книги из ГПНТБ / Кривовяз, Л. М. Практика оптической измерительной лаборатории

При вращении барабана изображение прозрачных штрихов, полученное в фокальной плоскости контролируемого объектива, будет смещаться относительно сканирующей щели 11, а за щелью 11 световой поток будет изменяться пропорционально распреде­ лению освещенности в изображении штрихов теста.

Рис. 184. Графики частотно-контрастной характеристики объектива «Индустар-61»:

/ — в сагиттальном направлении; 2 — в меридиональном направлении

роля постоянной составляющей электрического сигнала, а вто­ рой для измерения величины контраста.

Связь фотоумножителя с гальванометром, измеряющим вели­ чину контраста, осуществляется через избирательный усилитель. Выделение различных частот достигается применением сменных барабанов 6 с разным периодом штрихов; применением сменных коллиматорных объективов с разными фокусными расстояниями; выделением различных гармоник с помощью избирательного усилителя.

Кустановке приложена таблица, связывающая все эти факторы

сфокусным расстоянием контролируемого объектива.

Для градуировки установки используют фотообъектив, задиафрагмированный до относительного отверстия 1:8 или 1 : И, который устанавливают на объективодержателе прибора и при­ нимают за эталонный. Градуировка установки сводится к снятию отсчетов по гальванометру, связанному с избирательным усили­ телем при выделении отдельных гармоник, соответствующих определенным частотам модулированного излучения.

3 2 0

Для устранения влияния хроматической аберрации эталонного объектива световой поток предварительно пропускают через интерференционный светофильтр.

Частотно-контрастную характеристику эталонного объектива (хорошо корригированного) можно сравнительно легко рассчи­ тать.

Полученные по гальванометру отсчеты служат реперными точ­ ками для построения градуировочной кривой.

На рис. 183, б представлен общий вид установки для измере­ ния ЧКХ фото- и кинообъективов. Установка позволяет прово­ дить измерения объективов с фокусными расстояниями от 20 до

200 мм.

На рис. 184 приведены графики изменения контраста К объек­ тива «Индустар-61» в центре поля зрения и на расстояниях от оптической оси, равных 5, 10, 15 и 20 мм.

3. Контроль изображения телескопических систем

Оценка качества изображения телескопических систем осу­ ществляется более просто по сравнению с фотографическими си­ стемами. Объясняется это следующими обстоятельствами.

1. Телескопические системы лучше корригированы, чем фото­ графические системы.

2.Телескопические системы имеют значительно меньшее поле зрения.

3.Телескопические системы обычно работают совместно с гла­ зом, поэтому при оценке качества изображения нет необходимости применять длительные по времени и сложные по используемой аппаратуре фотографические испытания.

Качество изображения телескопических систем оценивают тремя методами: по виду дифракционного изображения точки; по величине визуальной разрешающей силы и по качеству изо­ бражения местных предметов.

По виду дифракционного изображения точки, как правило, оценивает только качество приборов, применяемых в астроно­ мии, для основной же массы телескопических приборов определяют визуальную разрешающую силу.

Определение визуальной разрешающей силы. Проверку раз­ решающей силы выполняют путем рассматривания изображения стандартной штриховой миры, установленной в фокальной пло­ скости коллиматора.

Для большинства приборов разрешающую силу определяют только в центре поля зрения и только для широкоугольных систем

внескольких точках поля зрения.

Утелескопических систем высшего качества фактическая разрешающая сила должна равняться теоретический [см. фор­ мулы (74) или (75)1.

Для всех других телескопических систем, например для бинок­ лей или стереотруб, необходимо, чтобы разрешающая сила после окуляра равнялась или была меньше Г, т. е. обеспечивала только возможность использования собственной разрешающей силы глаза. В этих случаях разрешающую силу прибора рассчиты­ вают по формуле

где Г — видимое увеличение телескопической системы. Формула действительна для телескопических систем, у кото­

рых входной зрачок больше зрачка глаза. Дальнейшее увеличение

1 2 3

Рис. 185. Схема измерения разрешающей силы телескопической системы

разрешающей силы считают нецелесообразным, поскольку глаз наблюдателя все равно не сможет ее использовать.

Схема установки для проверки разрешающей силы показана на рис. 185.

Установка состоит из коллиматора 1 с мирой, контролируемой телескопической системы 2 и дополнительной зрительной трубы 3. с увеличением 2—3х .

Применение дополнительной трубы приводит к тому, что лими­ тирующим фактором при определении разрешающей силы яв­ ляется сама контролируемая система, а не глаз наблюдателя, раз­ решающая сила которого у разных наблюдателей колеблется в не­ которых пределах.

При проверке разрешающей силы необходимо окуляр вспомога­ тельной трубки установить на резкое изображение ее сетки, а за­ тем фокусировкой окуляра контролируемой системы добиться резкого изображения миры коллиматора. В этом случае контроли­ руемая система будет представлять собой телескопическую си­ стему.

Некоторые телескопические системы имеют неподвижные оку­ ляры. Эти системы либо заранее юстированы так, что являются телескопическими, либо окуляр в них установлен так, что из него выходит заведомо расходящийся пучок в 0,5— 1 диоптрию. Считается, что такая юстировка обеспечивает меньшую утомляе­ мость наблюдателей.

Для проверки систем с неподвижными окулярами фокуси­ ровку на резкое изображение миры осуществляют только перефо­ кусировкой окуляра вспомогательной зрительной трубки.

322

При оценке разрешающей силы обращают внимание на каче* ство изображения миры (наличие «хвостов», двойников, окрашен­ ности) точно так же, как это было указано при описании метода проверки отдельных оптических деталей и узлов.

В случае широкоугольных телескопических систем аналогич­ ную проверку проводят для нескольких точек поля зрения, при этом как контролируемую систему, так и дополнительную зри­ тельную трубку поворачивают на углы, соответствующие углам поля зрения.

Опытные образцы телескопических систем также оценивают по качеству изображения местных предметов. При этом обращают внимание на резкость изображений в центре поля зрения, отсут­ ствие искажения масштаба и резкость изображений по полю зре­ ния, а также на отсутствие окрашенности изображений как в центре поля, так и по всему полю зрения.

Оценка изображения по местным предметам является качест­ венной и в известной степени субъективной, однако она является и окончательной.

4. Контро изображения микроскопических систем

К микроскопическим системам предъявляют весьма высокие требования по качеству изображения.

Разрешающую силу микроскопической системы определяют следующими формулами:

при освещении прозрачных предметов узким центральным пучком света и

при освещении прозрачных предметов узким косым пучком с ис­ пользованием всей апертуры конденсора, равной апертуре объек­ тива микроскопа.

Здесь а — расстояние между двумя разрешаемыми объектами,

Я— длина волны света, при которой происходят на­ блюдения;

А— числовая апертура микрообъектива.

Для обеспечения разрешающей силы необходим правильный подбор общего увеличения микроскопа. Увеличение микроскопа рассчитывают из условия, чтобы угловое расстояние между изо­ бражениями рассматриваемых объектов по отношению к центру зрачка глаза наблюдателя находилось в пределах 2—4'.

Если принять длину волны света, при которой происходят Наблюдения, А - 0,00055 мм и расстояние до изображения равным 250 мм, то необходимое увеличение определяется по формуле

щего времени не удалось получить стандартных штриховых мир, пригодных по своим размерам для проверки микроскопических систем.

Автоколлимационный метод проверки разрешающей силы ми­ крообъективов был предложен Т. И. Соколовой [2]. Схема изме­ рений этим методом представлена на рис. 186. Свет от источника 1 через конденсор 2 освещает миру 3, расположенную в плоскости изображения микрообъектива 5. Далее пучки света, отразившись

324

Список литературы

1. Арнюльф А. Измерение радиусов кривизны сферических поверхностей, применяемых в оптике. ОНТИ, 1936, Л .—М., 147 с.

2.Афанасьев В. А. Оптические измерения. М., «Недра», 1968, 263 с.

3.Ащеулов А. Т. Характеристики качества оптических и фотографических

4.Бабушкин С. Г. и др. Оптико-механические приборы. М., «Машинострое­ ние», 1965, 362 с.

5.Бардин А. Н. Сборка и юстировка оптических приборов. М., «Высшая школа», 1968, 321 с.

6.Батраков Р. И. Источники излучения для вакуумной ультрафиолетовой области спектра. Оптико-механическая промышленность», 1970, № 6, с. 56—60.

7.Белянкин Д. С. Кристаллооптика. М., Изд-во геологической литературы, 1949, 125 с.

8.Березин Н. П. Установка для измерения частотно-контрастной характе­ ристики фотографических объективов. — «Оптико-механическая промышлен­ ность», 1961 № 11, с. 29—32,

9.Вознесенская 3. С. и В. М. Скобелев. Электрические источники света. М., Госэнергоиздат, 1957, 216 с.

10.Волосов Д. С., Цивкин М. В. Теория и расчет светооптических систем.' М., «Искусство», 1960, 526 с.

11.Воронкова Е. М. и др. Оптические материалы для инфракрасной техники. М., «Наука», 1965, 335 с.

12.Гаванин В. Н. и др. Индикаторы тлеющего разряда.— Приборы и тех­ ника эксперимента», 1965, № 5, с. 12—20.

13.Гальперн Д. Ю. Значение несферических поверхностей в оптических

15.Гороховский Ю. Н., Гилев С. С. Свойства фотографических материалов на прозрачной подложке. — В кн.: Сенситометрический справочник. М., Гостехиздат, 1955, 236 с.

16.Гребенщиков И. В. и др. Просветление оптики. М.—Л., Гостехиздат,

1946, 212 с.

17.Гуревич М. М. Цвет и его измерение. М., изд. АН СССР, 1950, 266 с.

18.Гуторов М. М. Основы светотехники и источники света. М., «Энергия», 1968, 212 с.

19.Дитчберн Р. Физическая оптика. М., «Наука», 1965, 631 с.

20.Духопел И. И. Контроль асферических поверхностей с небольшим от­

ступлением от сферы. — «Оптико-механическая промышленность», 1964, № 1, с. 24—28.

21.Евласов С. Е. Прибор для определения коэффициента отражения от просветленных поверхностей. — «Оптико-механическая промышленность», 1962,

№7, с. 13—15.

22.Забелин А. А., Рябова Н. В. Получение интерференции с большой раз­ ностью хода при использовании в качестве источника света газового ОКГ• «Оптико-механическая промышленность», 1968, № 4, с. 9—11.

3 2 6

23.Заказное Н. П. Специальные вопросы расчета и изготовления оптиче­ ских систем. М., «Недра», 1967, 97 с.

24.Захарьевский А. Н. Интерферометры. М., ОборонгизД1952, 293 с.

25.Знаменская М. А., Кривовяз Л. М., Юрщик А. Н. Контроль однослой­

ных просветляющих пленок. — «Оптико-механическая промышленность», 1968,

№10, с. 65—67.

26.Знаменская М. А., Кривовяз Л. М., Юрщик А. Н. Опыт коррекции ка­ чества цветовоспроизведения кино и фотообъективами. — «Техника кино и теле­ видения», 1967, № 12, с. 19—24.

27.Ильин Ф. С., Федотов Г. И., Федин Л. А. Лабораторные оптические при­ боры. М., «Машиностроение», 1966, 496 с.

28.Инюшин А. И., Шифферс Л. А. Интерференционный метод контроля вогнутых параболических поверхностей. — «Оптико-механическая промышлен­ ность», 1966, № 7, с. 33—39.

29.Калмыкова О. В. Расчет разрешающей силы объектива при фотографи­ ровании штриховой и радиальной миры, помещенной в фокальной плоскости

объектива коллиматора. — «Оптико-механическая промышленность», 1958, № 5, с. 26—27.

30.Каталог цветного стекла. М., «Машиностроение», 1967, 62 с.

31.Карлин О. Г., Липовецкий Л. Е., Сюткин В. А. Измерение деталей с ас­ ферическими поверхностями на сферометре ИЗС-7. — «Оптико-механическая

промышленность», 1972, № 4, с. 39—41.

32.Карлин О. Г., Сюткин В. А. Применение сферических и асферических пробных стекол для контроля асферических поверхностей. — «Оптико-механи­ ческая промышленность», 19J2, № 3, с. 37—39.

33.Коломийцов Ю. В. “Контрастность картины в двухлучевых интерферо­ метрах при неравенстве интенсивностей пучков лучей и при наличии рассеян­

ного света.— «Оптико-механическая промышленность», 1961, № 11, с. 27—28.

34.Коломийцов Ю. В., Духопел И. И. Бесконтактный интерференционный метод контроля сферических поверхностей линз. Оптика и спектроскопия. Т. 1. вып. 1, май, 1956, с. 94—101.

35.Коломийцов Ю. В. и др. Оптические приборы для измерения линейных

иугловых величин в машиностроении. М., «Машиностроение», 1964, 254 с.

36.Колядин А. И. О расчете коротковолновой границы пропускания опти­ ческих приборов. — «Оптико-механическая промышленность», 1969, № 8, с. 1—6.

37.Кравков С. В. Глаз и его работа. М.—Л., изд АН СССР, 1950, 532 с.

38.Крылова Т. Н. Отражение света от просветленной поверхности при раз­

личных углах падения. — «Оптико-механическая промышленность», 1968,

№11, с. 18—22.

39.Крылова Т. Н., Соколова Р. С. Насадка к спектрометру ИКС-12 для из­ мерения коэффициента отражения. — «Оптико-механическая промышленность», 1963, № 8, с. 28—30.

40.Куликовская Н. И., Королева А. В., Валяева И. Л. Применение асфе­ рических поверхностей в оптических приборах. — «Оптико-механическая про­ мышленность», 1971, № 7, с. 57—64.

41.Курицин А. М. Спектральное пропускание современных киносъемоч­

ных и фотографических объектов. — «Техника кино и телевидения», 1962, № 10,

.с 19—22.

42.Левин Б. М., Духопел И. И. Интерферометр для контроля плоскостей

иплоскопараллельности. — «Оптико-механическая промышленность», 1958, № 6, с. 13—15.

43.Липовецкий Л. Е., Кукс В. Г. Контроль асферических поверхностей на сферометрах, длинномерах и других приборах с шаровыми или торическими

измерительными элементами. — «Оптико-механическая промышленность», 1963,

№9, с. 27—33.

44.Лукьянов С. Ю. Фотоэлементы. М., изд АН СССР, 1948, 372 с.

45.Максутов Д. Д. Изготовление и исследование астрономической оптики.

327

47.Меланхолии Н. М. и Грум-Гржимайло С. В. Методы исследования оп­ тических свойств кристаллов. М., изд АН СССР, 1954, 192 с.

48.Методы и приборы для контроля качества кристаллов рубина. М., «Наука», 1968, 104 с.

49.Мороз Л. П. Интерференционные методы исследования фотообъективов. —

«Оптико-механическая промышленность», 1936, № 11, с. 17—18; 12, с. 14—16; 1937, № 1, с. 11—18.

50.Новик Ф. С., Ногин П. А. Киносъемочная оптика. М., «Искусство», 1968, 408 с.

51.Ободовский В. В., Рождественский В. Н., Черный И. А. «Янтарное» просветление и окрашенность фотографических объективов. — «Оптико-меха­ ническая промышленность», 1967, № 5, с. 60—65.

52.Обреимов И. В. О’ приложении френелевой дифракции для физических

итехнических измерений. М., изд АН СССР, 1945, 84 с.

53.Омельченко А. И. Об измерении малых углов отклонения стеклянных клиньев с высокой точностью. — «Оптико-механическая промышленность», 1965, № 2, с. 33—34.

54.Омельченко А. И., Панаиотова Н. Н. Коинциденц-фокометр.— «Оптико­ механическая промышленность», 1960, № 7, с. 34—35.

55.Пер А. Г. Производство оптико-механических приборов. М., Оборонгиз, 1959, 336 с.

56.Погарев Г. В. Измерение показателей преломления оптического стекла. Изд. Л. ЛИТМО, 1963, 32 с.

57.Пуряев Д. Т. О деформации волнового фронта при продольной и попе­ речной расфокусировках для отражающих эллиптических и геперболических

поверхностях вращения, — «Оптико-механическая промышленность», 1962, № 11, с. 11—17.

58. Пуряев Д. Т. Интерферометр для контроля асферических поверхностей вращения второго порядка. — «Известия высших учебных заведений СССР. Приборостроение», т. VI, 1963, № 4, с. 131—136.

59. Пуряев Д. Т. К расчету компенсационных объективов для контроля асферических поверхностей вращения интерференционным методом. — «Оп­ тико-механическая промышленность», 1966, № 6, с. 14—18.

60. Пуряев Д. Т. Контроль асферических поверхностей вращения второго порядка на интерферометре Тваймана.— «Известия высших учебных заведе­ ний СССР. Приборостроение», 1967, т. X, № 6. с. 99—101.

61. Пуряев Д. Т., Кривовяз Л. М., Каменева П. А., Никитин С. В., Бу­ тенко В. М. Интерферометр для контроля асферических поверхностей вращения

с. 23—24.

64.Романова М. Ф. Интерференция света и ее применение. Л.—М., ОНТИ, 1937, с. 176.

65.Русинов М. М. Несферические поверхности в оптике. М., Расчет, из­

67.Соболева Н. А. и др. Фотоэлектронные приборы. М., «Наука», 1965,

592 с.

68.Соколова Р. С., Лейпус В. М. Приспособление ФМ-40 к спектрофото­ метру СФ-4 для измерения коэффициента отражения. — «Оптико-механическая промышленность», 1958, № 3, с. 34—36.

69.Справочная книга по светотехнике. М., изд АН СССР. Ответственный ред. акад. В. С. Кулебакин, 1956, 456 с,

3 2 8