远焦系统望远性的测量

　　1　系统简介

　　某光电武器系统有大、小负一倍远焦系统,其前、后组焦距是相等的,如图1和图2所示。小负一倍远焦系统通光口径为42mm,焦距210 mm。大负一倍远焦系统通光口径为140mm,焦距2688mm。为了讨论的方便,本文不考虑象差及光的波动性这两个因素,而是从简化的假设出发,认为前组的后焦面F₁′与后组的前焦面F₂重合时,构成理想远焦系统。

　　而在实际装调中,F₁′与F₂是不可能完全重合的,如图3所示存在一个离焦量Δ,这就使远焦系统发出的不是理想的平行光,而是在一定距离上有一个会聚点,要求该会聚点那么允许存在的离焦量Δ可以作如下推导:

　　2　可调前置镜法

　　2.1　方法介绍

　　首先,我们选择一台平行光管,用一台物镜焦距为f前的可调前置镜与其对瞄,前后调整前置镜的伸缩筒,直到看到清晰的平行光管分划像,且摆头时不能发现两分划线互相错动,即表示视差已消除,记下此时的零位值b₁。再放入被检远焦系统,适当调整,使三者光轴基本同轴,通过前置镜观察平行光管的分划像,前后调整前置镜的伸缩筒,直到看到清晰的平行光管分划像,当无视差时,记下此时的示值为b₂,则前置镜调焦量b为:

　　2.2　精度分析

　　事实上,每个像平面都对应一定的景深,通过前置镜观察时表现为一定范围内都能看到清晰的平行光管分划像。光学系统分辨率是有要求的,这就规定了像平面上的弥散斑不能超过某一数值,此时景深就与透镜焦距有关,因为

　　可见离焦量比景深大得多,可调前置镜法可以满足这种长焦距、大口径望远系统望远性的检测要求。

　　从计算公式可以看出观测仪器视放大率越大,景深就越小,检校精度就越高。但是精度不可能随放大率的增大而无限制的提高,放大率太大使出瞳直径太小,观测者用摆头法或其它方法调焦都非常困难,调焦误差反而增大。

　　我们来分析小负一倍系统是否适宜用可调前置镜法,用小负一倍f=210,场镜D=8,通过放大率Γ=36的可调前置镜观察,此时理想的对准平面应是P=f=210,那么

　　可见离焦量比景深小得多,可调前置镜法不能满足这种短焦距、小口径望远系统望远性的检测要求。

　　2.3　特点

　　(1)测试装置易于调整,可操作性强,稳定性好。

　　(2)通过测得的前置镜调焦量b,计算修切量,离焦

　　量Δ就是修切量,能精确指导修切,提高生产效率。

　　(3)测试人员要克服前置镜本身的象差和残余视差对检校精度的影响,减小观察的调焦误差。