книги из ГПНТБ / Перов В.А. Сборка и юстировка оптико-электронных приборов учеб. пособие
.pdfПоскольку |
Л Г |
|
41 |
|
Г |
=.Z 1 Г |
7 Г I % |
||
|
(в серийном производстве), то необходима селекция объективов, окуляров и ЭОП для обеспечения найденного допуска. Аналогич но определяются допуски на изготовление и установку других деталей и узлов бинокля.
Некоторые допуски оказываются настолько жесткими, что их неэкономично или невозможно выдерживать. В этом случае в бинокле предусматриваются компенсаторы для юстировки па раллельности осей пучков, выходящих из окуляров. Для этих це лей осуществляется грубая юстировка параллельности попереч ными смещениями ЭОП и отклонением его оси и тонкая - попе речными смещениями окуляра в пределах зазоров крепежных
винтов оправы окуляра. |
Г |
В конструкции прибора ЭОП |
закрепляется на двух стойках. |
Децентрирование 1 и П рода ЭОП осуществляется заменой сто ек. При этом стремятся обеспечить наибольшую, разрешающую силу в центре поля зрения окуляра и допустимую непараллельность осей. Контроль разрешающей силы осуществляется по ми рам, установленным в коллиматоре. Изображения мир рассмат риваются перекидной зрительной трубой с f * = 4 - * .
Контроль непараллельности пучков лучей осуществляется на установке (рис.16) со спаренным коллиматором и бинокуляр ной зрительной трубкой.
Рис. 10
50
Последовательность операций: 1 ) сборка бинокля;
2 ) предварительная фокусировка (установка компенсатора под оправу объектива, перемещение окуляра вдоль оси);
3) юстировка ЭОП для обеспечения наибольшей разрешаю щей сипы в центре поля зрения и грубая юстировка параллель ности осей;
4)окончательная юстировка параллельности осей попереч ными подвижками окуляров;
5)окончательная фокусировка объектива подбором компен сационного кольца;
6 ) установка и крепление на экранах ЭОП полевых диаф
рагм. Контроль их установки по тест-объекту (на экране две окружности со смешенными центрами в горизонтальной плоско сти. Угловой размер окружностей при выбранном расстоянии до экрана соответствует угловой величине полевой диафрагмы,
аугловое расстояние между центрами равно 80 };
7)установка нулевого положения трубок бинокля {переме щение окуляра вдоль оси и разворот диоптрийной. шкалы окуляра
до смещения нулевого отсчета с неподвижным индексом).
9 17. Согласование визирной оси прибора с базирующими поверхностями и осевой силой излучения прожектора
При установке прибора на автомобиль для быстрой замены прибора, вышедшего из строя, новым необходимо предваритель но согласовать визирную ось с осью направляющей или с бази рующей поверхностью прибора (посадочным местом).
Для этой выверки используется КЮ прибор с базовым эле ментом, аналогичным рабочему, на котором закреплен имитатор (например, широкоугольный коллиматор), визирная ось его (юстировочная база), относительно базового элемента сориенти
рована по эталонному ОЭП. В этом случае при установке юсти руемого прибора на КЮ прибор отклонение визирной оси от юсткровочной базы может быть обнаружено и измерено. Изменение направления визирной оси прибора осуществляется разворотом всего визира либо перемещением в поперечном направлении ЭОП. В последнем случае цоколь ЭОП закреплен в направляющих и связан с выверочными винтами.
Направление максимальной (осевой) силы ИК пучка про-_ жектора должно быть параллельным визирной оси прибора.
51
Юстировка осуществляется изменением положения лампы про жектора либо разворотом прожектора относительно прибора. Пра вильность установки прожектора контролируется на специальном приборе, состоящем из платформы, поворачивающейся вокруг вертикальной и горизонтальной осей, и фотоэлемента, укреплен ного на экране и удаленного на некоторое расстояние L от
платформы. Рядом с фотоэлементом на экране изображено пере крестие. Проверку положения оси прожектора проводят в види мом свете. На платформе устанавливается на посадочное место прибор с прожектором. На платформе параллельно визирной оси прибора укреплена визирная трубка. По эталонной системе при бора контрольная установка выверена таким образом, что при наведении зрительной трубки на перекрестие экрана ось прожек тора эталонного прибора направлена на центр фотоэлемента. При наведении зрительной трубки на перекрестие н подаче на лампу прожектора стабилизированного напряжения с фотоэлемента сни мается значение сигнала (о люксметра) и сравнивается с рас четным значением. Небольшими угловыми смещениями платфор мы добиваются максимального сигнала.
Сила света J =*■ ее , где £ - освещенность, снима емая с люксметра.
Наблюдается в зрительную трубу смещение визирной оси с перекрестия (по допусковой окружности сетки зрительной трубы).
На этой же установке определяются полные углы рассеивания с помощью второй зрительной трубы, связанной с поворотной плат формой, и неподвижного широкоугольного коллиматора (визирные оси которых совмещены при пулевых значениях углов поворота платформы). Для этого поворачивается платформа до минималь ного допустимого сигнала и снимается отсчет в горизонтальной и вертикальной плоскости по широкоугольном/ коллиматору.
Для водительского бинокулярного визира осуществляется регулировка фар автомашины в затемненном помещении по экра
ну с двумя перекрестиями, разнесенными в горизонтальном на правлении, либо вне помещения ночью непосредственно на дороге
по предмету, удаленному от автомашины на 50 м. Фары регули руются поочередно, до наилучшего видения предмета, при этом одна из фар закрывается светонепроницаемым материалом.
52
§ 18. Сборка и юстировка Фотоаппаратов
Фотографические устройства основаны на принципе получе ния оптического изображения с помощью объектива о последую щей фоторегиетранией этого изображения на светочувствитель ном слое фотоматериала.
Фотоаппараты классифицируются: а) по назначению (для микро- и макросъемок, медицинских целей и фотографирования астрономических объектов, стереоскопической и панорамной съемки, наземной и воздушной фотограмметрической съемки, получения тепловых фотографий местности, репродукционных па лей и точной фотографии и др.)$ б) по характеру применяемого фотоматериала (пластиночные, широкопленочные, малоформатные, узкопленочные, фотокамеры, работающие на бумаге или других фотоматериалах); в) по конструктивным особенностям (жестхой конструкции, складные с одинарным или двойным растяжением меха, зеркальные, двухобъектнвныа, двухкамерные и др.).
В любой конструкции фотоаппарата можно выделить следу ющие основные узлы:
1 ) светонепроницаемую камеру, являющуюся корпуоом ап парата н одновременно защищающую фотоматериал от действия постороннего свете}
2 ) фотографический объектив, с помощью которого фокуси руют объект съемки в плоскость кадрового окна;
3) фотозатвор, отмернвающзй Еремя экспонирования при
фотографировании; |
|
|
4 ) |
механизм наводни на резкость; |
|
5 ) |
видоискатель (визир) |
для опсзделэкия гр а т а фотогра |
фируемого пространству |
|
|
6 ) |
механизм транспортировки пленки со счетчиком кадров; |
|
7 |
) кассеты для фотоматериалу |
|
8 ) |
автоетуск - механнэел |
строка затвора с определен |
ной задержкой (до 15 с ) ; |
|
|
9) |
екнхрокснтакты (с сязхрорегулятором) - для синхрони |
зации работы затвора фотоаппарата с искусственным источни ком освеще-зкн;
1 0 ) |
встроенный фотоэкспонометр; |
|
1 1 ) |
различные принадлежности (светофильтр, насадочная |
|
линза, бленда, гибкий |
тросик, штатив, механизм компенсации |
|
сдвига изображения а |
др.). |
58
1) Фотографический объектив
Наиболее совершенные фотографические объективы - ана стигматы, исправленные в значительной степени от всех абер раций. Они рассчитаны на углы поля изображения в пределах от 30 до 140° и широко применяются в фотоаппаратах всех классов.
Линзы объективов крепятся в свинчивающихся оправах и центрируются расточкой опорных поверхностей в оправах с од ного установа на шпинделе станка без смены технологической базы.
Фотообъектив имеет определенные конструктивные и эк сплуатационные данные (параметры качества): фокусное рассто яние, задний отрезок, угол поля изображения, светосилу, макси мальное относительное отверстие, глубину резкости, разрешаю*-, щук силу объектива, рабочий отрезок. Некоторые из перечис ленных параметров регулируются в процессе изготовления и сборки (рабочий отрезок, разрешающая сила, фокусное рассто яние и др.).
В некоторых фотоаппаратах между объективом и кадровым окном помещаются отдельные детали или узлы (например, от кидное зеркало), поэтому сменные объективы таких фотоаппара тов независимо от их фокусного расстояния должны иметь зад ний отрезок не менее определенной величины.
Для объективов одной и той же марки с целью обеспече ния их полной взаимозаменяемости должен быть выдержан рабо чий отрезок с погрешностью, не превышающей + 0 ,0 1 мм. Для этого при сборке объективов рабочий отрезок объектива контро
лируется |
на установке (рис. 17 а) |
и при необходимости регули |
||
руется с |
помощью компенсатора |
(рис. 17 в). |
Настройка установ |
|
ки на рабочий отрезок объектива осуществляется с помощью |
||||
эталонной втулки (рис. 17 6 ), длина которой |
t a |
выполнена рав |
||
ной рабочему отрезку контролируемого объектива |
р о , |
Компоненты объектива собираются в переходную оправу, которая перемещается относительно наружной оправы в осевом направлении по винтовой нарезке при фокусировке объектива. Для контроля фокусировки объектив снабжен дальномерной шка лой. Внутри блока объектива между линзами устанавливается диафрагма для изменения действующего отверстия.
54
2 ) Тарировка эффективных выдержек затворов
Экспонирование кадра осущ ествляется затвором. В фоп^~ паратая применяются центральные затворы (междулинзовые и залинэовые) и ш торно-волевые (или секторны е), расположенные вблизи пленки. В аэрофотоаппар1тах применяются затворы типа "ж алю зи', установленные внутри объектива.
Полный шиш действия затвора содержит три фазы;
а ) |
открывания |
Т е |
# |
б ) |
полного открытия |
"tn.e. ! |
|
в ) |
закрывания |
£t |
, т.е. |
£ & = |
■ |
(см .рис. 18а). |
В случае 'и д еальн ого ' |
затвора, который открывается и за |
|
крывается мгновенно, фазы |
ш £ * |
■= 0. |
Для реального затвора количество освещения, полученное фотослоем в данной точке изображения за время выдержки
пропорционально площади фигуры О А & С ( S р |
). |
Для 'и д еальн ого ' затвора количество света, |
пропущенное |
затвором за время выдержки, |
пропорционально площади прямо |
угольника О В ЕС ( Su& ). |
|
55
Оптический к.п.д. ( 0.K.1U I.) |
равен |
|||
|
|
П - - J - R |
___1 0 0 %, |
|
|
|
L |
В и д |
|
поэтому |
TJi |
тем зыше, чем меньше затрачивается времени на |
||
~to и |
t a |
по сравнению с |
~t«.«. . Следовательно, с увеличе |
нием действующего отверстия при одной и той же выдержке затвора уменьшается. В свою очередь, увеличение выдержки при одном и том же действующем отверстии приводит к некото рому повышению о.к.п.д. затвора.
Поскольку учесть изменение о.к.гид* при градуировке шкал
трудно, шкалу градуируют в так называемых аффективных вы держках ~fc Э(р . Эффективная выдержка равна промежутку вре
мени, в течение которого идеальный фотозатвор пропустит таксе же количество света, что и реальный фотоэатвор за время вы
держки (см .ри с.186)
"£э<р Т
Если фигуру QABC принять за трапешоо, то
S D _ t ^ 0 1 l
56
или
4- |
— |
+ £ о ) '+ |
(tn -o - |
^ з ) |
• |
Z y p . |
- |
--------- -------------- |
----------------- 1------ |
||
На рис. 18в представлена схема |
контроля |
величины |
i -эср |
в шторных затворах. Прибор измеряет время засветки фотодио дов, расположенных в плоскости пленки фотокамеры. Фотодиоды освещаются параллельным пучком света из осветителя через щель испытуемого затвора, когда щель пробегает мимо диода при срабатывании затвора. Ширина действующей площадки фото диода в направлении движения шторки затвора равна ширине действующего пучка света в плоскости затвора фотокамеры при среднем относительном отверстии объектива фотоаппарата (1:4 - 1:5,6). Электросхема, в которую включены фотодиоды, начинает срабатывать при интенсивности светового имцульса, равной п о ловине высоты импульса при полностью открытом затворе. Поэ тому длительность импульса, снимаемого с фотодиодов на элек
тронный счетчик, составляет время .
Счетчик имеет декадные счетные ячейки и измеряет время импульса с точностью до 0,1. дес, Импульсы, которые подсчиты
ваются с помощью счетчика,, вьфабатываются его генератором и имеют длительность 0,1 мс. Количество таких импульсов, уло жившееся а импульсе от фотодиода, определяет время засветки
фотодиода, т.е. время выдержит. Фотодиоды расположены в на чале, середине н хокие кадрового окна фотоаппарата. Устанав
ливая переключатель |
в положение Д B .JB мокяо |
заме |
|
рить время выдержки в начале, середине и ковш кадра, т.е. |
|||
определить неравномерность выдержки шторного затвора. |
|||
При установке яерехлючвтеда |
f li в положение Д |
, а |
|
переключатели /7^ э |
поповкенш $ |
пробор измеряет время про |
бега шторки затвора по всей дшшв кадра, на основе чего опреде ляется скорость работы шторок затвора, При раехохсдении ре зультатов измерения с расчетными, регулируют затвор, изменяя натяжение пружин шторок затвора.
Время, отсчитываемое счетчиком прибора, зависит от на стройки схемы на величину половины амплитуды импульсов фото диода, т.е, от колебания яркости осветителя прибора. Следова тельно, необходима стабилизация яркости осветительного уст ройства.
Для исследования скорости движения шторок в любой м о- 57
мент времени служит прибор ГОИ ЮС-38, работающий на прин ципе люмннисцентно-фотографической фиксации развертки движе ния шторок. Эта развертка фиксируется на вращающийся о по стоянной скоростью барабан с люмгашсцентным покрытием на наружной поверхности. Светограмма непрерывна, поэтому по ней можно определить скорость шторок в любом месте кадра.
3. Фокусировка Фотокамеры, юстировка узла наводки на резкость
Фокусировка фотокамеры - это совмещение плоскости изо бражения с плоскостью пленки.
Фокусировка обеспечивается:
1.Фиксацией положения светочувствительного слоя пленки
ивсей пленки в кадровом окне. Для этого фильмовый капал из готавливается шириной 0,18 +0,03 мм при толщине пленки
0,15^0,02 мм. Прижим пленки к кадровому окну осуществляется подпружиненным столиком (подвижным компенсатором).
2. Равенством рабочих расстояний объектива и камеры, вы держиваемых с точностью 0 ,0 1 -0 , 0 2 мм.
3. Окончательной подгонкой рабочего расстояния камеры при сборке за счет изменения толщины прокладки (неподвижного компенсатора) между посадочным кольцом фотокамеры и ее кор пусом. В поточном производстве осуществляется селекция камер
и о4п#яяивов но величинам рабочих отрезков.
Рио. 19
58
На рис. 19 представлена схема фокусировки камеры путем подбора толщины неподвижного компенсатора при контроле не сфокусированноети с помощью автоколлимавдонной трубы и зер
кала, установленного в плоскости кадрового окна. |
j |
|
При известных фокусн. ix расстояниях объектива кам еры ^ |
||
и объектива автокоплимационной трубы |
по измеренной ве |
|
личине Д |
определяется величина необходимой подвижки объек |
тива камеры Q и на эту величину изменяется толщина ком |
|
пенсатора |
, |
|
( ' \ 2 |
|
Т о |
Другим методом контроля правильности фокусировки каме ры является метод фотографирования ступенчатой миры (рис. 2 0 ).
После обработки пленки по наиболее резкому изображению миры определяется величина Д , а затем и необходимая подвижка объектива $ . Метод фотографирования учитывает влияние на фокусировку прогиба пленки (который может достигать величины
0,02ъ0,08 мм ).
Окончательный контроль фокусировки выполняется методом фотографирования щита с мирами. После обработки пленки сним ки рассматриваются с помощью микроскопа.
Для контроля фотографической разрешающей способности камеры фотографируются на определенный тип пленки штриховые
59