2. Формулы для определения допусков на дефекты оптических поверхностей и деталей Это ненадо 3=му курсу

   1. Основные требования к материалу и изготовлению деталей

При расчете, задании или анализе допусков на оптические детали следует исходить из основных требований технических условий на изготовление оптических приборов [37]. Оптические приборы должны создавать изображение высокого качества, иметь заданные характеристики и обеспечивать требуемую точность работы. Следует при этом учитывать как требования и особенности тех­нологии изготовления оптических деталей, так и возможность взаимокомпенсации при сборке и юстировке влияния отклонений отдельных констант оптических материалов и погрешностей изго­товления оптических деталей на некоторые параметры прибора; последнее обстоятельство позволяет иногда значительно рас­ширить задаваемые допуски на оптические детали.

По ГОСТ 2.412-81 на рабочих чертежах оптических деталей и сборочных единиц указываются такие требования к материалу, как, например: - категория и класс по показателю прелом­ления; - категория и класс по средней дисперсии и следующие требования к изготовлению деталей: N - число интерференционных колец или полос, определяющее предельное отклонение стрелки кривизны поверхности детали от стрелки кривизны поверхности пробного стекла, или допускаемую сфе­ричность плоской поверхности; - число интерференционныхколец или полос, определяющее допуск формы поверхности; - наименьшее допускаемое фокусное расстояние пластинок или призм как результат сферичности их поверхностей; -предельная клиновидность пластины, угл. минут или угл. секунд или разнотолщинность, мм; - предельная пирамидальность(угол между ребром призмы и противоположной гранью); -предельная разность равных по номинальному значению углов призмы (с цифровым индексом угла призмы, например, для прямо­угольной призмы - ), угл. минут или угл. секунд;Р - классы чистоты полированных поверхностей; - класс точности проб­ного стекла, назначаемый по ГОСТ 2786-82, или предельные отклонения от значения расчетного радиуса поверхности, %.

Критерии качества изображения и допуски на дефекты оптических систем и деталей. Согласно критерию Рэлея, качество изображения, образуемого оптическими системами, считается первоклассным, если волновые аберрации в пределах действующего пучка лучей не превосходит значения - четвертидлины волны используемого при работе света. Для видимой области спектра средняя длина волны мкм, поэтомупредельно допустимые волновые аберрации мкм, визуальных систем для точек в центре поля зрения в пределах действующего выходного зрачка не должны превышать

(1)

Из этого общего допуска на аберрации, возникающие вслед­ствие технологических погрешностей изготовления и сборки оптических деталей, обычно выделяют его часть, мкм,

. (1а)

Действующим или рабочим пучком называют пучок лучей наибольшего сечения, который в центре поля зрения оптической системы образует изображение точки предмета и после выхода из системы целиком попадает в зрачок глаза наблюдателя (или другого приемника света). При достаточной освещенности диаметр зрачка глаза наблюдателя равен D_з.г.=2 мм; он является дей­ствующим выходным зрачком во всех случаях, когда выходной зрачок прибора больше 2 мм. Соответственно сечение действу­ющего пучка в плоскости выходного зрачка называется действу­ющим или рабочим выходным зрачком, а его сечение поверхностями оптических деталей - действующим или рабочим размером поверхности детали, в отличие от большего светового размера. Влияние основных дефектов оптических поверхностей и дета­лей представлено на рис. 4,а-д. Местная неровность высоты - , имеющаяся на плоской границе между двумя плоскопарал­лельными пластинами, вызывает деформацию проходящегочерез границу плоского волнового фронта (рис. 4, а).

Рис. 4. Влияние дефектов формы и угла наклона оптической преломляющей поверхности на деформацию и наклон выходящего волнового фронта: а - мест­ной неровности на плоской границе между двумя средами с различными показа­телями преломления (n₁ > n₂); б - микрошероховатости поверхности; в - цилиндричности плоской поверхности; г - клиновидности преломляющей пла­стинки; д - сферичности плоской поверхности, перпендикулярной к оси пучка лучей