Математика	Физика	Химия	Биология	Техника и технологии
	Справочник конструктора оптико-механических С74 приборов./В. А. Панов, М. Я. Кругер, В. В. Кулагин и др.; Под общ. ред. В. А. Панова. — 3-е изд., перераб. и доп. — Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-иие, 1980. — 742 с., ил. В пер.: 2 р. 70 к. В справочнике приведены краткие сведения о физической и геометрической оптике, основные формулы расчета оптических систем, методика расчета аберраций, допуски на изготовление и сборку оптических деталей к узлов. Третье издание (2-е изд. 1967 г.) дополнено новым материалом по расчету важнейших элементов я узлов приборов, основам конструирования механической части оптических приборов, структурному анализу подвижных систем, защите от коррозии и покрытиям деталей. Б справочник включены новые данные по оптическим бесцветным, цветным и светорассеивающим стеклам, пластмассам, волоконно-оптический жгутам, свегорассеивающим экранам. Справочник предназначен для инженерно-технических работников оптико-механических предприятий
ПРЕДИСЛОВИЕ Современные оптико-механические приборы представляют собой сложные технические устройства, построенные на основе использования разнообразных свойств световой энергии, электронно-оптических сястем и точных механизмов. Для дальнейшего научного и технического прогресса, повышения производительности труда и качества выпускаемых изделий требуется интенсивная разработка и расширение производства новых совершенных приборов. В связи с этим растет потребность в технической литературе; и справочниках. Со времени опубликования второго издания «Справочника конструктора оптико-механических приборов» прошло более десяти лет. За этот период времени появились новые технические материалы, ГОСТы, нормали, введена Единая система конструкторской документации (ЕСКД) и т. д. В связи с этим возникла необходимость в третьем издании данного справочника. В настоящем справочнике материал по сравнению со вторым изданием переработан и приведен в соответствие с появившейся новой технической документацией по проектированию и расчету оптико-механических приборов. Добавлены сведения по фотометрическим расчетам приборов, источникам и приемникам световой энергии, светофильтрам, дифракционным решеткам, объективам, окулярам, гибким волоконно-оптическим жгутам, светораесеивагощим стеклам и экранам, оптическому цветному стеклу, полимерам для оптических деталей, оптическому конструкционному стеклу, пластмассам и другим техническим материалам. Приведены новые типовые конструкции оптико-механических узлоз и дополнены примеры крепления оптических деталей. Расчеты допусков при изготовлении и сборке оптических деталей и узлов выделены а отдельную главу. В гл. 9 изложена новая методика анализа структуры кинематической схемы механизма. Включены сведения о функциональных назначениях механизмов и подвижных систем оптических приборов, рассмотрены особенности проектирования таких механизмов, внесены уточнения в их расчет. Рассмотрены методы защиты деталей оптико-механических приборов от коррозии, даны основные характеристики металлических и неметаллических неорганических покрытий, описаны требования и рекомендации по выбору покрытия, а также технические требования к оптико-механическим приборам и правила разработки конструкторской документации. Авторы выражают глубокую благодарность «нженерам В.'К. Фвло-ненко, Ю. В. Степанову, Н. И. Валову, П. В. Головко и Б. Я. Хза-кину, оказавшим практическую помощь в подборе материалов для третьего издания справочника. f Активное участие it подготовке издания принял также \| Г, М. Городинский j. ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие ...,-................... 3 Глаза 1. Физическая оптика (Ф. А. Панов)....... 5 Электромагнитная природа света............ — Электромагнитные волны. Спектр электромагнитных колебаний ...................... — Уравнения волнового движения............ 6 Интерференция света. Основы теории интерферометров 7 Оптическая длина пути ............... 8 Область и поле интерференции............ — Входные и выходные зрачки и поле интерферометров — Ширина щели при нелокализованных полосах..... 9 Допустимый размер входного зрачка при локализованных полосах.................... — Интерференция в пластинках ............ 10 Кольца Ньютона .................. 11 Принцип создания интерференционной картины в интерферометре ...................... 12 Дисперсия света. Основы теории спектральных приборов Н Принципиальная оптическая схема спектральных приборов ....................... — Светосила спектрального прибора .......... 15 Линейная дисперсия признанных спектральных приборов — Теоретическая разрешающая способность спектральных приборов...................... 17 Фраунгоферова дифракция от круглого отверстия .... 18 Увеличение прибора, имеющего спектральные призмы 19 Кривизна спектральных линий ........... 20 Реальная разрешающая способность спектрального прибора ........................ 21 Дифракционные решетки .............. — Угловая и линейная дисперсии решетки ....... 22 Разрешающая способность прибора с дифракционной решеткой...................... 23 Излучение и поглощение света............. — Монохроматическое и сложное излучение....... — Законы теплового излучения АЧТ.......... 25 Излучение тел, не являющихся абсолютно черными 30 Соотношение между энергетическими и светотехническими величинами.................... 31 Расчет световых свойств потока на основе кривой распределения энергии по спектру............ 33 Светотехнические величины ............. 34 Излучение равнояркостных поверхностей....... 38 Реакция приемников лучистой энергии на падающий поток излучения .................. 39 Отражение света ........,......... 41 Поляризация света при отражении.......... 42 Виды поляризации света.............. 43 Потери света в оптических приборах......... 44 Просветление стекол ................ — Расчет светопролускания и светопоглощения бесцветного • стекла .................,..... 45 Потерн света при отражении и поглощении в светофильтрах ................... ..... 46 Расчет интегрального коэффициента пропускания светофильтра для видимой области спектра при сложном излучении ..................... — Светофильтры, переменной плотности (фотометрические клинья) ...................... 47 Расчет коэффициента светопропускания оптических приборов ....................... 48 Формулы для вычисления оптической плотности некоторых отдельных элементов оптической системы..... 61 Распространение света в анизотропной среде (кристаллы) Б4 Двойное лучепреломление в одноосных кристаллах . . — Положительные и отрицательные кристаллы. Волновые поверхности Френеля................ Б5 Поляризаторы.................... — Поляризационные призмы.............. 56 Примеры расчета симметричного поля поляризации призм....................... 59 Оптические компенсаторы................ 60 Расчет интерференционной окраски кварцевой пластинки при параллельных николях ............. 61 Глава 2. Геометрическая оптика (В. Л. Панов) ..... 63 Основные понятия геометрической оптики......, . — Строение пучка лучей ................ — Основные законы геометрической оптики ....... — Параксиальная оптика ................ 65 Правила знаков .................. — Глаыше точки, главные плоскости, фокусы и фокусные расстояния ..................... 66 Формулы, (шределяюодие положение сопряженных точек. Линейное увеличение в сопряженных плоскостях ... 67 Угловое и продольное увеличения.......... 68 Узловые точки ..........,........ 69 Построение изображения .............. — ~j Построение изображения с помощью узловых точек 70 . Преломление луча через сферическую поверхность ... — Преломление через несколько сферических поверхностей 71 '• Оптическая сила системы.............. 72 Инвариант Лагранжа-Гельмгольца.......... — Бесконечно тонкая линза .............. ~~ Система из нескольких линз, расположенная в воздухе 73 Линзы конечной толщины.............. ~~ . Кардинальные величины системы, состоящей из двух частей ....................... It Ограничение пучков лучей в оптических системах . ... /0 Геометрическое виньетирование ........... 76 Положение зрачков и окон в основных типах оптических систем ......................- 77 Соотношения между линейным полем и светосилой системы (инварианты Лагранжа—Гельмгольца) ..... 78 Видимое увеличение оптических rrp-иборов....... 79 Видимое увеличение лупы ............. 80 Видимое увеличение лупы, работающей с аккомодирующим или аметропическим глазом........... — Телескопические или афокальные системы ........ 81 Сложный микроскоп ................ 82 Передача перспективы оптическими приборами .... 85 Естественное впечатление .....„......... 86 Общие формулы для светосилы оптического прибора — Светосила оптического прибора при малой передней апертуре (объективы зрительной трубы, фотографические объективы для ландшафтных съемок и т. д.)..... 87 Светосила оптического прибора при малой задней апертуре (проекционные приборы, осветительные системы, прожекторы и др.)................ . — Разрешающая способность оптических приборов ..... 88 Согласование разрешающей способности прибора с разрешающей способностью глаза ........... — Дифракционная разрешающая способность прибора . . — Глубина изображаемого пространства . . ........ 90 Глубина резкости телескопической системы...... 92 Глубина резкости лупы и микроскопа ........ — Глубина резкости при аккомодации глаза....... — Аберрации центрированных систем .......... 93 Аберрации третьего порядка. Коэффициенты Зейделя — Коэффициенты аберраций третьего порядка бесконечно тонких компонентов ................ 94 Сферическая аберрация................ 96 Кома........................ 97 Условие синусов .................. 98 Апланатические точки преломляющей поверхности ... 99 Формы апланатических менисков .......... 100 Изопланатическое изображение элементарной поверхности вблизи оптической оси............. 102 Астигматизм и кривизна изображения . ,....... — Дисторсия...................... 104 Хроматические аберрации .............. !05 Зависимость между волновой и продольной аберрациями 108 Объективы из двух склеенных линз ......... 112 Особенности расчета окуляров ........... 114 Линзовые конденсоры................ Ц5 Назначение асферических поверхностей........ 119 Выражение аберраций системы через аберрации ее компонентов ...................... — Формулы для вычислений аберраций системы после окуляра ...................... }20 Анализ кривой широкого наклонного пучка в меридиональном сечении . ,................ 123 Отражение и преломление на плоских поверхностях оптических деталей .........,........... — Преломление луча через плоскость.........' .' 133 Отражение от плоского зеркала........... 125 Система зеркал ................... __ Преломление пучка через плоскопараллельную пластинку или призму ................ 127 Графическое построение хода луча через плоскопараллельную пластинку (или любую ей эквивалентную призму) методом редуцирования ........... 128 Преломление лучей через призму в ее главном сечении — Преломление луча, проходящего через призму вне плоскости главного сечения (внемеридиональный луч) . , ; 129 Дисперсия призм .................. 130 Ахроматические клинья........,...... 133 Габаритный расчет зрительной трубы . ; ( ,..... — Условия нерастраиваемости оптического прибора при изменении температуры ............... 139 Определение значений показателей преломления оптических стекол.................... 143 Интерполяционные формулы М. Герцбергера для вычисления показателя преломления в инфракрасной области спектра .................. 146 Глава 3. Глаз как оптический инструмент (М. ,#. Kpysep) 147 Строение и свойства глаза ............. — • Аккомодация глаза ..............., , 148 Недостатки зрения ..............;'('"> • — Влияние на остроту зрения условий освещенности .' f't 149 Световые пороги .................. — , Контрастная чувствительность............ 150 Разрешающая способность ............. — Бинокулярное зрение ................ 151 Цветоощущение................... 152 Воздействие невидимых излучений.......... '— Глава 4. Оптические детали и узлы (М. fl. Кругер, В. А. Панов) .............., , 154 Общие сведения ................... — Условные обозначения, применяемые на чертежах и схемах — Требования к оформлению чертежей оптических деталей, узлов и схем ..................... 155 Общие требования ...........,..... — Оформление рабочих чертежей деталей........ 156 Оформление рабочих чертежей узлов . . . ,..... 162 Оформление оптических схем............. — Линзы ........................ 165 Конструкция линз ................. — Фаски на оптических деталях круглой формы (линзы, сетки, светофильтры и др.) ............. 168 Зеркала ....................... — Призмы........................ 169 Составные призмы.................. 181 Расчет размеров призм ............... — Призмы с одной отражающей гранью (тип А)...... 183 Паразитные отражения в призмах .......... 184 Призменные системы для раздвижки окуляров по расстоянию (базе) между глазами............ '86 Призмы для разделения пучков лучей .....•• 1>8 736 Призмы для соединения полей ........... 188 Оборачивающие признанные системы ......... 190 Оптические шарниры................ 192 Клинья ....................... — Фаски на призмах и некруглых пластинках....... 193 Дифракционные решетки ............... 194 Сетки ........................ 198 Растровые (трансверсальные) сетки......... 201 Допуски на изготовление заготовок сеток и лимбов. Выбор марки стекла ................ •— Методы и точность нанесения делений на сетках . » , 202 Сетки с искусственной подсветкой........ , 206 Светофильтры................, . . * . 207 Стеклянные светофильтры для микроскопии ..... 209 Светофильтры для контрольно-измерительных приборов 210 Светофильтры поляризационные ........... 211 Светорассеивающие экраны .............. 212 Чувствительность визирования штрихов на просветных экранах ...................... 214 Чувствительность визирования штрихов на непрозрачных отражающих экранах ............. 215 Разрешающая способность отсчетных устройств при дополнительных системах наблюдения на экране ... 216 Рассеиватели из оптической керамики К01...... 217 Люминесцирующие экраны ............. — Защитные стекла ................... 218 Требования к качеству и чистоте защитного стекла . . . 219 Защитные стекла в бинокулярном телескопическом приборе ...................... — Защитные стекла с обогревом ............ 220 Жгуты волоконно-оптические гибкие.......... 221 Объективы ...................... 231 Окуляры ....................... 244 Типы окуляров и их характеристики......... — Автоколлимационные окуляры ........... 250 Уровни ....................... 252 Пробные стекла для проверки радиусов сферических поверхностей оптических деталей интерференционным методом ........................ 255 Допуски на чистоту поверхностей оптических деталей 257 Глава 5. Крепление оптических деталей (Я. А, Михайлов) 263 Общие положения .................. — Крепление круглых оптических деталей ........ 264 Крепление завальцовкой ............... 267 Крепление резьбовым кольцом............ 269 Крепление пружинящими планками ......... 273 Крепление проволочным кольцом........... 275 Крепление приклеиванием .............. — Крепление зеркал .................. 277 Крепление призм ................... 283 Крепление защитных стекол ............. 301 ' Крепление линейных шкал .............. 304 Глава 6. Типовые конструкции оптико-механических узлов (М. $. Кругер, В. А. Панов, Р. М. Рагузин и И. М. Долинский) ........-ч....... 305 Узлы крепления защитных стекол.......... 305 Системы визирования................. — Объективы телескопических приборов ........ 311 Зеркально-линзовые объективы ........... 312 Фото- и кинообъективы .................. 313 Микрообъективы.................. 316 Окуляры...................... 320 Системы смены увеличения............. . . 327 Светофильтры............. .-. ........ 330 Механизм клинового компенсатора . . .. -....... 331 Конденторы и коллекторы микроскопов......... 332 Выключающееся зеркало................. 333 Крепление дифракционных решеток ......... — Модуля-торы света................... 334 Фокусировочные механизмы ............. 336 Глава 7. Диафрагмы, щели, бленды, наглазники и налобники.(М. Я- К,ругер, В. Г.Резнщкий,-В. А. Панов] 338 / Диафрагмы........................ — Расчет-ирисовых диафрагм ............. 345 Щелевые диафрагмы.................. 346 -: Наглазники и налобники ............... 347 Бленды и устройства для ващиты от рассеянного света . . 352 Способы уменьшения вредного (рассеянного) света ... — Глава 8. Расчет допусков на ^изготовление и сборку опта- ческих деталей, узлов и приборов (Г. В. Пагарев) 357 Критерии оценки качества изображения и допуски на дефекты оптической системы . ,............ 358 Расчет допусков на оптические поверхности и детали, перпендикулярные оси системы............ 362 Расчет допусков на наклонные оптические поверхности и пластинки..................... 365 Влияние смещений, .и поворотов зеркально-прнзменны-х систем на положение и ориентировку изображения . . . 367 Расчет допусков на оптинаские детали с -учетом требований к точности функционирования ->и к .сборке приборов 376 Пример расчета допусков на оптические детали артиллерийской панорамы ................. ^85 Глава 9. Методика структурного ;а«алнза -механизмов при- . боров (И. М. Долинский)............ 396 Общие сведения...................... ' Основные определения...............• • т" Избыточные связи и местные подвижности в механизме о9» Методика структурного анализа.......... . . . 399 Определение общего числа подвижносгвй :в кинематических парах анализируемого-механизма и числа контуров в нем ......................... 401 Таблица для структурного .анализа механизмов . - , — Структурный анализ механизмов с упругими^.звеньями 40Ь Структурный анализ неподвижных соединений .... 40 Рекомендации по изложенной методике........ *М Г л а в а 10. Расчет и конструирование подвижных систем оя- тических приборов (В. В. Кулагин).....• 44 Механические системы оптических приборов..... • Механизмы подвижных систем оптических приборов (ПСОП)...................... ~ Замечания к проектированию механизмов ПСОП .... 420 Характеристики точности механизмов ПСОП...... 423 Причины и виды ошибок механизмов ........ 424 Определение ошибок механизмов .......... 428 Расчетные формулы ошибок механизмов ....... 431 Расчеты на точность при проектировании (ниды расчетов, исходные данные и условия) .......... 435 Критерии технологичности конструкций ....... 436 Критерии степени влияния ошибок.......... 442 Методы компенсации ошибок механизмов....... 444 Проектный расчет механизмов на точность ...... 445 Проверочный расчет механизмов на точность...... 446 Примеры расчета механизмов на точность....... 447 Глава П. Направляющие для прямолинейного и вращательного движения (М. Д. Кругер, М. И. Калинин).................... 456 Общие сведения ................... — Принципы конструирования направляющих....... 457 Направляющие для прямолинейного движения ...... — Направляющие с трением скольжения........ — Направляющие с трением, качения ......... 468 Направляющие с внутренним (молекулярным^ трением 474 Направляющие для вращательного движения...... 475 Направляющие с трением скольжения........ — Направляющие для вращательного движения с трением качения ...................... 480 Конструкции и расчет специальных подшипников . . . 483 Крестообразный пружинный шарнир........ 485 Определение моментов трения в опарах скольжения и качения ....................... — Глава 12. Винтовые механизмы (М.-Я. Круеср, В. А. Панов) 491 Винтовые механизмы точного движения . ,...... — Расчет винтовых механизмов ............ 492 Точность винтовых механизмов ........... 494 Конструкции отсчетных винтовых механизмов...... 495 Точность изготовления ............... __ Материалы для винтовых пар............ 499 Глава 13. Зубчатые передачи (М. Я- Кругвр, М. И'-. Калинин) 500 Общие сведения.................... __ Цилищфо-коническая передача с углом §0° между осями 502 Погрешности зубчатых передач........, , . . , 505 Расчет моментов и усилий............... 506 Расчет мертвых ходов ................ 509 Глава 14. Отсчетные устройства (М. Я- Кругер, В. А. Панов) 512 Оптические отсчетные устройства............ — Оптические отсчетные устройства непосредственного отсчета ....................... __ Оптические отсчетные устройства с микрометрами , . . 513 Шкаловые отсчетные устройства........... — Допуски на деления линейных и угловых шкал .... 515 Шкалы на металле ................. 517 Размеры штрихов .........„....... __, Точность шкал ................... 518 Размеры цифр и знаков .............. 519 Профиль штриха............., , , . . — Конструкции отсчетных устройств ........... 519 Применяемые материалы .............. 525 Точные фиксаторы ................. 526 Глава 15. Герметизация и осушка приборов (Af. Д. К,рд- гер, Б. Г. Резчицкий) ............ 529 Общие сведения ................... — Конструкции корпусов приборов, сальников, патронов и клапанов осушки ................... 530 Расчет элементов уплотнения ............. 531 Глава 16. Покрытия оптических деталей (М. Я- Кругер, В. А. Панов) ................ 541 Виды покрытий.................... — Основные характеристики и выбор покрытий....... 556 Глава 17. Защита от коррозии. Покрытия деталей оптико-механических приборов (А. М. Левинзон) . . . 558 Общие сведения о коррозии .............. —. Металлы и сплавы, применяемые без покрытий..... — Контактная коррозия ................. 559 Нанесение на чертежах обозначений покрытий..... 562 Покрытия металлические и неметаллические неорганические ........................ — Краткая характеристика покрытий ......... — Обозначения покрытий............... 563 Выбор покрытий .................. 564 Основные требования, предъявляемые к деталям, подвергающимся покрытию............... 567 Основные характеристики металлических покрытий . , 569 Основные характеристики неметаллических неорганических покрытий .................. 572 Покрытия лакокрасочные ............... 574 Краткая характеристика покрытий.......... — Обозначения лакокрасочных покрытий........ 575 Выбор лакокрасочных материалов для окраски деталей 576 Специфические лакокрасочные материалы, применяемые в оптико-механическом приборостроении........ . 581 Требования к окрашиваемым деталям .......• — Временная противокоррозионная защита изделий . . . 582 Глава 18. Источники и приемники света (В. А. Панов, М. р. Кругер)................ 584 Лампы накаливания для оптических приборов..... — Кинопроекционные лампы накаливания ........ 585 :, Лампы накаливания с йодным циклом (галогенные) для оптических приборов ................ 592 Лампы электрические светоизмерительные....... — ' ' Дуговые лампы высокого и сверхвысокого давления ... — Ртутно-кварцевые лампы .............. — 1 "" Ксеноновые лампы с дуговым разрядом ......• . — Газоразрядные циркониевые лампы ......... 593 Газоразрядные спектральные лампы с линейчатым спек- '; тром излучения................... 598 Импульсные и стробоскопические лампы....... -~' Фотоэлектронные умножители ...........• ~~ Болометры ..................... 612 Электронно-оптические преобразователи (ЭОП) .... 612 Фоторезисторы и фотодиоды............. — Глава 19. Организация рабочего места и органы управления приборами (М, Я- Кругер, Р. М. Рагузип) 613 Рабочее место оператора .............. — Органы управления................. "15 Расположение и мнемоничность органов управления 616 Средства отображения информации ......... 6i7 Пульты управления ................ 618 Глава 20. Технические требования к оптико-механическим приборам (Б, Г. Резчицкий)......... 619 Общие требования................. — Требования по стандартизации и унификации .... — Требования к консервации и упаковке ....... — Эргономические требования и требования технической эстетики ...................... 620 Требования по безопасности труда.......... — Требования к составным частям приборов ...... —- Требования к оптическим деталям .......... 621 Требования к оптическим деталям, находящимся в оптических системах .................. — Требования к телескопическим приборам ...... 624 Требования к устойчивости приборов к внешним воздействиям при эксплуатации ............ — Требования к приборам, предназначенным для работы в районах с тропическим климатом ......... 633 Глава 21. Основные правила разработки конструкторской документации (Б. Г. Резчицкий)....... 636 Стандарты, используемые в начальной стадии разработки конструкторской документации............ — Стандарты, используемые при разработке чертежей — Стандарты, используемые при разработке технических условий ...................... 644 Стандарты, используемые при разработке эксплуатационной документации ...............'• — Глава 22. Оптические материалы (В. А, Панов) .... 645 Оптическое бесцветное стекло ............ — Оптическое цветное стекло ............. 658 Оптические кристаллы ............... 664 Оптическое кварцевое стекло (плавленое) ....... 667 Оптические ситаллы ................ 671 Оптическая керамика ................ 673 Оптические термопластичные полимерные материалы . . 679 Стекло органическое конструкционное ........ 683 Светорассеивающие стекла............ . — Стекло листовое малопузырное ........... 686 Клеи для оптических деталей ............ — Глава 23. Конструкционные материалы (Б. Г. Резницкий) 690 Стали углеродистые качественные конструкционные . . — Легированные конструкционные стали......... — Цена: 500руб.
Назад	Заказ	На главную страницу