ПРИКЛАДНАЯ ОПТИКА СОДЕРЖАНИЕ ЛЕКЦИИ 1 2 3

ПРИКЛАДНАЯ ОПТИКА

СОДЕРЖАНИЕ ЛЕКЦИИ 1. 2. 3. 4. Основы проектирования оптических деталей Крепление оптических деталей Чертежи оптических схем Прикладная оптика 2

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ 1. Наличие ТЗ 2. Оптические расчеты 3. Учет влияния конструктивных параметров на основные характеристики 4. Чувствительность к погрешностям изготовления Прикладная оптика 3

ОПТИЧЕСКИЕ ДЕТАЛИ Линзы Положительные (собирающие) – двояковыпуклые, плосковыпуклые, вогнутовыпуклые Отрицательные (рассеивающие) – двояковогнутые, плосковогнутые, выпукловогнутые Мениск – линза, имеющая радиус кривизны одного знака Прикладная оптика 4

ОПТИЧЕСКИЕ ДЕТАЛИ Конструктивные элементы линз Первая группа: элементы, которые характеризуют оптическое действие линзы и определяются при расчёте оптической системы. Вторая группа: элементы, зависящие от способа крепления линз Прикладная оптика 5

ОПТИЧЕСКИЕ ДЕТАЛИ Фаски Конструкторские – для обеспечения крепления линз кольцом или закаткой, или обеспечения центрировки. Ширина фасок выбирается по ОСТ 3 1825 73 Конструктивные – для удаления излишков стекла, уменьшения массы, обеспечения условий удобного крепления. Их размеры не нормируются. Технологические – для предохранения от выколок (защитные фаски). Прикладная оптика 6

ОПТИЧЕСКИЕ ДЕТАЛИ Прикладная оптика 7

ПОКРЫТИЯ ОПТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ Типы покрытий 1. Отражающие (зеркальные) покрытия 2. Светоделительные (полупрозрачные) 3. Просветляющие покрытия 4. Фильтрующие 5. Защитные покрытия 6. Токопроводящие покрытия 7. Поляризующие покрытия Прикладная оптика 8

СОЕДИНЕНИЕ ОПТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ 1. Склеивание; 2. Спекание; 3. Сваривание; 4. Оптический контакт; Требования: • не изменять оптические свойства соединенных деталей; • не деформировать поверхности деталей после их соединения; • обеспечивать достаточную механическую, химическую и термическую прочность и т. п. Прикладная оптика 9

СКЛЕИВАНИЕ ОПТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ Требования: • Высокая степень прозрачности; • Чистота; • Оптическая однородность; • Соответствие показателя преломления значению одной из соединяемых деталей; • Переход в твердое состояние без деформации деталей; • Высокая механическая прочность; • Влаго , термо и морозостойкость соединений Прикладная оптика 10

ВИДЫ КЛЕЕВ 1. Бальзам; 2. Бальзамин; 3. Бальзамин М; 4. Клей акриловый 5. Клей УФ 235 М 6. Клей ОК 60 7. Клей ОК 50 8. Клей ОК 72 Ф 9. Клей ММА 10. Сплав ТКС 1 Прикладная оптика 11

СОЕДИНЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ И ОПТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Факторы при выборе крепления: Назначение детали; Материал детали; Размер и форма детали; Требования, регламентирующие функционирование этой детали в оптической системе прибора; Назначение прибора; Условия работы прибора; Вид производства детали Прикладная оптика 12

СОЕДИНЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ И ОПТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ Требования: • крепление должно быть надежным; • замыкающие усилия, необходимые для осуществления сопряжения между линзой и оправой, не должны вызывать опасных деформаций и напряжений; • базовая основа узла, ориентирующие и крепежные детали их элементы должны быть расположены вне габаритов светового пучка. Поверхности этих элементов, находящиеся вблизи пучка, не должны быть причиной появления рассеянного света и бликов в системе; • крепления должны быть технологичны, как в отношении изготовления деталей, так и в отношении сборки. Прикладная оптика 13

СПОСОБЫ КРЕПЛЕНИЯ ЛИНЗ 1. 2. 3. 4. 5. Крепление завальцовкой (закаткой); Крепление резьбовым (зажимным) кольцом; Крепление пружинящими планками; Крепление проволочным (разрезным) кольцом; Крепление приклеиванием; Прикладная оптика 14

КРЕПЛЕНИЕ ЛИНЗ ЗАВАЛЬЦОВКОЙ Материал: наилучшим являются латунь ЛС 59 1, применяются также: латунь Л 62, дюралюминий марок Д 1, Д 6, Д 16, низкоуглеродистые или другие пластичные конструкционные стали (сталь 20, сталь 30). Прикладная оптика 15

КРЕПЛЕНИЕ ЛИНЗ ЗАВАЛЬЦОВКОЙ Достоинства: • высокая надежность крепления; • отсутствие пережимов в стекле при правильной технологии процесса завальцовки; • высокоточное совмещение оптических и механических баз и отсутствие необходимости юстировочных работ после крепления оптической детали. Недостатки: • падение надежности крепления с увеличением габаритных размеров детали; • отсутствие возможностей компенсации термических деформаций. Прикладная оптика 16

КРЕПЛЕНИЕ ЛИНЗ ЗАВАЛЬЦОВКОЙ Ограничение: Диаметр линзы до 60 мм Прикладная оптика 17

КРЕПЛЕНИЕ ЛИНЗ РЕЗЬБОВЫМ СОЕДИНЕНИЕМ Прикладная оптика 18

КРЕПЛЕНИЕ ЛИНЗ РЕЗЬБОВЫМ СОЕДИНЕНИЕМ Варианты пружинных колец: а с одним рядом прорезей, б с двумя рядами прорезей Прикладная оптика 19

КРЕПЛЕНИЕ ЛИНЗ РЕЗЬБОВЫМ СОЕДИНЕНИЕМ Крепление линз пружинными планками Прикладная оптика 20

ОСОБЫЕ СПОСОБЫ КРЕПЛЕНИЯ ЛИНЗ 1. Крепление в эксцентриковых оправах; 2. Крепление методом гальванического наращивания металла в местах соединения; 3. Крепление проволочным кольцом; Прикладная оптика 21

КРЕПЛЕНИЕ ЛИНЗ ПРИКЛЕИВАНИЕМ Прикладная оптика 22

КРЕПЛЕНИЕ ЛИНЗ ПРИКЛЕИВАНИЕМ Прикладная оптика 23

ЧЕРТЕЖИ ОПТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ ГОСТ 2. 412 – Правила выполнения чертежей и схем оптических изделий; Исходными данными для простановки всех размеров, точности изго товления, требований к материалу, покрытию и характеристикам является расчет оптической схемы. Прикладная оптика 24

ЧЕРТЕЖИ ОПТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ Таблица: Верхняя часть требования к материалу; Средняя часть требования к изготовлению; Нижняя часть расчетные данные. Прикладная оптика 25

ЧЕРТЕЖИ ОПТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ Требования к материалу: • показатель преломления; • средняя дисперсия; • оптическаяоднородность; • двойное лучепреломление ; • показатель ослабления; • светопоглощение; • бессвильность; • пузырность Прикладная оптика 26

ЧЕРТЕЖИ ОПТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ Требования к изготовлению детали: N допустимое отклонение стрелки кривизны поверхности детали; N - отклонение от правильной сферы ; с - допуск на децентрировку ; Р - допуск на дефекты чистоты полирования; R допуск на отклонение радиуса пробного стекла от номинального значения; допуск на клиновидность или на разнотолщинность; допуск на пирамидальность призмы ; допуск на разность равных по номинальному значению углов приз мы; допуск на разность углов 45° у призмы; допустимое значение предела разрешения; Прикладная оптика 27

ЧЕРТЕЖИ ОПТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ Оптические параметры детали: • фокусное расстояние ( ) и фокальные отрезки ( и ). для линз световой диаметр детали ( ); для призм – геометрическая длину хода луча (l); Прикладная оптика 28

ЧЕРТЕЖИ ОПТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ Прикладная оптика 29

ЧЕРТЕЖИ ОПТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ Прикладная оптика 30

ЧЕРТЕЖИ ОПТИЧЕСКИХ СХЕМ Прикладная оптика 31

ЧЕРТЕЖИ ОПТИЧЕСКИХ СХЕМ Прикладная оптика 32