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1、第一章第一章 光学测量基础光学测量基础第三节 光学测量仪器的基本部件光学测量光学测量第三节光学测量仪器的基本部件第三节光学测量仪器的基本部件u光光具具座座与与光光学学平平台台u平平行行光光管管u自自 准准 直直 目目 镜镜u目目 镜镜 测测 微微 器器 2第三节光学测量仪器的基本部件第三节光学测量仪器的基本部件一、光具座一、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123453第三节光学测量仪器的基本部件第三节光学测量仪器的基本部件一一光光具具座座4第三节光学测量仪器的基本部件第三节光学测量仪器的基本部件二二光光学学平平台台5第三节光学测量仪器的基本部件
2、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作用：给出无限远目标或平行光行光组成：望远物镜组成：望远物镜(或照相物或照相物镜）和安置在物镜焦面上镜）和安置在物镜焦面上的分划板。的分划板。物镜形式：物镜形式： 三三平平行行光光管管F FD/fD/f物物镜镜形式形式5005005001/101/151/101/15双分离双分离检验检验象象质质的平行光管的平行光管复消色差复消色差2002003003001 14.51/74.51/7大大视场视场平行光管平行光管6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。式的不
3、同。十字线分划板十字线分划板十字刻度分划板十字刻度分划板分辨率板分辨率板星点板星点板-用在玻璃上镀膜或激光加工的方法制得，透光孔直径小用在玻璃上镀膜或激光加工的方法制得，透光孔直径小于于0.05mm0.05mm，最小的为，最小的为6 6 mm。小孔光阑一般用圆金属薄板或锡箔，。小孔光阑一般用圆金属薄板或锡箔，在中心钻孔而成。在中心钻孔而成。玻罗板玻罗板-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。门供测量透镜焦距用。第三节光学测量仪器的基本部件第三节光学测量仪器的基本部件三三平平行行光光管管7第三节光学测量仪器的基本部件第
4、三节光学测量仪器的基本部件三三平平行行光光管管8第三节光学测量仪器的基本部件第三节光学测量仪器的基本部件三三平平行行光光管管9第三节光学测量仪器的基本部件第三节光学测量仪器的基本部件三三平平行行光光管管10第三节光学测量仪器的基本部件第三节光学测量仪器的基本部件三三平平行行光光管管11第三节光学测量仪器的基本部件第三节光学测量仪器的基本部件三三平平行行光光管管十字线与其倒像之间将错开距离十字线与其倒像之间将错开距离t t为为： t-t-称为偏离量称为偏离量 当当很小时，很小时，图2-2 自准直光管的工作原理12第三节光学测量仪器的基本部件第三节光学测量仪器的基本部件三三平平行行光光管管讨论：f
5、长有利，1) 2)象质好3)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第三节光学测量仪器的基本部件四四自自准准直直目目镜镜目镜，自带分划板及照明装置。自准直仪1.1.体外反射镜体外反射镜 2.2.物镜光管部件物镜光管部件 3.3.测微目镜部件测微目镜部件 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）14第三节光学测量仪器的基本部件第三节光学测量仪器的基本部件三三平平行行光光管管自准直显微镜自准直显微镜自准直望远镜自准直望远镜15第三节光学测量仪器的基本部件第三节光学测量仪器的基本部件四四自自准准直直目目镜镜高斯目镜：平面镜垂直于视轴自准像与分划重合亮视
6、场暗线平面镜物镜分划板分束镜光源目镜优优 点：点：高斯型系统是目镜视场不受遮挡，且分划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。板上的刻划位于视场正中，观察方便。缺缺 点：点：是亮度损失大，因而自准直像较暗；另外，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。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。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第三节光学测量仪器的基本部件四四自自准准直直目目镜镜17第三节光学测量仪器的基本部件第三
7、节光学测量仪器的基本部件四四自自准准直直目目镜镜阿贝目镜：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。优优 点：点：光强度大，亮度损失只有光强度大，亮度损失只有10-15%10-15%缺缺 点：点：它的视场被胶合棱镜遮挡了一半，又因光管出射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。距离较短。阿贝型应用于光学计的光学系统。阿贝型应用于光学计的光学系统。
8、分划板照明棱镜暗视场亮线18第三节光学测量仪器的基本部件第三节光学测量仪器的基本部件四四自自准准直直目目镜镜19第三节光学测量仪器的基本部件第三节光学测量仪器的基本部件四四自自准准直直目目镜镜双分划板目镜：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。优优 点点: : 是视场不被遮挡，刻线可位于视场中央；目镜焦是视场不被遮挡，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。位置，给使用带来方便。 缺缺 点点: : 是结构比较复杂，亮度损失较大（介于前两者是结构比较复杂，亮度损失
9、较大（介于前两者之间）之间），易失调。，易失调。亮视场暗线 分束棱镜毛玻璃辅助分划板目镜分划板20第三节光学测量仪器的基本部件第三节光学测量仪器的基本部件四四自自准准直直目目镜镜21比比较较项项目目高高斯斯阿阿贝贝双双分分划划板板反射反射像亮度像亮度暗暗亮亮暗暗称度称度差差好好好好视场视场大大小小大大视视放放大率大率小小大大大大失失调调无无无无有有第三节光学测量仪器的基本部件第三节光学测量仪器的基本部件四四自自准准直直目目镜镜22第三节光学测量仪器的基本部件第三节光学测量仪器的基本部件四四自自准准直直目目镜镜23第三节光学测量仪器的基本部件第三节光学测量仪器的基本部件四四自自准准直直目目镜镜2
10、4第三节光学测量仪器的基本部件第三节光学测量仪器的基本部件四四自自准准直直目目镜镜25第三节光学测量仪器的基本部件第三节光学测量仪器的基本部件四四自自准准直直目目镜镜26第三节光学测量仪器的基本部件第三节光学测量仪器的基本部件四四自自准准直直目目镜镜27第三节光学测量仪器的基本部件第三节光学测量仪器的基本部件四四自自准准直直目目镜镜平直度检查仪光学系统 1-1-光源；光源；2-2-滤光片；滤光片；3-3-分划板；分划板；4-4-立方直角棱镜；立方直角棱镜； 5 5、6-6-反射镜；反射镜；7-7-物镜；物镜；8-8-体外反射镜；体外反射镜；9-9-固定分划板；固定分划板；10-10-活动分划板
11、；活动分划板； 11-11-目镜；目镜； 12-12-测微螺杆；测微螺杆；13-13-测微鼓轮测微鼓轮平直度检查仪目镜视场28体外反射镜结构1-1-反射镜；反射镜；2-2-可动板；可动板；3-3-压圈；压圈；4-4-反射镜座；反射镜座；5-5-球头螺钉；球头螺钉；6-6-调节螺钉调节螺钉 （共三个）（共三个）第三节光学测量仪器的基本部件第三节光学测量仪器的基本部件四四自自准准直直目目镜镜29第三节光学测量仪器的基本部件第三节光学测量仪器的基本部件四四自自准准直直目目镜镜30第三节光学测量仪器的基本部件第三节光学测量仪器的基本部件四四自自准准直直目目镜镜31第三节光学测量仪器的基本部件第三节光学
12、测量仪器的基本部件四四自自准准直直目目镜镜32五、平行光管调校第三节光学测量仪器的基本部件第三节光学测量仪器的基本部件五平行光管调校1.1.远物法远物法调焦误差 清晰度法消视差法物体在有限距离引起的误差 总的误差332.可调前置镜法(1) 清晰度法(2)消视差法第三节光学测量仪器的基本部件第三节光学测量仪器的基本部件五平行光管调校调焦误差 前置镜误差SD0系统误差偶然误差总的误差343.自准直法(1) 调焦误差 A清晰度法B消视差法总的误差平面镜误差平面镜误差第三节光学测量仪器的基本部件第三节光学测量仪器的基本部件五平行光管调校354.五棱镜法第三节光学测量仪器的基本部件第三节光学测量仪器的基
13、本部件五平行光管调校前前置置镜镜前置镜36第三节光学测量仪器的基本部件第三节光学测量仪器的基本部件五平行光管调校37u准直法简单易行，但误差较大，适合于调校口径较准直法简单易行，但误差较大，适合于调校口径较小的平行光管；小的平行光管；u五棱镜法调校准确度较高，但操作校繁，适用于调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校大口径平行光管。第三节光学测量仪器的基本部件第三节光学测量仪器的基本部件五平行光管调校38第三节光学测量仪器的基本部件第三节光学测量仪器的基本部件u1、螺杆式测微目镜、螺杆式测微目镜六六测测微微目目镜镜39第三节光学测量仪器的基本部件第三节光学测量仪器的基本
14、部件六六测测微微目目镜镜40细分原理细分原理第三节光学测量仪器的基本部件第三节光学测量仪器的基本部件六六测测微微目目镜镜41微小量测量微小量测量 第三节光学测量仪器的基本部件第三节光学测量仪器的基本部件六六测测微微目目镜镜42改进形式改进形式 第三节光学测量仪器的基本部件第三节光学测量仪器的基本部件六六测测微微目目镜镜43阿基米德螺旋线式测微目镜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第三节光学测量仪器的基本部件六六测测微微目目镜镜44第三节光学测量仪器的基本部件第三节光学测量仪器的基本部件七七习习题题万能工具座的测量显微镜，其物镜的轴向放大率万能工具座的测量显微镜，其物镜的轴向
15、放大率，NA=0.25,NA=0.25,目镜放大率目镜放大率, ,用叉丝对准方式用叉丝对准方式测量显微镜的对准误差为测量显微镜的对准误差为所以对准误差最小为所以对准误差最小为1.161.16 mm 一望远镜一望远镜 求调焦误差？求调焦误差？ 45第三节光学测量仪器的基本部件第三节光学测量仪器的基本部件七七习习题题 一测量显微镜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. .对准误差对准误差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因出瞳直径太小无法发现视差此显微镜只能用清
16、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大则消视差法的调焦精度高，出瞳直径眼瞳直径的1/21/2还是清晰度法的调焦精度高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第三节光学测量仪器的基本部件七七习习题题一望远镜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47调校平行光管分划板位置要求在焦平面上平行光管口径调校平行光管分划板位置要求在焦平面上平行光管口径 焦距焦距 用一个望远镜用一个望远镜 问用清晰度法和消视差法的调校误差，问用清晰度法和消视差法的调校误差， 。第三节光学测量仪器的基本部件第三节光学测量仪器的基本部件七七习习题题清晰度法清晰度法D D50mm 50mm 消视差法消视差法 压线对准压线对准 ，人眼直径，人眼直径 ，有效出瞳，有效出瞳48第三节光学测量仪器的基本部件第三节光学测量仪器的基本部件七七习习题题调校平行光管 1 1、可调前置镜法、可调前置镜法1.1.清晰度法清晰度法2.2.消视差法消视差法此方法不能用此方法不能用 49第三节光学测量仪器的基本部件第三节
