第一章光学测量基础

第一章光学测量基础 第三节光学测量仪器的基本部件光学测量

第三节光学测量仪器的基本部件 • 光具座与光学平台 • 平行光管 • 自准直目镜 • 目镜测微器 2

2 1 4 3 5 第三节光学测量仪器的基本部件一、光具座 1－平行光管 2－透镜夹持器 3－测量显微镜 4－测微目镜 5－导轨光具座的结构示意图 3

第三节光学测量仪器的基本部件 一光具座 4

第三节光学测量仪器的基本部件 二光学平台 5

第三节光学测量仪器的基本部件 作用：给出无限远目标或平行光组成：望远物镜(或照相物镜）和安置在物镜焦面上的分划板。物镜形式：三平行光管 6

第三节光学测量仪器的基本部件 • 平行光管的分划板的形式有许多种，主要区别在于玻璃板上刻度形式的不同。 • 十字线分划板 • 十字刻度分划板 • 分辨率板 • 星点板----用在玻璃上镀膜或激光加工的方法制得，透光孔直径小于0.05mm，最小的为6μm。小孔光阑一般用圆金属薄板或锡箔，在中心钻孔而成。 • 玻罗板----上面刻有四对间距不同、线条宽度也不相同的刻线，专门供测量透镜焦距用。三平行光管 7

第三节光学测量仪器的基本部件 三平行光管 8

第三节光学测量仪器的基本部件 三平行光管图2-2 自准直光管的工作原理十字线与其倒像之间将错开距离t为： t---称为偏离量当α很小时， 12

第三节光学测量仪器的基本部件 三平行光管讨论：f长有利， • 象质好 • 温度对校正状况影响小 13

第三节光学测量仪器的基本部件 目镜，自带分划板及照明装置。自准直仪 1.体外反射镜 2.物镜光管部件 3.测微目镜部件必须与物镜结合使用自准直望远镜自准直显微镜三种形式（根据照明方式划分）四自准直目镜 14

第三节光学测量仪器的基本部件 三平行光管自准直显微镜自准直望远镜 15

平面镜 物镜分划板分束镜光源目镜第三节光学测量仪器的基本部件高斯目镜：平面镜垂直于视轴自准像与分划重合优点：高斯型系统是目镜视场不受遮挡，且分划板上的刻划位于视场正中，观察方便。亮视场暗线四自准直目镜缺点：是亮度损失大，因而自准直像较暗；另外，为安置分光镜，目镜焦距较长，因而无法获得较大的放大倍数。高斯型主要应用于普通光学自准直仪的光学系统。 16

第三节光学测量仪器的基本部件 四自准直目镜 17

分划板 照明棱镜第三节光学测量仪器的基本部件 • 阿贝目镜：平面镜垂直于视轴十子线与其象位于光轴两侧，特点；射向平面镜光线不能延其法线入射。四自准直目镜优点：光强度大，亮度损失只有10-15% 缺点：它的视场被胶合棱镜遮挡了一半，又因光管出射光和反射光的方向不同，当反射镜和物镜间的距离超过一定数值后，反射光线就不能进入物镜成像，所以仪器工作距离较短。阿贝型应用于光学计的光学系统。暗视场亮线 18

目镜分划板 辅助分划板毛玻璃分束棱镜第三节光学测量仪器的基本部件 • 双分划板目镜：平面镜垂直于视轴则亮十字线象与主分划重合目镜和分划板之间无光学元件。四自准直目镜优点: 是视场不被遮挡，刻线可位于视场中央；目镜焦距短，可获得较大的放大倍率。另外目镜和光源可互换位置，给使用带来方便。缺点: 是结构比较复杂，亮度损失较大（介于前两者之间），易失调。亮视场暗线 20

第三节光学测量仪器的基本部件 四自准直目镜平直度检查仪光学系统 1-光源；2-滤光片；3-分划板；4-立方直角棱镜； 5、6-反射镜；7-物镜；8-体外反射镜；9-固定分划板； 10-活动分划板； 11-目镜； 12-测微螺杆；13-测微鼓轮平直度检查仪目镜视场 28

第三节光学测量仪器的基本部件 四自准直目镜 1--反射镜； 2--可动板； 3--压圈； 4--反射镜座； 5--球头螺钉； 6--调节螺钉（共三个）体外反射镜结构 29

第三节光学测量仪器的基本部件 五、平行光管调校五平行光管调校 1.远物法调焦误差清晰度法消视差法物体在有限距离引起的误差总的误差 33

第三节光学测量仪器的基本部件 2.可调前置镜法五平行光管调校调焦误差 (1) 清晰度法 (2)消视差法前置镜误差 SD0系统误差总的误差偶然误差 34

第三节光学测量仪器的基本部件 3.自准直法 (1) 调焦误差 A清晰度法五平行光管调校 B消视差法平面镜误差总的误差 35

前置镜 第三节光学测量仪器的基本部件 • 4.五棱镜法五平行光管调校前置镜 36

第三节光学测量仪器的基本部件 五平行光管调校 37

第三节光学测量仪器的基本部件 • 准直法简单易行，但误差较大，适合于调校口径较小的平行光管； • 五棱镜法调校准确度较高，但操作校繁，适用于调校大口径平行光管。五平行光管调校 38

第三节光学测量仪器的基本部件 • 1、螺杆式测微目镜六测微目镜 39

第三节光学测量仪器的基本部件 六测微目镜 40

第三节光学测量仪器的基本部件 细分原理六测微目镜 41

第三节光学测量仪器的基本部件 微小量测量六测微目镜 42

第三节光学测量仪器的基本部件 改进形式六测微目镜 43

阿基米德螺旋线式测微目镜 第三节光学测量仪器的基本部件六测微目镜 44

第三节光学测量仪器的基本部件 万能工具座的测量显微镜，其物镜的轴向放大率，NA=0.25,目镜放大率 ,用叉丝对准方式测量显微镜的对准误差为七习题所以对准误差最小为1.16µm 一望远镜求调焦误差？ 45

第三节光学测量仪器的基本部件 一测量显微镜用双夹线对准求对准误差和分别用清晰度法和消视差法调校的调焦误差. 对准误差七习题因出瞳直径太小无法发现视差此显微镜只能用清晰度法调焦。光学系统出瞳直径较大则消视差法的调焦精度高，出瞳直径眼瞳直径的1/2还是清晰度法的调焦精度高 46

第三节光学测量仪器的基本部件 一望远镜用双夹线对准球对准误差及清晰度法以及消视差法调焦精度七习题 47

第三节光学测量仪器的基本部件 调校平行光管分划板位置要求在焦平面上平行光管口径焦距用一个望远镜问用清晰度法和消视差法的调校误差，。七习题清晰度法D＝50mm 消视差法压线对准，人眼直径，有效出瞳 48

第三节光学测量仪器的基本部件 调校平行光管 • 、可调前置镜法七习题 • 清晰度法 2.消视差法此方法不能用 49

第三节光学测量仪器的基本部件 自准直法 • 清晰度法七习题平面镜面形误差 2.消视差法 50

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