый источник таких ошибок находят по формуле

где т_о — число первичных ошибок.

Между погрешностью оптической поверхности и вызываемой ею деформацией волнового фронта ∆_в существует прямо пропорциональная зависимость. Их количественные соотношения приведены Г.В. Погаревым [6, § 19].

Смещение изображения в поле зрения прибора представляет собой случайную векторную ошибку — результат суммирования независимых случайных векторных ошибок самостоятельно юстируемых элементов оптической системы. Суммарная ошибка, как и ее составляющие, подчиняется круговому нормальному закону распределения, так как направление этих ошибок в пределах 360° равновероятно. Поэтому смещение изображения от центра перекрестия в поле зрения прибора будет находиться внутри круга, радиус которого определяется общим допуском на прибор. Это смещение не должно выходить за границы допускаемой окружности после установки всех узлов, каждый из которых отъюстирован на пределе установленного для него допуска. Для обеспечения полной взаимозаменяемости узлов последнее условие должно быть соблюдено без дополнительных котировочных операций при сборке всего прибора.

Из условий взаимной независимости погрешностей самостоятельно юстируемых узлов и равновероятного смещения изображения в каждом узле по любому направлению следует:

(1)

где δ_∑— предельное смещение изображения от центра перекрестия в поле зрения прибора; δ_i — предельное смещение изображения из-за погрешности юстировки i-го узла.

При условии, что δ_∑ равно общему допуску на прибор, т. е. радиусу окружности, в пределах которой допустимо смещение изображения от центра перекрестия в поле зрения окуляра, δ_i представляют собой допуски на самостоятельно юстируемые узлы, т. е. технические требования к узлам. В этом случае δ_i — радиусы допускаемых окружностей, ограничивающих смещения изображения от погрешностей юстировки i-х узлов. Эти ошибки фиксируются в поле зрения КЮ приборов при контроле узла. Для определения связи между смещением изображения и изменением положения узла можно записать следующее соотношение:

δ_i =K_i∆_i (2)

где К_i — коэффициент пропорциональности.

При смещении узла поперек оптической оси на расстояние ∆С_i, при наклоне его на угол ∆φ_i, вокруг оси, перпендикулярной к оптической, и при продольном смещении узла на расстояние ∆Z_i, (введя коэффициенты пропорциональности: линейный К_л, угловой К_уг и продольный К_пр, выраженные через линейное, угловое и продольное увеличения исходя из анализа конкретной схемы прибора) имеем следующие соотношения:

δ_i (∆С_i)= К_л ∆С_i

δ_i (∆φ_i)= К_уг ∆φ_i (3)

δ_i (∆Z_i)= К_пр ∆Z_i

Из (1) и (3) получаем зависимости, связывающие составляющие суммарной ошибки, которые вызывают поперечное смещение изображения в поле зрения и продольную суммарную ошибку, с погрешностями юстировки узлов и деталей в следующем виде:

δ_∑ (∆С)=

δ_∑ (∆φ)= (4)

δ_∑ (∆Z)=

Здесь δ_∑ (∆С) — составляющая суммарной ошибки в линейной — мере от параллельного смещения деталей; δ_∑ (∆φ) — составляющая суммарной ошибки в угловой мере от наклона деталей; δ_∑ (∆Z)— продольная суммарная ошибка (расфокусировка).

По составляющим суммарной ошибки может быть определена величина суммарного поперечного смещения изображения, вызванная погрешностями юстировки:

в линейной мере

в угловой мере

Измерив технологические погрешности юстировки узлов ∆С_i, ∆φi и ∆Z_i, и зная коэффициенты K_i, по формулам определяют ожидаемые суммарные погрешности прибора после его сборки.