行差和视差同时校正的方法

　　经纬仪修理过程中,光路调校是一项繁复的工作。行视差的调校是经常遇到的。仪器修理人员大部分都是凭经验,一边调行差,一边调视差,需要花很多的精力和时间。行差是成像大小的误差,视差是成像位置的误差。为了使这些误差不至于影响测量精度,必须通过调整机构进行校正。

1　概述

在实际光学系统调整中,行差调整就是物镜组放大率的调整;而视差调整就是使度盘(或分划尺)影像成像于读数窗中的指标线(或分像界线)所在的平面上,也就是要求同时满足放大率条件与成像条件。为了使调整行视差便于进行,设计时仪器厂和设计人员都设计好使两组物镜组物镜的一组主要对行差起作用或主要对视差起作用。经纬仪读数系统的透镜物镜组都有两组。两组物镜之间设计为平行光束。设V为物镜放大率,即:{VI=∞,VII=0}

当移动第二透镜,第一透镜固定不动时,会引起成像不在分划板上,产生视差,而放大率不发生改变,故第一物镜主要对视差起作用。使第二组物镜的放大率为一倍。

即:{VI=-V、VII=+1}

　　当微量移动第二透镜时由于VII=1,几乎不产生视差,只引起放大率变化,故第二物

镜主要对行差起作用。显然,要同时校正行差和视差,即同时满足成像大小和成像位置这两个条件,在校正中需要独立调整两个机构。

2　经纬仪行差和视差的同时校正

在实际光学系统调整中,有所谓行视差的调整,实质上行差调整就是物镜组放大率的调整;而视差调整就是使度盘(或分划尺)影像成像于光窗中的指标线(或分像界线)所在的平面上,也就是要求同是满足放大率条件与成像条件。为了同时校正精密经纬仪的行差和视差,除了调整物镜位置外,还要调整测微面的位置,由于结构所限,测微面不能单独对于度盘移动,只好用整体移动,(物镜和测微面一起)来调整测微面至度盘的距离。

3　调整量的计算公式

为了求得行差、视差的调整量,以图3来求得放大率和两组显微镜的焦距公式,据文献[1]的理论推导,显微物镜组放大率的调整范围(即用来校正行差的范围大约为±2%~5%)如图示:

　　L=-S1+e+S′2

V=-(S′1/S1)(S′2/S2) (1)

S′1-e=S2

f′1=S1S′1/(S1-S′1) (2)

f′2=S2S′2/(S2-S′2) (3)

为了使放大率改变到这一范围,两块透镜的移动量可以近似地由下述微分公式来计算:

dS1=VⅡf′1f′2( V2Ⅱ-1)/[f′1( V2-V2Ⅱ)+Vf′2( V2Ⅱ-1)]dV/ V(4)

dS2=VⅡf′1f′2( V2-V2Ⅱ)/[f′1( V2-V2Ⅱ)+Vf′2( V2Ⅱ-1)dV/ V (5)

式中:dV/ V放大率的调整范围取2%。

V=-VIVⅡ, VI及VⅡ分别为二组透镜的放大率,可用以下两式计算得: