Вопрос 1. Сборка бинокулярных приборов.
Различают 2 основные группы бинокулярных приборов - телескопические и микроскопы. Бинокулярные приборы обеспечивают одновременное наблюдение предметов обоими глазами, что уменьшает утомляемость наблюдателя и увеличивает пределы стереоскопического восприятия. Конструктивно телескопические бинокулярные приборы подразделяют на:
бинокли Галилея, в которых база прибора В постоянна и равна в;
бинокли Галилея, у которых В отличается от в;
стереотрубы у которых В и в переменные;
дальномеры, у которых В в, причем В постоянно, а в переменно.
Необходимыми требованиями для всех бинокулярных телескопических приборов, которые следует выдерживать при сборке, являются:
параллельность оптических осей обеих трубок при любом расстоянии В и в;
равенство увеличений в обеих трубках;
минимальная разность наклонов изображений, перекосов сетки окуляра и параллаксов;
равенство расстояний от последней поверхности окуляра до выходного зрачка в приборах с переменным в.
В бинокулярных микроскопах оптические оси обеих трубок параллельны друг другу или наклонены под определенным углом.
Бинокулярные наблюдательные приборы (стереотрубы, дальномеры) имеют в конструкции так называемые центральные блоки призм, расположенные около окуляров прибора.
Блоки призм выполняют роль оборачивающих систем, а также служат для поворота визирных осей труб в направлении окуляров прибора. Часто блоки призм для обеих ветвей прибора располагают на едином плато — «мостике».
Так как призмы расположены в сходящихся пучках лучей, то юстируют не только наклоны их граней, но также и смещение в направлении, перпендикулярном к визирной оси.
Рассмотрим процесс сборки и юстировки призматического бинокля. В технических условиях на сборку бинокля задаются: увеличение Г, диаметры входного и выходного зрачков Д, поле зрения W, предел разрешения в угловых секундах, габаритные размеры. А также допустимая непараллельность пучков лучей после выхода из окуляров, допустимый угол поворота изображения предмета в каждой трубке; абсолютное значение разности увеличений в обеих трубках, коэффициент светопропускания.
Основная задача сборки корпусов с призмами заключается в установке призм в корпусах бинокля с предварительным обеспечением параллельности осей трубок и их параллельности оси шарнира без наклона изображения. Предварительно грубую выверку параллельности оптических осей трубок производят поворотом призм вокруг оси, перпендикулярной ребру отражающего угла и параллельной гипотенузной грани призмы, с помощью свинцовых прокладок, устанавливаемых в призменном мостике под тот или другой край гипотенузной грани призмы. Наклон изображения отсутствует, если угол между осями, лежащими в плоскостях, проходящих через гипотенузные грани призм и перпендикулярных соответствующим ребрам прямых углов, составляет 90.
Для контроля параллельности осей трубок бинокля оси шарнира его устанавливают на прибор, состоящий из 2 коллиматоров, с выверенными осями на взаимную параллельность. Один из коллиматоров неподвижен, а второй коллиматор может вращаться на шарнире, оставаясь всё время параллельным первому коллиматору.
Особенностью сборки узлов объектива, окуляра и сетки бинокля является то, что в большинстве случаев производя сортировку объективов бинокля по группам с обеспечением рабочего отрезка в заданных пределах ( рабочий отрезок определяет положение объектива относительно плоскости изображения).
Сортировка объективов по группам расширяет в некоторой степени допустимую погрешность изготовления и необходима при сборке, т. к. длина хода лучей в трубках бинокля может быть различной из-за наличия в нем отсчетной сетки, размещенной в одной из двух ветвей бинокля, и призм не полностью идентичных друг другу.
Рассмотрим в качестве примера юстировку блоков призменного мостика дальномера.
Конструкция призменного мостика приведена на рис. 6.
Рис. 6 Конструкция призменного мостика дальномера
На рисунке стрелками показаны главные (осевые) лучи пучков света, идущих от правой и левой ветвей дальномера в его окуляры.
При юстировке призм необходимо обеспечить и проверить:
взаимную параллельность выходящих из призм главных лучей;
одинаковость координат точек пересечения главных лучей с окулярными сетками;
перпендикулярность граней призм к главному лучу;
отсутствие взаимного разворота изображения в ветвях, а также поворота изображения относительно базовой поверхности мостика.
Призмы юстируют путем перемещения и разворота их на опорной поверхности мостика с последующей фиксацией в отъюстированном положении крепежными устройствами.
Для юстировки призменных блоков из универсальных юстировочных коллиматоров и трубок изготовляют юстировочный прибор, на котором крепится юстируемый мостик.
Оптическая схема прибора для юстировки мостика дальномера приведена на рис. 7.
Прибор состоит из двух автоколлимационных зрительных труб 1 и 6 с насадными полулинзами 2 и 5. Между трубами установлен мостик с призмами. Над мостиком помещено зеркало 3, на котором нанесены два перекрестия, имитирующие сетки окуляров дальномера. Полулинзы сфокусированы на эти перекрестия так, что через одну половину зрачка зрительной трубы наблюдаются автоколлимационные отражения от граней призмы и зеркала, а другая половина с полулинзой дает изображение перекрестия зеркала в сходящихся пучках лучей. Прибор отъюстирован так, что посадочная плоскость призменного мостика 4 и поверхность зеркала 3 параллельны между собой и параллельны, визирным осям зрительных труб. Визирные оси зрительных труб после прямоугольных призм и полулинз совпадают. Положение визирных осей труб относительно посадочной плоскости мостика имитирует ход главных лучей ветвей дальномера.
Рис. 7 Схема установки для юстировки призменного мостика дальномера.
Параллельность главных лучей проверяют путем наблюдения автоколлимационного блика от зеркала 3 в параллельных пучках лучей, прошедших через призменный блок.
Одинаковость координат точек пересечения главных лучей с перекрестиями зеркала определяют по совпадению перекрестий сеток зрительных труб с перекрестиями зеркала. Наблюдение в этом случае ведут через полулинзы 2 и 5.
Перпендикулярность граней блока призм определяют по автоколлимационному отражению от их граней. При наблюдении бликов от граней призм лучи от зеркала можно перекрыть экраном, или выделить блик от зеркала, поместив перед зеркалом цветной светофильтр.
Об отсутствии наклона изображения, создаваемого призменным блоком, судят по параллельности изображений перекрестия зеркала и перекрестия сетки трубки.