Файл: Перов В.А. Сборка и юстировка оптико-электронных приборов учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 01.08.2024

Просмотров: 103

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

1 . Поворот сетки вокруг оси \)и и наклон изображения проверя­ ют при помощи отвеса или коллиматора с вертикальным штри­ хом 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 исправляется регулировкой призм (например, чеканкой призм на призменном мостике в призмен­ ном бинокле), а в панорамических системах - поворотом приз­ мы Дове (куб-призмы, призмы Пехана) на угол,вдвое меньший утла поворота изображения. При наличии в конструкции прибора концевых отражателей или пентапрнзм наклон изображения уст­ раняется поворотом отражателей вокруг оси, параллельной бис­ сектрисе утла отражателей.

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

8 11. Взаимосвязь между точностью сборки ; юстировки узлов и точностью всего оптико-электронного прибора

Во время сборки узлов оптических систем возникают пог­ решности, в результате которых взаимное положение элементов не совпадает с расчетным. Для получения требуемых характе­ ристик прибора необходимо каждый узел юстировать. Требуемые эксплуатационные характеристики прибора получаются линейны­ ми и угловыми поворотами элементов системы. Как правило, влияние этих подвижек на положение изображения и его качест­ во для каждого элемента и узла неодинаково.

Для оптико-электронного прибора обычно задают два об­ щих допуска; один на смешение изображения в поле зрения при­ бора, а другой - на величину волновой аберрации, которая еще не вносит заметных искажений качества изображения (для ви­ зуальных систем ( Л в ) доп 4 )■

Общий приборный допуск можно разделить на допуски на отдельные узлы и детали исходя из предположения, что дейст­ вия первичных ошибок суммируются как случайные величины - по квадратичному закону.

Средняя величина волнового допуска

на каждый

источник таких ошибок подсчитывается по формуле

 

30

 


где j n 0 - число первичных ошибок.

Между погрешностью оптической поверхности и вызываемой ею деформацией волнового фронта Л в существует прямо про­ порциональная зависимость. Их количественные соотношения приведены Погаревым Г.В. ^2, § 19^ .

Смещение изображения в поле зрения прибора представляет собой случайную векторную ошибку - результат суммирования независимых случайных векторных ошибок самостоятельно юсти­ руемых элементов оптической системы. Суммарная ошибка, как и ее составляющие, подчиняется круговому нормальному закону распределения, так как направление этНх ошибок в пределах 360 равновероятно. Поэтому смещение изображения от центра пере­ крестия в поле зрения прибора будет находиться внутри круга, радиус которого должен определяться общим допуском на при­ бор. Это смещение не должно выходить за границы допускае­ мой окружности после установки всех узлов, каждый из которых отъюстирован на пределе установленного для него допуска. Для обеспечения полной взаимозаменяемости узлов последнее усло­ вие должно быть соблюдено без дополнительных юстировочных операций при сборке всего прибора.

Из условий взаимной независимости погрешностей самосто­ ятельно юстируемых узлов и равновероятного смещения изобра­ жения в каждом узле по любому направлению следует

 

h

= f

l W

( и )

 

 

 

t-V

»

где

- предельное

смещение изображения от центра пере­

 

крестия в поле зрения

прибора;

-предельное смещение изображения из-за погреш­ ности юстировки L -го узла.

При условии, что равно общему допуску на прибор, т.е. равно радиусу окружности, в пределах которой допустимо

смещение изображения от центра перекрестия в поле зрения оку­ ляра, - допуски на. самостоятельно юстируемые узлы, т.е, технические требования к узлам. В этом случае $ 1 - радиусы допускаемых окружностей, ограничивающих смешения изображе­ ния от погрешностей юстировки L - к узлов. Эти ошибки фикси-

31


руютея в попе зрения КЮ приборов при контроле узла. Для оп­ ределения связи между смещением изображения и изменением положения узла можно написать следующее соотношение:

 

 

<18>

где Л

I

- коэффициент пропорциональности.

При

смещешш узла поперек оптической оси на величину

А С с

I

НРН наклоне его на угол A l^ вокруг оси, перпендику

лярной к оптической, и при продольном смещении узла на вели­

чину

A Hi

(введя коэффициенты пропорциональности: линейный

Л л

. угловой Л у г

и продольный Л п р

> выраженные через

линейное,

угловое

и продольное увеличения

исходя из анализа

конкретной схемы

прибора) имеем следующие соотношения:

 

(Те ( a Cl) =

A C l ,

 

 

 

 

 

>

(19)

 

$ L ( a Z l)

=

A l l .

 

Из (17) и (19) получаем зависимости, связывающие составляю­ щие суммарной ошибки, которые вызывают поперечное смещение изображения в поле зрения и продольную суммарную ошибку, с погрешностями юспгровки узлов и деталей в следующем виде:

& ( д с ) = y jZ J & 4 c f

,

( 2 0 )

S i ( ЛЧ>) =

S i ( A Z ) = f z j f % А Й '

составляющая суммарной ошибки в линейной мере от параллельного смещения деталей; составляющая суммарной ошибки в угловой мере от наклона деталей; продольная суммарная ошибка (расфокуси­ ровка).

32


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

в линейной меое ______________________________________,

У

в углов-'" '

Измерив величины технологических погрешностей юстиров­

ки узлов

A C i

, A ( f i и A Z.C и зная коэффициенты

, по

формулам

( 2 0 )

определяют ожидаемые суммарные погрешности

прибора после его сборки.

 

Пример анализа оптической системы см. J” 2, § 30 J .

 

§ 12. Цоколевка электронно-оптических преобразователей. их селекция и контроль

Выпускаемые ЭОП в большинстве случаев не имеют по­ верхностей, которые можно было бы принять за базовые при сборке и юстировке, а поэтому вводится операция цоколевки, обеспечивающая центрирование ЭОП по отношению к вспомога­ тельной сборочной базе (цилиндрической поверхности и опорно­ му торцу цоколя) и подвод к фотокатоду ЭОП нулевого потен­ циала.

Для этих целей ЭОП крепится в латунном цоколе 1 (рис.8 ) при помощи токопроводящей цоколевочной массы 2 . Предвари­ тельно обезжиривается растворителем внутренняя поверхность цоколя. Крепежные отверстия в цоколе перед заливкой массы защищаются бумажными прокладками. Цоколевочная токопрово­ дящая масса, составленная на основе свинцового'глета, приго­ тавливается в фарфоровых чашечках непосредственно перед цо­ колевкой в необходимых количествах.

При цоколевке визирная ось ЭОП совмещается с геометри­ ческой осью цоколя. Обезжиренный цоколь устанавливается и базируется в оправе 6 специальной струбцины. ЭОП закрепля­ ется в цоколе при помощи прижима 3 и винтов 4, осуществля­ ется заливка цоколя токопроводящей массой. Струбцина 6 с ЭОП

S3

устанавливается на ЮО прибор (рис. 9).

срОтонатоЭ

Экран.

Рис. 8

Рис. 9

34


Сетка проектора 1 освещается длинноволновым излучением от лампы через светофильтр.. К ЭОП через патрон 2 подается на­ пряжение. Изображение перекрестия проектируется в центр по­ садочного диаметра на фотокатод ЭОП. Изображения марки фотокатода и перекрестия проектора рассматриваются через микроскоп 5. Пока токопроводящая масса эластична, осущест­ вляются поперечные подвижки и отклонение оси ЭОП так, что­ бы визирная ось последнего была совмещена с визирной осью проектора и микроскопа. Допустимое смещение центра марки ЭОП с оси цоколя не более 0,1 -0,3 мм. Допустимый наклон

линий марки

(наклон сетки) + 2 ,

На плоскость экрана ЭОП

устанавливается и крепится

(клеем 8 8 )

полевая диафрагма,

выполненная из черной кино­

хиты . Визирная ось ЭОП должна проходить через центр поле- й}ОЙ диафрагмы. Точность ее установки +0,2 мм. Контроль установки полевой диафрагмы - по допусковым окружностям в поле зрения микроскопа 5. После выполненных операций центри­ рования струбцина с ЭОП снимается с КЮ прибора и в собран­ ном виде устанавливается в термошкаф, где в течение 3-4 ч Осуществляется сушка массы при t, ~ 50 С.

Собранный ЭОП контролируется по штриховой мире в ИК ?уЧах. на разрешающую способность и качество изображения. С$хема контроля представлена на рис. 10. ЭОП считается годным, ■вели расчетная мира резко видна по всем четырем направлени­ ем при удовлетворительном контрасте видимых штрихов.

Рис. 10

35

Для контроля разрешающей способности ЭОП по полю эк­ рана вместо коллиматора с мирой устанавливаются щит с ми­ рами на расстоянии 5-10 м от фотообъектива, которые освеща­ ются прожектором с фильтром, входящим в комплект оптикоэлектронного прибора. Миры расположены таким образом, что контроль разрешающей способности осуществляется по полю эк­ рана в горизонтальном, вертикальном направлениях и под углом 45 к указанным направлениям в центре, на краю и в двух­ трех промежуточных положениях поля.

Так, для ЭОП B l-П, устанавливаемого в бинокулярный ви­ зир, разрешающая способность в центре и на краю должна быть не ниже 40 и 10 л/мм соответственно.

На разрешающую способность ЭОП влияет непараллельность плоскостей фотокатода и экрана. Непараллельность указанных плоскостей контролируется автоколлимашюнным способом: авто­ коллиматор устанавливается относительно вспомогательной ба­ зы - полированной стеклянной пластины (совмещается визирная ось автоколлиматора с нормалью плоскости вспомогательной базы), прижимается к стеклянной пластине фотокатод ЭОП и измеряется угловое отклонение автоколлимационного изображе­ ния, отраженного от экрана ЭОП. Допустимая непараллельность плоскостей 1 0 - 2 0 ,

При контроле ЭОП для бинокулярных приборов дополни­ тельно осуществляется селекция ЭОП по величине углового от­ клонения визирной оси (если цоколевка ЭОП не выполняется). В этом случае угол отклонения контролируется по схеме (рис. 1 0 ), но вместо миры устанавливается перекрестие, а сет­ ка микроскопа в центральной части разделена на прямоуголь­ ные участки, имеющие свои номера. В бинокулярный прибор

устанавливаются два ЭОП с одинаковым отклонением визирной — или оптической оси {изображения перекрестий проектируются в прямоугольник с одним и тем же номером). Такая селекция ЭОП облегчает юстировку параллельности пучков лучей на вы­ ходе из окуляров при сборке бинокулярного прибора.

36