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1、第27卷第6期增刊仪器仪表学报Vol.27No.62006年6月ChineseJournalofScientificInstrumentJune.2006平行光管的基本原理及使用方法1,211,23王磊王守印周虎张余彬1(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所长春130033)2(中国科学院研究生院北京100039)3(天津钢管集团股份有限公司天津300301)摘要平行光管是最基本的校验仪器。为了便于光学仪器的安装和校验,着重介绍了平行光管的基本原理及结构组成。它主要由物镜、分划板和毛玻璃组成,五种分划板决定了
2、平行光管的不同用途。根据生产实践要求而设计的平行光管,可以在室内提供有限距离的目标。它可以用于仪器的装校,光学系统特性常数的测定等。关键词平行光管光学系统焦距Basicprinciplesandusemethodofcollimator1,211,23WangLeiWangShouyinZhouHuZhangYubin1(CASChangchunInstituteofOptics,FineMechanicsandPhysics,Changchun130033,China)2(GraduateSchoolofth
3、eChineseAcademyofSciences,Beijing100039,China)3(TianjinSteelTubeCompany,Tianjin300301,China)AbstractCollimatoristhemostbasiccalibratinginstrument.Foreasytoinstallandcheckoutopticalinstrument,hereprimarilyintroducesthebasicprinciplesandstructurecomponentofcol
4、limator,whichiscomposedofobjectlens、divisionalboardandgroundglass.Fivekinddivisionalboarddeterminesthedifferentusesofthecollimator.Collimatorisdesignedbytherequestofproductionpractice,itcanoffertheobjectinfinitefarnesslocationindoor.Itisusedtoinstallandcheck
5、outinstrument,andmensuratethecharacteristicofopticalsystem.Keywordscollimatoropticalsystemfoci1引言根据几何光学原理,无限远处的物体经过透镜后将成像在焦平面上;反之,从透镜焦平面上发出的光线经透镜后将成为一束平行光。如果将一个物体放在透镜的焦平面上,那么它将成像在无限远处。图1平行光管的结构原理图1为平行光管的结构原理图。它由物镜及置于的目标。物镜焦平面上的分划板,光源以及为使分划板被均匀照亮而设置的毛玻璃组成。2平行
6、光管的分划板由于分划板置于物镜的焦平面上,因此,当光源照亮分划板后,分划板上每一点发出的光经过透镜后,都2.1分划板的形式成为一束平行光。又由于分划板上有根据需要而刻成根据平行光管要求的不同,分划板可刻有各种各的分划线或图案,这些刻线或图案将成像在无限远处。样的图案。图2是几种常见的分划板图案形式。图2这样,对观察者来说,分划板又相当于一个无限远距离(a)是刻有十字线的分划板,常用于仪器光轴的校正;第6期增刊平行光管的基本原理及使用方法981图2(b)是带角度分划的分划板,常用在角度测量上;使用之前一般还需要对
7、仪器进行校正。通过校正要达图2(c)是中心有一个小孔的分划板,又被称为星点到以下要求:分划板地刻度平面和物镜焦平面相重合;板;图2(d)是鉴别率板,它用于检验光学系统的成像分划板地刻度中心与物镜光轴重合。质量。鉴别率板的图样有许多种,这里只是其中的一种;图2(e)是带有几组一定间隔线条的分划板,通常4平行光管的结构又称它为玻罗板,它用在测量透镜焦距的平行光管上。平行光管按焦距的不同可分为短焦距、中等焦距和长焦距平行光管。这种划分并不是很严格。我国已对平行光管的焦距制定了系列标准,生产平行光管时采用了标准的焦距值
8、。由于焦距的不同,使用条件的图2分划板的几种形式不同,平行光管采用了不同的结构形式。2.2平行光管分划板的计算4.1直管式平行光管用于测量角度的平行光管分划板上刻有角度刻焦距较短的平行光管常做成直管式,形式如图1线,见图3。每一条刻线到分划板中心的距离为:所示。这种平行光管分划板位置一般为固定的,可根y=f′tgβ(1)据不同的需要安置各种形式的分划板,能满足一般使式中:y为刻线至分划
