光学测量与光学工艺知识点答案

目录

第一章基本光学测试技术 (2)

第二章光学准直与自准直 (5)

第三章光学测角技术 (9)

第四章：光学干涉测试技术 (12)

第六章：光学系统成像性能评测 (15)

第一章 基本光学测试技术

• 对准、调焦的定义、目的；

对准又称横向对准，是指一个对准目标（？）与比较标志（？）在垂直瞄准轴（？）方向像的重合或置中。例：打靶、长度度量

人眼的对准与未对准：

12

1'2'

1'P 2'

对准的目的：1.瞄准目标（打靶）；

2.精确定位、测量某些物理量（长度、角度度量）。

调焦又称纵向对准，是指一个目标像（？）与比较标志（？）在瞄准轴（？）方向的重合。 人眼调焦：

2'

'

调焦的目的 ：1.使目标与基准标志位于垂直于瞄准轴方向的同一个面上，也就是使二者位

于同一空间深度；

2.使物体（目标）成像清晰；

3.确定物面或其共轭像面的位置——定焦。

•人眼调焦的方法及其误差构成；

常见的调焦方法有清晰度法和消视差法。

清晰度法是以目标与比较标志同样清晰为准。调焦误差是由于存在几何焦深和物理焦深所造成的。

消视差法是以眼镜在垂直平面上左右摆动也看不出目标和标志有相对横移为准的。误差来源于人眼的对准误差。

（消视差法特点：

可将纵向调焦转变为横向对准；

可通过选择误差小的对准方式来提高调焦精确度；

不受焦深影响）

•对准误差、调焦误差的表示方法；

对准误差的表示法：人眼、望远系统用张角表示；

显微系统用物方垂轴偏离量表示；

调焦误差的表示法：人眼、望远系统用视度表示；

显微系统用目标与标志轴向间距表示；

•常用的对准方式；

常见的对准方式有压线对准，游标对准，夹线对准，叉线对准，狭缝叉线对准或狭缝夹线对准。

•光学系统在对准、调焦中的作用；

提高对准、调焦精度，减小对准、调焦误差。

•提高对准精度、调焦精度的途径；

使用光学系统进行对准，调焦；光电自动对准、光电自动调焦；

•光具座的主要构造；

平行光管（准直仪）；带回转工作台的自准直望远镜（前置镜）；透镜夹持器；带目镜测微器的测量显微镜；底座

•平行光管的用途、简图；

作用是提供无限远的目标或给出一束平行光。

简图如下：

•三种自准直目镜的光路简图；

高斯式自准直目镜如下图1虚线框中所示：

图1

阿贝式自准直目镜如下图2虚线框中所示：

图2

双分划板式自准直目镜如下图3虚线框中所示：

图3

•自准直望远镜、自准直显微镜（构成、光路简图）；

自准直望远镜由自准直目镜，物镜和平面镜构成，由不同的自准直目镜构成的自准直望远镜的光路简图如图1、2、3所示

自准直显微镜由自准直目镜，物镜和球面镜构成。将自准直望远镜中的平面镜换成球面镜即是自准直显微镜。

•

放大率法的原理简图及测量装置； 原理简图：

测量装置：光具座（光源、波罗板、平行光管、测量显微镜）

• 放大率法焦距测量计算；

y

y f f c '

'

'

-=

•

放大率法焦距测量中的注意事项； 负透镜（测量显微镜工作距离） 光源光谱组成（色差） 被测镜头像质

近轴焦距与全口径焦距（球差）、测量显微镜NA

第二章 光学准直与自准直

• 准直、自准直的概念；

准直：获得平行光束

自准直：利用光学成像原理，使物和像都在同一个平面上并重合的方法

•准直的目的、用途；

获得平行光束

•实现准直的方法；

激光束：很好的方向性、很高的亮度，是直线性测量的理想光束进一步提高激光束准直性（平行性），可采用激光束的准直技术利用倒装望远镜法，实现激光束的准直

•自准直仪的类别；

自准直仪一般指自准直望远镜和自准直显微镜。

•实现自准直的方法；

•自准直望远镜法测量平行差的原理；

实质上是测量透明玻璃平板平行度的自准直原理。

准直物镜

分划板目镜φ

φ

θ

分划板

•什么是第一平行差、第二平行差；

第一光学平行差θI：棱镜展开后的玻璃板在主截面内的不平行度误差，是由于棱镜主截面内的角度误差引起的。

第二光学平行差θI I ：棱镜展开后的玻璃板在垂直于主截面方向上的不平行度误差，是由棱镜的各个棱不平行而造成的，也称棱差或塔差。 • 直角棱镜DI-90 °光学平行差测量原理；

θ

I =2δ45°

B

C

A

C'

2n θI

2θI

452I I II II

n n n ϕθδϕθ'=='=454545

A B δ=∠-=∠-

•自准直显微镜法测量球面曲率半径的原理、简图；

凹面镜：

凸面镜：

2即测量方法为移动自准直显微镜使之分别定焦在被测球面的圆心和定点处，两次聚焦自准直显微镜移动的距离即为球面曲率半径。

•自准直显微镜法测量透镜顶焦距的原理、简图；

自准直显微镜法一般不用于测负透镜的焦距、顶焦距

第三章光学测角技术

•精密测角仪的主要部件关键部件及其作用；

自准直前置镜（瞄准、定位）

平行光管（产生无限远的瞄准标记：狭缝、分划线等）

精密轴系（围绕旋转中心平稳旋转，圆锥轴系、圆柱轴系、空气静压轴系）

圆分度器件（角度基准）

显微读数系统（将被测角与度盘进行比较，得到角度值）

•常见的圆分度器件；

最常用的是度盘，其他的还有多面体、圆光栅、光学轴角编码器、感应同步器等。

•符合成像系统与对径读数法的用途；

为消除度盘分度圆中心与旋转轴中心不能完全重合带来的偏心误差，可利用在度盘直径两端取得读数后取平均值的方法，称为对径读数法。所采用的光学读数系统为符合成像系统。