Объективы фотоаппаратов с центральным затвором.

Показан на рис.107 д. Имеют невысокое качество изображения, конструктивная особенность лишь в том, что все его компоненты устанавливаются внутрь корпуса после сборки самого затвора. Фокусировку объектива осуществляют за счет изменения воздушного промежутка между первой и второй линзами объектива. Рабочий отрезок при этом остается постоянным.

При конструировании таких объективов целесообразно предусмотреть нарезку внутренней ходовой резьбы. В корпусе затвора на базе посадочного места для последнего компонента. А нарезку резьбы на оправе первой линзы выполнять одновременно с расточкой посадочного отверстия под саму линзу (рис.106).

Объективы дальномерных фотоаппаратов (модель «Индустар) (РИС.107а)

Работают как правило на f’ = 1м – ∞.

«Индустар» (f’ = 104,5 мм; D/f’ =1:2.5; S_F’=82.1мм)

Объектив имеет телескопический упирающийся тубус 2 с штифтовой фиксацией в заданном положении. Оправа с линзами 1 и 6 устанавливается по резьбе в оправе 7, которая в свою очередь крепится резьбовым кольцом 8 в тубусе 2. Подрезка юстировочного кольца 3 выдерживает рабочий отрезок l (расстояние от базового торца оправы до задней фокальной плоскости объектива). При сборке с точностью не менее ± 0,02 мм.

Фокусировка производится перемещением кольца 5 по резьбе кольца 4. поводок кольца 5 имеет фиксацию положения ∞. Связь с дальномером камеры осуществляется торцом кольца 5.

Угол поворота ведущего кольца корпуса должен быть менее одного оборота, иначе при настройке объектива на ∞ и некоторое граничное состояние деления дистанционной шкалы совпадут. Передающее кольцо снабжают накаткой для пальцев рук и шкалой отсчета расстояний.

Сменные объективы фотоаппаратов (модель «Гелиос»)(РИС.107б)

Состоит из оптического блока 2 с механизмом диафрагмы и образующей оправы 2, дистанционного кольца 1, дальномерного кольца 4, корпуса 3. Все эти узлы связаны между собой механизмом дифференциальной резьбы. Как резьбовое, так и байонетное соединение должны обеспечивать возможность быстрой установки объектива на камеру, с точностью в осевом направлении от 0,01 – 0,02мм без юстировки. Для выполнения этого требования используют насыпную конструкцию объектива.

Наиболее типичным явл. объектив “ Гелиос-44” (рис.30)

Построен по опт. схеме типа планар (наружные поверхности двух базовых линз концентричные к зрачкам входа и выхода, а внутренние апланатические).

Центральные оправы и ирисовая диафрагма 5 установлены с наименьшим зазором по диаметру в общую оправу 1 об-ва и закреплены с двух сторон резьбовыми кольцами.

Фокусировка осуществляется перемещением оправы 1 в корпусе 4 по центрирующему диаметру и направляющему винту 10 с помощью дифференциальной резьбы. Рукоятка 3 имеет шкалу расстояний, изменение диаметра диафрагмы выполняют движением поводка 7 в прорези оправы 1 при повороте кольца 6 установочным винтом 8, закреплённом на рукоятке 9. Рукоятка представляет собой гайку, вращающуюся по резьбе на корпусе 4. В передней части она может иметь шкалу относительных отверстий, с правой стороны корпус объектива имеет наружную резьбу, для установки в фотокамеру. Для исключения попадания влаги внутрь объектива между корпусом, оправами и резьбовой втулкой устанавливают сальники

 

Вопрос №17.Типы ламп для осветителей. Устройство для юстировки и регулировки лампы в осветителе. Способы повышения освещённости объекта. Рабочая среда и область применения проекционных, спектральных и других ламп.

Типы ламп.

1. Накаливания: Рабочая среда вакуум или инертный газ, вольфрамовая спираль, температура нагрева 2600-3000К^o мощность 25-2000 Вт, световая отдача 9-19 Лм\Вт (при сроке службы 1000ч), большая часть излучения находиться в ИК диапазоне.

2. Галогенные лампы: инертный газ содержит добавки галогенов (Br, Cr, F и I). В миниатюрных лампах могут использоваться дорогие инертные газы (криптон или ксенон). Лампы высокого давления. Применение: диапроекторах, малоформатных киноаппаратах и др.

3. Люминесцентные лампы: раб. среда – пары ртути. Принцип: УФ преобразуется люминофором в видимы й. Раб. температура 40 ^оС, по конструкции: линейные, кольцевые, U-образные трубки. Опасны, не могут работать с сетевым напряжением. При конструировании необходимо учитывать след. режимы работы. Осуществляется подогрев управляющим током по средством дросселя и стартера; подогрев осуществляется через доп. Обмотку трансформатора; устанавливаются спец. Преобразователи, кот. Осуществляют работу лампы в высокочастотном режиме колебания (50 Гц преобразуется в 35-50 кГц). Применение: микрофотографии, проекторах, мед приборах.

4. Металлогалогенные: ртутные лампы высокого давления с добавкой иодитов металла или редкоземельных элементов (диспрозий, гольмий, тулий). Комплексное соединение с цезием и оловом.

Проекционные лампы: галогенные, ксеноновые, рабочая среда: ртуть, ксенон и др. Применение: диапроекторах, киноаппаратах, мед оборудовании, проекторах.

Спектральные: представляют собой баллон из кварца и спец стекла. U_раб=60-220 В, P=100-1000Вт и срок службы 150 – 500 часов. Применение в спектроскопии, интерферометрии, в лаб приборах для квантовой физики и аналитической химии.

При конструировании любого осветителя нужно учитывать несколько факторов:

Допустимое положение лампы относительно конденсора

1) Велечину и направление юстировочных направлений лампы

2) Необходимость охлаждения осветителя и конденсора

3) Учитывать срок службы лампы и удобство её замены

4) Возможность использования стандартизованного патрона.

Естественное охлаждение (воздухом) требует специального организованного хода воздушного потока снизу вверх. Поэтому корпус осветителя следует располагать горизонтально.

Принудительное охлаждение применяется при высокой температуре нагрева. Предусматривает использование жидких и газообразных средств циркуляции по спец системе замкнутых каналов.

Замена лампы связана с её юстировкой относительно конденсора вдоль оптической оси и поперёк, в противоположных направлениях. Иногда линейное перемещение целесообразно заменить поворотом или покачиванием. Конструктивно осветитель может представлять собой единое целое с прибором или выполнен отдельно.

На рис. 48а изображён осветитель шкал приборов с миниатюрной лампой типа О. Лампочка 4 установлена в шаровой шарнир 8, состоящий из шаровой втулки 3 и двух резьбовых опор 2, закреплённых в корпусе 1. Конденсор состоит из 2-х линз завальцованные в оправы 5 и 6, расстояние между которыми регулируется по резьбе. Конденсор может перемещаться в корпусе 1 при скольжении в нём оправы 5. Перемещение осуществляется поводком 7, который скользит в винтовом пазу корпуса 1. Осветитель крепиться в приборе по наружному посадочному диаметру в корпусе.

Рис 48б показана конструкция осветителя с проекционной лампой типа Т (РН8-20). Лампа с патроном установлена в оправе 8, которая может перемещаться в оправе 7 и фиксироваться винтом 6. Оправа 7 закреплена шайбой 2 в плоской мембране 3 с отверстиями для вентиляции. По наружному диаметру мембрана 3 закреплена на корпусе 1 крышкой 5 и резиновым кольцом 4. В крышку ввёрнуты три винта 9 расположенные под углом 120^о друг к другу, которые упираясь в шайбу 2 наклоняют лампу при её установке. Конденсор неподвижно установлен в корпусе содержит линзу и фильтр завальцованные в оправу 11 и втулку 12. В горизонтальном положении осветитель хорошо ориентируется за счёт отверстий цилиндрической части шайбы 2 корпуса 1 и кожуха 10. Крепление осветителя к прибору осуществляется по наружной резьбе корпуса 1.

Рис. 48в Аналогичная лампочка РН8-20 со стандартным патроном удерживается в втулке 6 за счёт сил трения в осветителе. Втулка вместе с шайбой 4 перемещается винтами 5 в оправе 2 с крышкой 3, оправа закрепляется на корпусе 1 осветителя с противоположной стороны которого расположена оправа 9 конденсора. Для вентиляции корпус имеет отверстие закрытое кожухом. Конденсор осветителя состоит из двух линз закреплённых во втулке с помощью завальцовки и резьбового кольца 7. Втулка перемещается в оправе 9 при повороте поводка 8. На оси 12 оправы 9установлены светофильтры в оправах 10. Угол их поворота определяют шайбой 11. К прибору осветитель крепиться по резьбе в нижней части корпуса 1.

Рис 48г. Имеют увеличенную площадь наружного корпуса за счёт радиальных и прямых выступов, кот повышают его теплообмен с окружающей средой. С левой стороны корпуса на трении крепиться втулка 4, несущая стандартизованный патрон с лампой КГМ9-70 (кварцевая накаливанием галогеновая малогабаритная), шайба 2 со шлицами выполненная под углом 60^о к основанию. Центрировка лампы и фокусировка нити накала относительно неподвижного конденсора осуществляется путём её подвижки в поперечном и продольном направлениях. Это достигается за счёт смещения двух юстировочных винтов 6 и пружинного упора 3, расположенных в корпусе 5 расположенных под углом 120^о друг к другу. Выпадение шайбы 2 исключает крышка 12. Конденсор представляет собой асферическую линзу из кварцевого стекла (поз. 7, закреплённую в оправе 8 пружинным кольцом 10 и резьбовым 9. Далее под средством тонкого разжимного кольца устанавливается светофильтр 11. Оправа 8 находится в корпусе 5 и является средством крепления осветителя к прибору с помощью конусообразной проточки и упорного буртика.

Рис. 50. Осветитель основан на той же лампе что и описанный выше. Конденсор проектирует нить лампы накала во вх. зрачок объектива. Для уменьшения нагрева негатива, расположенного в плоскости предмета объектива используется два нейтральных фильтра 1 и 2. Конструкция осветителя рассчитана на искусственную вентиляцию внутри прибора. Корпус 4 осветителя выполнен в виде втулки с рёбрами и фланцами для его крепления на приборе. Патрон 6 с лампой перемещаются и фиксируются двумя винтами 8 и пружинным упором 7. Для уменьшения нагрева корпуса 4 его внутреннюю поверхность полируется, а за счёт диафрагмы с полированной сферической поверхностью, часть лучистой энергии выводиться вверх. Кроме этого в корпусе 4 в зоне крепления линз конденсатора металл выбран до трёх уступов расположенных под углом 120^о друг к другу. Линзы крепятся резьбовыми кольцами. При этом нижнее резьбовое кольцо 3 выполнено в виде оправы для светофильтра 2. Светофильтр 1 крепиться в оправе 9 с аналогичными прорезями. Обе оправы изготавливаются из титанового сплава.

На рис. 666 представлен вариант конструкции осветительного прибора на Загорском оптико-мехническом заводе, позволяющий повысить яркость объекта в плоскости предмета. Система содержит источник излучения 1, двухкомпонентный конденсор: первый в виде однолинзового коллектора 3 с параболичекой поверхностью, второй – положительная линза 5. Имеется два оптических дифлектора (интерференционное зеркало 4 или призма с полным внутренним отражением). Световой пучёк ограничен диафрагмой 6. Свет собирается от источника в телесном угле >π.

Вопрос №18. Устройства крепления плоских зеркал с элементами высокоточной коррекции изображения по одной и двум координатам. Механизм переключения положения плоского прямоугольного зеркала.

На рис. 82 показаны тангенсные механизмы настройки положения зеркал, отражающего световой луч на 90^о без возникновения дополнительных дефектов за счёт появления пространственной составляющей. Механизм с вертикальной осью качания зеркала 3, закреплённого в оправе 7 посредством 4-хугольников 2 изображен на рис. 82а. Оправа имеет боковые выступы, на кот. установлены пружинные шарниры, связывающие её с основанием 1 через скобу 4. Шарниры представляют собой плоскую пружину 5, закреплённую на выступах оправы 7 планками 6 и винтами. Ребра детали, формирующие зону деформации пружины должны быть взаимно параллельны с точностью до 0.02 мм. С такой же точностью должны быть установлены зазоры между деталями с обеих сторон пружин. Зазоры не рекомендуется увеличивать более, чем на 3 мм. Юстировка угла наклона зеркала 3 производится перемещением винта 10, кот. вращается в резьбовой втулке 9, закреплённой на основании 1. Кинематическое замыкание системы выполняет цилиндрическая пружина 8.

Аналогичный метод юстировки приемлем и для механизма с двумя осями качания зеркал, кот. изображён на рис. 82б. Скоба с пружинным шарниром, оправой и зеркалом крепится к основанию 2, на кот. также установлен угольник 1 с резьбовой втулкой, винтом и неподвижным концом цилиндрической пружины кинематического замыкания. Винтовая пара в рассмотренных механизмах может быть заменена электромеханическим приводом. Это позволит автоматизировать наклон зеркала в процессе эксплуатации прибора.

На рис. 13 показан двойной тангесный механизм юстировки круглого сферического зеркала, применяемый в газовых и твёрдотельных, а также других лабораторных приборах с повышенными требованиями к точности сборки и регулировки механизмов детали. Вых. зеркало резонатора должно обеспечивать точность позиционирования лазера по главной оптической оси в пределах ± 0.05 мм. С этой целью зеркало 2 устанавливается в сферическую оправу 4 и закрепляется кольцом 5 со стопорными винтами. Оправа 4 может покачиваться в цилиндрической поверхности корпуса 3 относительно центра сферы совмещённого с отражающей поверхностью зеркала 2. Покачивание выполняется двумя упорными поз. 6 и двумя прижимными поз.7 винтами вкрученными во втулке 1. Упорные винты во втулке 1 взаимодействуют с торцевой поверхностью корпуса 3, прижимные винты ввинченные в корпус 3 притягивают втулку 1 через сферическую шайбы 8 к корпусу. Такая конструкция обеспечивает безлюфтовую фиксацию положения оправы с зеркалом и не вызывает пережимов в стекле при креплении зеркала на юстируемой оправе.

На рис. 14 а и б показаны варианты крепления и юстировки зеркала. Зеркало 4 установлено в оправу 3 на 3-и шарика 8 и прижаты к ним колпачком 5 с винтом 9 для фиксации положения. Оправа 3 связана с корпусом 2 винтом 10 и может покачиваться относительно его конусного отверстия за счёт наличия шаровой опоры 1. Плоская пружина 6 прижимает опору к трём юстировочным винтам 7, расположенным симметрично и под углом 120^о друг к другу. Такое расположение винтов допускает пространственную ориентацию зеркала, но усложняет его юстировку из-за отсутствия привязки перемещений к координатам. Для ориентации зеркала по двум координатам и упрощение юстировки два винта 7 расположенные под углом 90^о друг к другу, а в качестве третьей точки опоры выбирают установочный штифт 11. Центральный винт при этом может быть неподвижен.

Наиболее высокоточные требования к точности положения, чувствительност перемещения при юстировке и отсутствию пережимов в стекле, явл. крепление зеркала интерферометра Майкельсона. Рассмотрим вариант крепления зеркала интерферометра Майкельсона, конструкция которого показана на рис. 16. Зеркало ориентировано в оправе; по ободу – двумя шариками, расположенные симметрично вертикальной оси и под углом 90^о друг к другу; по торцу рабочей поверхности – тремя пружинными планками с одной стороны и тремя регулируемыми упорами с другой. Каждая пара упор-планка расположены под углом 90^о относительно центральной пары, что обеспечивает качание зеркала по координатам. Роль упора выполняют диф. винты. Для установки оправы зеркала на основание интерферометра, оправа имеет три регулируемые опоры, кот. своей шаровой поверхностью размещается в призмах основания.

На рис. 74б показан механизм переключения плоского зеркала, кот смонтировано в оправе 6, жёстко связан с осью трипки 2. Трипка поворачивается во втулке 7, играющего роль подшипника скольжения. При перемещении рейки 4, которая одновременно явл. сердечником двух магнитов работающих по переменно трипка поворачивается и включает или выключает зеркало. Фиксация в вертикальном положении осуществляется пружиной 5, закреплённой на упоре 3. Перемещение рейки и переключение зеркала можно выполнить также вручную по средствам рукоятки 1.