Оптическая система как основа оптического прибора. Особенности проектирования простейшей зрительной трубы Кеплера по ее основным параметрам. Габаритный расчет оптической системы, конструирование корпуса. Технические требования к оптическому прибору.
3.4.2 Требования к консервации и упаковкеГлавное свойство телескопических систем заключается в том, что пучок на входе и выходе из телескопической системы сохраняет свою параллельность. Телескопическая система настраивается и отслеживается непосредственно при помощи глаза наблюдателя, а значит система визуальная. Поэтому, для того чтобы глаз наблюдателя не утомлялся и работал без аккомодаций, создаваемое телескопической системой изображение предмета должно находится в бесконечности. Телескопическая система, как минимум, должна состоять из двух компонентов, первый из которых, обращенный к рассматриваемым объектам, называется объективом, а второй, обращенный к глазу наблюдателя, - окуляром. Оптические свойства окуляра характеризуются: фокусным расстоянием f" и угловым оптическим увеличением Г" - отношением тангенса угла, под которым видно мнимое изображение в окуляр, к тангенсу угла, под которым глаз без окуляра видел бы на экране или фотослое промежуточное изображение.Проектирование оптической системы начинается с выбора и обоснования принципиальности схемы, в том числе с обоснования исходных данных, для выполнения последующего расчета. На первом этапе предполагают, что получаемая и проектируемая оптическая система - идеальна, т.е. это такая система, которая строит точечное изображение наблюдаемых предметов, сохраняя постоянство масштаба в пределах всего поля изображения. При расчете оптической системы следует стремиться к использованию готовых компонентов, освоенных в пространстве, т.к. это значительно удешевляет прибор и ускоряет его изготовление. На втором этапе проектирования выполняется расчет конструктивных параметров системы и ее оптических компонентов - радиусов кривизны, толщины линз, марок применяемых стекол и т.д.Согласно исходным данным (), тогда Согласно справочным данным [4], такая величина полевого угла соответствует двум типам окуляров, окуляру Кельнера и симметричному окуляру.Выбрав окуляр, уточняем его фокусное расстояние. По заданному значению длины телескопической системы определяем , а затем f’ окуляраИз соотношения (4) определяем фокусное расстояние объективаНаходим расстояние от переднего фокуса объектива до входного зрачка Zp.Для определения светового диаметра окуляра рассчитаем ход апертурного луча, падающего на край входного зрачка. Ход лучей в зрительной трубе Кеплера (схема для расчета) представлен на Рис. Используя систему углов и высот (9), рассчитаем ход трех лучей: апертурного, и двух наклонных (полевых), идущих из точки предмета по краю поля и падающих на верхний и нижний края входного зрачка: (9) Полные диаметры компонентов должны быть на 1 - 3 мм больше (в зависимости от диаметра) рассчитанных световых диаметров, так как необходимо дать припуск на крепление линз в оправах. Общий вид выбранного симметричного окуляра представлен на Рис.Для ограничения размеров поля, в области пересечения переднего фокуса окуляра и заднего фокуса объектива, предусмотрим в конструкции прибора использование полевой диафрагмы.Крепление должно быть надежным (при использовании прибора оптическая деталь не должна смещаться в оправе) Замыкающее усилие, необходимое для осуществления сопряжения между деталями и оправой, не должно вызывать деформации и напряжений. Существуют следующие способы крепления: крепление завальцовкой (закаткой), крепление резьбовым (зажимным) кольцом, крепление пружинящими планками, проволочным ("разрезным") кольцом и крепление приклеиванием. Крепление резьбовым (зажимным) кольцом заключается в том, что оптическая деталь прижимается к опорному уступу оправы резьбовым кольцом, кромка которого нажимает на деталь с противоположной стороны. Крепление пружинящими планками заключается в том, что в трех небольших зонах ("точках"), расположенных под углом 120, на оптическую деталь нажимают три одинаковые плоские пружины или три выступа или три выступа одной пружины, обеспечивая силовое замыкание детали на базирующий уступ оправы.По конструктивным особенностям окуляра целесообразно применить метод крепления резьбовым кольцом, так как деталь состоит из двух линз, поэтому необходимо обеспечить разъемность соединения в случае технического обслуживания. Крепление резьбовым кольцом применяется для линз диаметром от 10 мм.Поэтому мы делаем возможным осуществление подстройки нашего прибора, с целью компенсации аметропии глаза наблюдателя. Подстройка будет осуществляться путем перемещения окулярного колена в корпусе прибора вдоль оптической оси.Использование защитных стекол в оптических приборах позволяет защитить систему от попадания пыли, грязи, атмосферной влаги и механических повреждений [4].В проектируемой системе используется круглая диафрагма со световым диаметром 13 мм, для избежания виньетирования при подстройке оптической системы, делаем припуск в 1 мм.Корпуса предохраняют оптические системы от повреждений и внешних воздействий. Форма и внешнее оформление корпусов должны соответствовать требованиям технической эстетики [4].Современный уровень техники пред
План
Содержание
Введение
1. Теоретическая часть
2. Конструкторская часть
2.1 Габаритный расчет оптической системы
2.1.1 Выбор типа окуляра.
2.1.2 Уточнение фокусного расстояния окуляра
2.1.3 Определение параметров объектива
2.1.4 Определение положения входного зрачка
2.1.5 Уточняем положение выходного зрачка
2.1.6 Определение световых диаметров оптических элементов.
2.1.7 Определение диаметра полевой диафрагмы
2.2 Выбор крепления объектива
2.3 Выбор крепления окуляра
2.4 Расчет диапазона перемещения окуляра для подстройки оптической системы
2.5 Выбор крепления защитного стекла
2.6 Выбор крепления полевой диафрагмы
2.7 Конструирование корпуса оптической системы
3. Технологическая часть
3.1 Конструкционные материалы
3.2 Защитное покрытие
3.3 Герметизация
3.4 Технические требования к оптическому прибору
Список литературы
Задание к курсовому проекту: Спроектировать простую зрительную трубу Кеплера согласно следующим исходным данным: Характеристика Значение
Видимое увеличение Гтс = - 6х
Угловое поле 2? =6°
Диаметр выходного зрачка D" = 4 мм
Длина оптической системы L=140 мм зрительная труба кеплер оптический
Введение
Основой любого оптического прибора является оптическая система, которая представляет собой совокупность оптических деталей (линз, призм, зеркал) [2].
Оптические приборы в значительной степени определяют научно-технический прогресс во всех областях нашей деятельности. Их используют для исследования природных ресурсов, в экологии, медицине и генной инженерии, в металлургии, в машино- и приборостроении, кинематографии, телевидение и связи, космонавтике и астрономии, ядерной энергетики и в других отраслях [3].
Цель данного курсового проекта - спроектировать простейшую зрительную трубу Кеплера по ее заданным основным параметрам.
При анализе исходных данных, нами было установлено, что эта система будет создавать перевернутое изображение, так как ее видимое увеличение отрицательное; применять прибор, основанный на этой системе следует в условиях слабого освещения, так как выходной зрачок системы соизмерим с диаметром зрачка глаза в аналогичных условия освещенности.
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
