/
Теги: проектирование
Текст
, е'Ж'
„У,
КОНТРОЛЬНЫЙ ЛИСТОК
СРОКОВ ВОЗВРАТА
-
КНИГА ДОЛЖНА БЫТЬ
ВОЗВРАЩЕНА НЕ ПОЗЖЕ
УКАЗАННОГО ЗДЕСЬ СРОКА
Тип. МГТУ, Зак. 362, Тир. 500 000.
Московский государственный технический университет
им. Н.Э. Баумана
Т.М. ИВАНОВА, Н.Л. ЛАЗАРЕВА, И.Н. ЛУНИНА
ОФОРМЛЕНИЕ
КОНСТРУКТОРСКОЙ
ДОКУМЕНТАЦИИ
К ОПТИЧЕСКИМ ИЗДЕЛИЯМ
Часть!
Рекомендовано редсоветом МГТУ им. Н.Э. Баумана
в качестве учебного пособия
Издательство МГТУ нм. Н.Э. Баумана
1 9 9Д
М:: ТУ
ББК 30.2
И21
Рецензенты: Е.Ф. Ищенко, Ю.В. Сальников
И21 Иванова Т.М.. Лазарева Н.Л.. Лунина И.Н.
Оформление конструкторской документации к оптическим
изделиям: Учебное пособие. Ч. I. - М.: Изд-во МГТУ
нм. Н.Э. Баумана, 1999. - 40 с., ил.
Рассмотрены разновидности схем, входящих в состав конструкторской
документации к оптическим ! изделиям. а также основные правила их
выполнения. Ихтожеиы рекомендации по выполнению рабочих чертежей
оптических деталей и сборочных чертежей оптических изделий.
Для студентов, обучающихся по специальности “Оптико-электронные
приборы и системы*, изучающих дисциплину “Инженерная графика*, а
также для студентов старших курсов, выполняющих курсовые и дипломные
проекты. '
Ил. 12. Табл. 2.
ББК 30.2
Редакция заказной литературы
Татьяна Михайловна Иванова
Наталья Леонидовна Лазарева
Ирина Николаевна Лунина
ВЫПОЛНЕНИЕ КОНСТРУКТОРСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ
К ОПТИЧЕСКИМ ИЗДЕЛИЯМ
Заведующая редакцией Н.Г. Ковалевская
Редактор С. А. Филиппова
Корректор МА. Василевских
© МГТУ им. Н.Э. Баумана. 199J
Подписано в печать 04 06 97. Формат 60x84/16. Бумага тип. № 2.
Печ. л. 2.5. Усл печ. л. 2.33. Уч.-изд. л. 2.29. Тираж |00 экз. Изд. № 42.
Заказ 37^
Издательство МГГУ им. Н.Э. Баумана.
Отпечатано в ООО "Петит"
107076, Москва, ул.Краснобогатырская, д.90
ВВЕДЕНИЕ
Разработку конструкторской документации на оптические и оп-
тико-электронные приборы обычно начинают с составления схем.
Далее следует разработка рабочих чертежей оптических деталей
и конструкции всего прибора. В самом начале разработки составляют
структурную и функциональную схемы. После детальной прора-
ботки оптической системы оптнк-расчетчнк обычно оформляет прин-
ципиальную оптическую схему и рабочие чертежи иа оптические
детали. Рабочие чертежи содержат информацию, необходимую для
изготовления этих деталей в соответствии с требованиями, которые
обеспечивают заданное качество. Эти схемы и рабочие чертежи
по сути являются исходными материалами, на которых базируется
разработка всей остальной конструкторской документации иа при-
бор.
Данные методические указания направлены иа изучение ос-
новных правил выполнения схем и чертежей оптических изделий.
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СХЕМАХ
В общем случае схемы содержат сведения, необходимые при
проектировании, изготовлении, сборке, эксплуатации и ремонте
изделий. Оин могут входить в состав конструкторской докумен-
тации, разрабатываемой как на этапах технического предложения,
эскизного и технического проектов, так и иа этапах выполнения
рабочей документации.
Схема - графический конструкторский документ, на котором
показаны в виде условных изображений или обозначений составные
части изделия и связи между ними (ГОСТ 2.102-68).
Элемент схемы - составная часть схемы, которая выполняет
определенную функцию в изделии и не может быть разделена иа
части, имеющие самостоятельное функциональное назначение (на-
пример, линза, источник или приемник излучения, оптический
волновод и т.п.).
Функциональная часть - элемент, устройство и функциональная
группа, выполняющая определенную функцию (например, объектив
фотоаппарата, который выполняет функцию построения изобра-
жения иа фотопленке).
Функциональная цепь - линия, канал, тракт определенного
назначения (например, визирный тракт фотоаппарата, который
включает несколько оптических устройств н предназначен для на-
блюдения объекта фотографирования).
Линия взаимосвязи - отрезок линии, указывающий на наличие
связи между функциональными частями изделия (например, в не-
которых типах схем оптических изделий показывают направление
распространения светового сигнала, а при наличии в изделии фо-
тоэлектрического приемника излучения также направление рас-
пространения электрического сигнала).
1.1. Виды, типы и коды схем
В зависимости от характера элементов и связей между ними
схемы подразделяют иа следующие виды, каждый из которых имеет
буквенное обозначение: А - автоматизации, В - вакуумные, Г -
гидравлические, Е — деления, К — кинематические, Л — оптические,
П - пневматические, С - комбинированные, X - газовые, Э -
электрические.
В зависимости от основного назначения схемы подразделяются
на следующие типы, каждый из которых имеет цифровое обоз-
начение: 1 - структурные, 2 - функциональные, 3 - принципи-
альные, 4 - соединений, 5 - подключения, 6 - общие, 7 - рас-
положения, 0 - объединенные.
Наименование каждой схемы зависит от ее вида и типа, на-
пример “Схема оптическая принципиальная”. Его вписывают в
графу 1 основной надписи (ГОСТ 2.104-68) под наименованием
изделия. Код схемы состоит из буквенной и цифровой частей.
Для данного примера код будет иметь вид ЛЗ. В графе 2 основной
надписи записывают обозначение схемы, составленное по типу
АБВГ.ХХХХХХ.ХХХ. ЛЗ.
Каждый из типов схем представляет собой следующее.
Структурная схема определяет основные функциональные части
изделия, их назначение и связи. При проектировании изделий
структурную схему разрабатывают на стадиях, предшествующих
разработке схем другого типа. Она должна давать наглядное пред-
ставление о ходе рабочего процесса. Здесь функциональные части
изделия изображают в виде прямоугольников или условных гра-
фических изображений (УГО). Наименование каждой функцио-
нальной части изделия вписывают внутрь прямоугольника. Линии
связи рекомендуется снабжать стрелками, указывающими направ-
ление хода процесса, причем
этот процесс показывают идущим
слева направо.
На рис.1 представлен вид из-
делия: фотоаппарат “Зенит”. На
рис. 2 показана структурная схема
этого фотоаппарата, где условно
обозначены элементы и связи меж-
ду ними. Если сравнивать эти ри-
сунки, то становится очевидно, что
частично они содержат одинаковые
элементы. Но по рис.1 невозможно
представить связь между этими
элементами. При изучении струк-
турной схемы (см. рис.2) эта связь
становится понятной. Так как фо-
тоаппарат не может работать без
участия оператора, в структурную
схему включен оператор как свя-
зующее звено. В данном случае оп-
Рис. I. Внешний вид фотоаппарат»:
1 - счетчик кадров, 2 - спуск. 3 -
шкала экспозиций, 4 — шкала 'гувст-
вительности фотопленки, 5 - шка-
лы расстояний и диафрагмы. 6 —
объектив
ц/ wcxxxxxx-jggv
Рис. 2. Структурная схема фотоаппарата
тические сигналы от объекта съемки могут поступать либо в ви-
зирио-экспоиометрический каиал, либо в канал фиксирования изо-
бражения иа фотопленку. При включенном зеркале сигналы по-
ступают в визирио-экспоиометрический каиал, который предназ-
начен для связи с оператором. Ои осуществляет фокусировку объ-
ектива и установку такого сочетания диаметра апертурной диа-
фрагмы и времени экспонирования, которые обеспечивают по-
лучение негатива нормальной плотности. Фокусировку на объект
съемки оператор выполняет путем осевого перемещения объектива
с целью совмещения изображения с плоскостью светочувствитель-
ного слоя фотопленки. Установку по шкалам значений нужного
диафрагменного числа и времени экспонирования также выполняет
оператор, используя для этого соответствующие механизмы. Кроме
того, ои нажимает иа спуск, тем самым осуществляя съемку, во
время которой зеркало автоматически выключается. После съемки
каждого кадра оператор перематывает пленку с помощью ленто-
протяжного механизма.
Функциональная схема содержит функциональные части из-
делия и составляется так, чтобы иа ней можно было проследить
процессы, протекающие в отдельных цепях изделия, а также из-
делия в целом. Функциональная схема по сравнению со структурной
более подробно раскрывает назначение определенных элементов.
На ией должны быть указаны: для каждой функциональной груп-
пы - ее иаимеиоваиие; для каждого устройства, изображенного в
виде прямоугольника, - его иаимеиоваиие, обозначение или тип;
для каждого устройства, изображенного в виде УГО, - его обоз-
начение или тип; для каждого элемента - позиционное обозначение
или тип. Наименования, обозначения и типы рекомендуется впи-
сывать в прямоугольники. На схеме помещают пояснительные над-
писи, диаграммы, таблицы, а также указывают параметры и ха-
рактеристики элементов.
Для разъяснения принципа действия оптического устройства
на функциональной схеме обычно вычерчивают ход лучей между
оптическими элементами. Сами оптические элементы здесь можно
показывать условно. Например, сложную по конструкции фоку-
сирующую систему в функциональной схеме заменяют линзой. В
некоторых случаях оптический элемент представляют в виде его
главных плоскостей, которые не существуют материхтьио, а яв-
ляются общепринятым условным обозначением. Если возникает не-
обходимость показать в схеме какую-либо конструктивную осо-
бенность отдельного оптического элемента, то изображают его внеш-
ние очертания.
ZU XXX’XXXXXX 'J99V
ж
Механизмы
управления
фотоаппаратом
<э £ Обозначение Наименование Кол Приме- чание
1 Объектив 1 Сменный
2 Зеркало 1
3 Фотопленка 1
4 Коллектив ✓
5 Пента - призма 1
6 /1инза 1
7 Фотоэлемент 1
8 Окуляр f
9 выходной зрачок 1
Рис. 3. Функциональная схема оптической части фотоаппарата
На рис.З представлена функциональная схема оптической части
фотоаппарата, структурная схема которого была приведена выше.
Здесь подробно изображены функциональные элементы оптики из-
делия и показан ход лучей через оптическую систему. В данном
случае очевидно, что плоскость фотопленки оптически сопряжена
с передней фокальной плоскостью окуляра. Здесь оператор видит
объект съемки именно в таком ракурсе, в котором он будет за-
фиксирован на фотопленке.
Принципиальная схема определяет состав элементов изделия
и связи между ними. Она дает детальное представление о принципе
работы изделия. По этой схеме разрабатывают конструкцию, ее
также используют при изготовлении и эксплуатации изделия. Для
оптических изделий выпускают схему оптическую принципиаль-
ную. В этой схеме должны быть показаны все детали и узлы
оптической системы, приведена информация о нх взаимном
расположении и точности нх взаимной установки, а также о
возможном перемещении отдельных деталей и узлов и выключении
их из системы. По определению оптическая схема представляет
собой совокупность оптических деталей, установленных в поло-
жения, заданные расчетом и конструкцией.
На рис.4 в качестве примера представлена принципиальная
оптическая схема фотоаппарата. На ней показаны все оптические
детали и узлы и их взаимное расположение с учетом допусков.
Оптические принципиальные схемы имеют ряд специфических
особенностей, которые будут подробно изложены ниже.
Остальные из перечисленных выше типов схем представляют
собой следующее.
Схема соединений (монтажная) показывает составные части
изделия, провода, жгуты и кабели, с помощью которых они со-
единены. Устройства на этих схемах изображают в виде прямо-
угольников или внешних очертаний, элементы - в виде УГО, пря-
моугольников или внешних очертаний. Более подробно с таким
типом схем можно ознакомиться в разработке кафедры “Инже-
нерная графика” .
Схема подключений показывает внешние подключения изделий,
на этой схеме изображают изделие, его входные и выходные эле-
менты (разъемы, зажимы и т.п.) и подводимые к ним концы эле-
ментов внешнего монтажа. Изделия и их составные части пока-
T.M. Иваном, Т.Ф. Корюнова, И.Н. Лунина. Выполнение конструктор-
ской документации к электро- и радиотехническим изделиям. - M.: Изд-
во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1993. - 37 с.
зывают в виде прямоугольников, а входные и выходные элементы -
в виде УГО.
Схема общая изображает составные части комплекса и сое-
динения их между собой на месте эксплуатации.
Схема расположения определяет относительное расположение
составных частей изделия и является необходимой при эксплуатации
и ремонте.
1.2. Общие правила выполнения схем
Общие правила выполнения схем изложены в ГОСТ 2.701-84.
Приступая к выполнению схем, выбирают формат в соответствии
с ГОСТ 2.301-68, который бы обеспечил компактное изображение
схемы, не нарушая ее наглядности и удобства использования. (В це-
лях экономии места на рисунках этого пособия показана лишь
внутренняя рамка формата.)
Функциональные цепочки и группы элемеитов располагают на
схеме так, чтобы они давали более детальное и полное представление
о принципах работы изделия и наглядно иллюстрировали физи-
ческий смысл происходящих процессов. Для этого функциональные
группы элемеитов размешают на схеме в последовательности, со-
ответствующей ходу процесса слева направо. Элементы внутри
функциональной группы располагают компактно, причем жела-
тельно, чтобы конфигурация цепи была простой. Функциональные
группы можно выделять штрихпунктирными линиями.
Линии связи иа схеме носят условный характер. Это позволяет
располагать УГО элементов в соответствии с ходом рабочего про-
цесса. Линии связи должны состоять, как правило, из горизон-
тальных и вертикальных отрезков с расстоянием между ними не
менее 3 мм. При этом количество изломов и взаимных пересечений
должно быть наименьшим. Если линии связи затрудняют чтение
схемы, их можно оборвать, закончив стрелкой, и указать обоз-
начение или наименование, присвоенное этой линии (например,
наименование сигнала).
Схемы в основном выполняют без соблюдения масштаба. УГО
элементов и устройств изображают в условном масштабе. Размеры
элементов увеличивают или уменьшают произвольно, но пропор-
ционально для всех элемеитов схемы; расстояние между отдельными
УГО не должно быть меньше 2 мм. Исключением из этого правила
является схема оптическая принципиальная. В соответствии с ГОСТ
2.412-81 оптические элементы этой схемы изображаются в реальном
масштабе с учетом их истинных размеров. В случае больших рас-
0,15:0.05
Плоскость
светочу бс.
Таблица 1
Поз. Сб. 0/ Стрелка посбо. сб.^1 Стрелка noc6.Pt Толщина по оси
2 26-36 — - — 1.3
3 23*333 — 23-335 — 1.2
4 23*315 — 1144.5 — 79
5 4 о,з 4 аз 4
6 (0 0.3 9.5 ав 2
7 9.5 0.6 9 0.1 4
* Размеры для с пробах
твит.
Таблица 2
Поз. Наименование f 5г &
i Т)к-ь‘ 52.97 -23.79 ъ'7,а
5 Л инь а 7,/9 -5,72 5,72
6.7 Окуляр 6Л.9Р -62.01 63. 98
М.6,7 Лупа 61. 31 -2.97 -
Технические характеристики пух юг.
1. Увеличение -4,/х
2. Линейное поле -22.9'33,3
3. Воздушные проте/кутки, указанные б сгепе,
соответствуют установке лупы на - 1 диоптрию.
I •> е Обозначение Наипенобание Кол. Прим* • Рани*
1 Объектиб./елиос Сменный
2 Зеркало 1
3 Линза трепел» 1
4 Лризпа 1
5 Линза 1
6 Линза 1
7 Линза 1
Рис. 4. Принципиальная оптическая схема фотоаппарата
стояний между элементами схемы допускается делать разрывы оп-
тической оси.
УГО элементов изображают на схемах в положении, в котором
они даны в соответствующих стандартах, или повернутыми на
угол, кратный 90°. Допускается поворачивать УГО иа угол, кратный
45°. УГО, содержащие буквенные, цифровые или буквенно-циф-
ровые обозначения, допускается повернуть против часовой стрелки
иа угол 90° илн 45$.
На схемах все элементы должны иметь позиционные обозна-
чения. Порядковый иомер присваивают в соответствии с последо-
вательностью расположения элементов в схеме сверху вниз в на-
правлении слева направо. Позиционные обозначения пишут араб-
скими цифрами. При выполиениии схем применяют: УГО, уста-
новленные в стандартах ЕСКД, а также построенные на их основе;
прямоугольники и упрощенные внешние очертания, в том числе
аксонометрические. Размеры УГО, а также толщины их линий
должны быть одинаковыми на всех схемах для данного изделия.
На схемах допускается помещать различные технические дан-
ные, характер которых определяется назначением схемы. Такие
сведения помешают либо окаю графических обозначений (по воз-
можности справа или сверху), либо на свободном поле схемы.
Например, окаю графических обозначений элементов и устройств
помещают номинальные значения их параметров, а иа свободном
поле схемы - диаграммы, таблицы, текстовые указания.
Тексты помещают в тех случаях, когда содержащиеся в схемах
сведения невозможно или же нецелесообразно выразить графически
или условными обозначениями. Содержание текста должно быть
кратким и точным. В надписях иа схемах не должны применяться
сокращения слов, за исключением общепринятых или установлен-
ных стандартом.
Тексты, в зависимости от их содержания и назначения, могут
быть расположены:
рядом с графическими обозначениями;
внутри графических обозначений;
над линиями связи;
в разрыве линий связи;
рядом с концами линий связи;
на свободном поле схемы.
Около УГО элементов, требующих пояснения в условиях экс-
плуатации (например, сменный оптический узел), помещают со-
ответствующие надписи, знаки или графические обозначения.
На поле схемы иад основной надписью допускается помещать
необходимые технические условия.
2. ОПТИЧЕСКИЕ СХЕМЫ
Так как оптические схемы имеют ряд специфических особен-
ностей, необходимо дать краткое определение параметров и ха-
рактеристик, которые обычно присутствуют в этих схемах.
2.1. Основные понятия и определения геометрической оптики
Положительным направлением в геометрической оптике при-
нимается направление распространения света слева направо. Оп-
тическую систему принято изображать в схемах таким образом,
чтобы ее первая по ходу лучей оптическая поверхность распола-
галась слева.
Соответственные и оптически сопряженные точки, отрезки и
углы в пространстве предметов и пространстве изображений обоз-
начают одинаковыми буквами, причем обозначения, относящиеся
к пространству изображений, маркируются знаком “штрих” вверху
каждой буквы.
На рис.5 показаны кардинальные элементы оптической системы.
Здесь оптическая система условно представлена двумя сферическими
оптическими поверхностями с радиусами кривизны г, и г2, име-
ющими общую оптическую ось (горизонтальная штрихпуиктириая
линия), а также главными плоскостями, перпендикулярными ей.
Действие всех преломляющих и отражающих поверхностей оп-
тической системы можно представить действием некоторой пары
условных оптически сопряженных плоскостей, перпендикулярных
оптической оси, линейное увеличение в которых равно единице.
Одну из этих плоскостей называют передней главной плоскостью,
а другую - задней. Точки пересечения этих плоскостей с оптической
осью называют передней (Я) и задней (Я ') главными точками.
Именно от этих точек отсчитывают переднее (/) и заднее <f')
фокусные расстояния, которые координируют положение передней
и задней фокальных плоскостей. Фокальные плоскости также пер-
пендикулярны оптической оси. Точки пересечения фокальных пло-
скостей с оптической осью называют передним (/) и задним
(F') фокусами системы. Передний фокус системы оптически со-
пряжен с бесконечно удаленной осевой точкой пространства изо-
бражений, а задний фокус - с бесконечно удаленной осевой точкой
пространства предметов.
Точки О и О ' являются вершинами первой и последней оп-
тических поверхностей системы. От этих точек до фокусов отсчи-
тывают вершинные фокальные отрезки. Передний вершинный фо-
кальный отрезок (sf) представляет собой расстояние от точки О
до переднего фокуса Л; задний вершинный фокальный отрезок
(s'F.) - расстояние от точки О' до заднего фокуса F'.
Для оптических систем, работающих с предметом, располо-
женным на конечном расстоянии от системы, применяют расстояния
j и s', которые отсчитываются от вершин поверхностей до осевых
точек А предмета и А ' изображения.
Кроме того, всегда имеется некоторая толщина d оптической
системы, которая отсчитывается вдоль оптической оси, а также
световые диаметры элементов оптической системы.
Во многих оптических системах предусмотрены специальные
диафрагмы, чаше всего с круглым отверстием, которое центрировано
относительно оптической оси. Диафрагма, ограничивающая пучок
лучей, выходящий из осевой предметной точки, называется апер-
турной. Она определяет уровень освещенности изображения. С этой
диафрагмой оптически сопряжены входной и выходной зрачки си-
стемы. Кроме того, диафрагма может располагаться либо в пред-
метной плоскости, либо в плоскости, которая с ней оптически
сопряжена. В этом случае она ограничивает размер поля в про-
странстве изображений и называется палевой.
При схематичном изображении оптических систем часто воз-
никает необходимость наносить на схемы буквенные обозначения
указанных отрезков и углов. Эти буквенные обозначения наносят
с учетом правил знаков, принятых в оптике. Правила знаков сле-
дующие.
1. Величины толщин и воздушных промежутков между пре-
ломляющими поверхностями при движении света слева направо
всегда считаются положительными.
2. Линейные величины предмета и изображения, а также отрезки
высот лучей считаются положительными, если они расположены
над осью, и отрицательными, если под осью. ’•
3. Угол луча с осью считается положительным, если луч, пе-
ресекая ось, идет сверху вниз, и отрицательным, если снизу вверх.
4. Радиус кривизны поверхности считается положительным, если
ее центр кривизны находится справа от поверхности, и отрица-
тельным, если слева от поверхности.
5. Линейные отрезки в направлении распространения света от-
носительно выбранного начала отсчета считаются положительными;
если эти отрезки направлены навстречу распространению света,
то они отрицательны. Началом отсчета всегда считается точка О,
которая является вершиной первой поверхности.
Этих же правил знаков следует придерживаться при занесении
цифровой информации в тексты, присутствующие в схемах. Следует
применять буквенные обозначения величин геометрической и фи-
зической оптики в соответствии с ГОСТ 7427-76 и ГОСТ 7601-78.
2.2. Особенности графического выполнения оптических схем
Правила выполнения принципиальных оптических схем пре-
дусмотрены ГОСТ 2.412-81, где прежде всего регламентирован со-
став тех элемеитов, которые должны присутствовать в схеме. В
оптическую часть прибора могут входить:
оптические элементы (детали или у&зы);
источники излучения (лампы накаливания, газоразрядные ис-
точники, светодиоды, лазеры и т.п.);
приемники излучения (фотоматериалы, фотоэлементы, фото-
умножители, фоторезисторы, фотодиоды, матричные приемники:
фотодиодные и на базе приборов с зарядовой связью и т.п.).
Кроме того, на оптической принципиальной схеме следует по-
казывать положение диафрагм и (или) зрачков; положение фо-
кальных плоскостей, плоскостей изображения, плоскостей предмета;
положение экранов, светорассеивающих полостей и плоскостей.
Оптические детали необходимо вычерчивать с соблюдением вы-
бранного масштаба преимущественно в сечении. Если расстояния
между элементами схемы велики, допускается их сокращать, делая
разрывы по оси.
Источники и приемники излучения вычерчивают упрощенно
или в виде УГО, которые предусмотрены ГОСТ 2.721-74, 2.731-81,
1ЙИ
Б..1г’.О7 £ I
WYXXXMXXXJ99V
Плоскость предметов Диафрагма
2&?Х
Плоскость____
/ изображений
£
Таблица 1
Относителен, отберстие Диаметр ix. зрачка Диаметр диафрагмы
1-1.8 29.15 20.2 3
2 26.24 18.21
2.8 18.74 15,00
4 13.12 9.10
5.е 9.57 6,50
в 6.56 4.55
11 4,77 5.51
16 3.28 2.28
Таблица 2
S,» 5, мм
ОО 37,1вЗ
15 37,368
10 37.461
7 37, 582
5 37,745
4 37,883
3 38.133
2.5 38.331
2 38,633
.1.5 39,152
- 1.2 39,692
1 40.253
0.90 40,640
0.60 41,139
0.70 41,801
0.60 42,752
0.55 43,306
0,50 44,188
0.45 45.233
Таблица 3
Лоз. ей.*, Стрелка по ей. 9, с&в2 Стрелка по ей. *г Толщина по оси
1 29.2 2.67 25.2 0,91 4.25
2 27.3 4.12 23.5 0,68 8.99
3 23.5 0.68 20,1 3.79 1.35
4 19.7 3.44 22.3 О.9О 1.35
5 22.3 0.90 23,2 3.37 6.53
6 24.7 0.60 24,7 1.80 6.10
Технические характеристики.
1. Фокусное расстояние -52,47*1%.
2. Относительное отверстие - 1 ' 18.
3. Углобое поле - 44*50.
[Зона] »п £ Обозначение Наименование i Припе - чание
1 Линза 1
1 Линза 1
3 Линза 1
4 Линза 1
5 Линза 1
6 Линза 1
। АБВГ.ХШХХ.ХХХЛЗ
Объектиб дзотограсри- ческий ш Г?лиос 77К~4. Ciena оптическая при* ц <^лс/а/1мая. Лисп Носса
«л (кзИп 99як
шш
Сконто Лист \0ucmo6
Нкмто
УтЬ
Рис 6. Принципиальная оптическая схема объектива
Таблица 1
Условные граеимескме овс>ман«мия а оптимеских схемах
N Наименование УГО и ено размеры» мм гост
1 Световое малумение 4 2.721-74
2 Сеяа» онтимеская В" W- 2.721-74
3 Эффект олтимескосо когерентного и»лумения 2.7А1-84
4 ОлтимеекиЙ волновод» огтгимеское волокно, волоконный световод • 2.761-04
5 Слияние оптимеских волоком 2.761-84
б Светодиод с выводом оптимес к ог*о волокна со ступенматым профи- лем показателя прелом- ления <§?© л 2.761-84
7 Фотодиод лавинный с роветкой олтинеского соединителя 2.761-84
е Л веер полупроводнико- вый с соединителем оптимескмм разъемным I4*" , — (см- 2.761-84
9 Фот ореаис тор 2.730-73
10 •отодиод wJ / 7 / 7 Z ж / 1 г 2.730-73
1 1 Светодиод 2.730-73
Продолжение таблицы 1
12 Фотоаламант; алектронный и ИОННЫЙ 2.731-бв
13 Умножитель фотоелект— роммый с пятам анодами аторимной емиссии 2.731-66
14 Лампа мамалиаамия» однонитееая и даухнитеаая 2.732-66
15 Лампа гааораарядиая сверхвысокого давления с простыми влектродани 2.732-66
16 Лааер на рубине со световой макамкой еа D сгА1гО2 2.746-66
17 Одностороннее движение —прямолинеймра -ерацательное с осам арацемия» а плоскости мартежа а плоскости» перпен- дикулярной плоскости ) ф ) ф 2.770-68
18 еоааратнов движение —прямойинейное —врацаталемое с осы* •рацения, перпендику- лярной плоскости мер— тема 2.770-66
2.732-68, и 2.746-68. Волоконные оптические элементы вычерчивают
в виде У ГО, которые регламентированы ГОСТ 2.761-84. В табл.1
представлены некоторые наиболее употребительные УГО. Детали
и узлы следует располагать по ходу светового луча, идущего от
плоскости предметов слева направо (см. рнс.4).
Для сложных приборов оптическую схему основной части при-
бора н оптические схемы узлов, имеющих самостоятельное назна-
чение, допускается оформлять отдельными чертежами. Например,
в оптической схеме фотоаппарата (см. рис.4) отдельным узлом
является объектив. В соответствии с требованиями ГОСТ 2.412-81
он обведен тонкой штрихпунктнрной линией. Кроме того, показано
его расположение относительно следующего оптического элемента,
но не приводится относительное расположение составляющих его
линз. В таком случае иа него должна быть разработана отдельная
принципиальная оптическая схема, как это показано на рис.6.
Она содержит информацию о взаимном расположении линз объ-
ектива, а также основные сведения о нем.
Все детали, поворачивающиеся или перемещающиеся вдоль или
перпендикулярно оптической оси системы следует показывать в
основном рабочем положении. При необходимости штрихпунктир-
ными линиями с двумя точками могут быть показаны и другие
положения этих элементов, например, крайние. Примером эле-
мента, изменяющего свое положение, служит зеркало на принци-
пиальной оптической схеме фотоаппарата (см. рис.4). Оно пово-
рачивается иа угол 45°.
В схемах, изображенных на рис.4 и 6, в виде УГО показаны
диафрагмы, а также плоскости предметов и изображений.
В соответствии с ГОСТ 2.412-81 номера позиций элементам
схемы следует присваивать по ходу луча. При разветвлении схемы
на несколько направлений номера позиций следует указывать по
одному из направлений до конца, затем последующие номера по-
зиций по другому направлению и т.д. Повторяющимся элементам
следует присваивать один и тот же номер позиции, после которого
в скобках допускается присваивать еще и порядковый номер. До-
пускается присваивать номера позиций источникам и приемникам
излучения.
Данные об элементах должны быть указаны в перечне элементов
(рис.7), который помещается на первом листе схемы над основной
надписью. Расстояние между перечнем и основной надписью должно
быть не менее 12 мм. Можно выполнять перечень в виде само-
стоятельного документа на формате А4. Элементы в перечень за-
писываются согласно нх позиционным номерам. В графе “Приме-
чание” рекомендуется указывать технические данные элемента или
устройства, не содержащиеся в его наименовании.
Если изделие имеет сменные части, то на оптической схеме
следует изобразить одну из ннх, вынести ее позицию, а в графе
“Примечание” перечня записать, что они сменные и указать раз-
меры, определяющие нх положение в схеме. Например, в оптической
схеме фотоаппарата может быть предусмотрена замена штатного
объектива “Гелиос 77К-4" на другие объективы, рабочие отрезки
которых составляют 45,5 мм.
На чертеже оптической схемы следует указывать основные ха-
рактеристики оптической системы или ее части, например:
для телескопических систем: видимое увеличение; угловое поле
в пространстве предметов; диаметр выходного зрачка; удаление
выходного зрачка от последней поверхности; предел разрешения;
коэффициент пропускания (при необходимости);
для фотографических объективов: фокусное расстояние; отно-
сительное отверстие; угловое поле в пространстве предметов; размер
кадра; при необходимости указывают разрешающую способность
и коэффициент пропускания;
для фотоэлектрических систем: размеры фотокатодов или типы
фотоприемников и размеры светового пятна на фотокатодах.
Если основные характеристики имеют некоторый диапазон
отклонений от номинальных значений, то нужно указывать эти
отклонения или диапазон возможных значений.
Фокусные расстояния /' и фокальные отрезки и s 'F, от-
дельных сборочных единиц (например, объективов, окуляров и т.п.)
следует помещать на поле чертежа в виде таблицы, размеры граф
которой не устанавливаются. Рекомендуемая форма таблицы до-
казана на рис.4. Кроме того, в табличной форме на поле чертежа
рекомендуется оформлять следующие данные:
расстояние от последней поверхности фотографического объек-
тива до плоскости изображения в зависимости от расстояния до
предмета;
линейное перемещение окуляра в расчете на изменение опти-
ческой силы на одну диоптрию;
наименование или типы источников н приемников излучения.
В случае необходимости допускается указывать световые диа-
метры и соответствующие нм стрелки. Эта таблица может быть
вычерчена по форме, предложенной на рнс.4. Размеры граф таблицы
не регламентированы.
На оптической схеме должны быть указаны:
значения воздушных промежутков между оптическими элемен-
тами;
диаметры диафрагм и размеры входных и выходных зрачков;
размеры тел накала или иных светящихся элементов источников
излучения;
размеры, определяющие пределы перемещения или предельные
углы поворота оптических деталей н узлов;
размеры, определяющие положение оптической системы, отно-
сительно механической части прибора;
габаритные и установочные размеры.
На схемах, представленных иа рнс.4 и б, указанные требования
и рекомендации выполнены.
3. РАБОЧИЕ ЧЕРТЕЖИ ОПТИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ
Чертежи оптических деталей и сборочных единиц следует
выполнять в соответствии с требованиями ГОСТ 2.412-81. В
Вид и размеры габли-
Рис. 8.
цы параметре» на чертежах
оптических деталей и сбороч-
ных единиц
каждом рабочем чертеже на оптическую
деталь должна содержаться информация
о материале, геометрии детали, ее
размерах и допусках, а также инфор-
мация об ее основных характеристиках,
по которым йроводится комплексный
контроль оптической детали.
На чертеже оптической детали или
оптической сборочной единицы в правом
верхнем углу должна располагаться таб-
лица, структура н габаритные размеры
которой показаны на рнс.8. При офор-
млении чертежа оптической детали в
таблицу необходимо поместить требова-
ния к материалу, требования к изготов-
лению и расчетные данные. На чертежах
оптической сборочной единицы требова-
ния к материалу в таблицу не поме-
шаются.
L
В нижней части чертежа должна располагаться основная надпись.
Здесь содержатся сведения о материале, из которого изготавливается
данная деталь. Если имеется ГОСТ, регламентирующий технические
условия на материал, то его номер нужно указать.
3.1. Общие сведения об оптических материалах
К основным материалам, которые служат для изготовления оп-
тических деталей, можно отнести: оптическое бесцветное стекло,
цветное оптическое стекло, кварцевое оптическое стекло, ситаллы,
кристаллические материалы, оптическую керамику, полимерные
материалы. Каждый из этих материалов обладает определенными
фнзнко-химнческнмн свойствами, многие из которых нормируются
и должны быть указаны в чертеже.
Наиболее распространенным материалом является оптическое бес-
цветное стекло различных марок, заготовки которого выпускают ди-
аметром до 500 мм. Марки оптического бесцветного стекла состоят
нз букв н цифр. Если цифровой код в марке стекла больше 100,
то это стекла, которые мало темнеют под воздействием ионизирующего
излучения. Например, стекла марок К8 н К108 в основном имеют
одинаковые характеристики, но стекло К108 является радиационно
устойчивым. Технические условия на оптические бесцветные стекла
представлены в ГОСТ 3514-76. Здесь сказано, что оптическое бес-
цветное стекло подразделяется на категории и классы по следующим
показателям качества: отклонению показателя преломления; откло-
нению средней дисперсии; оптической однородности значения пока-
зателя преломления; однородности показателя преломления н средней
дисперсии по партии заготовок; двойному лучепреломлению; пока-
зателю ослабления; бессвильиости н пузырностн.
В чертежах стекло необходимо нормировать по этим показателям
качества в зависимости от назначения оптической детали н кон-
кретной марки стекла. Оптическое бесцветное стекло пропускает
излучение в диапазоне длин волн от 0,3126 мкм до 2,3254 мкм,
что охватывает видимую область спектра, а также частично уль-
трафиолетовую н инфракрасную. Значения показателей преломления
оптических бесцветных стекол лежат в диапазоне от 1,45 до 2.
Цветные оптические стекла изготавливают путем добавления
в состав стекла красителей. В результате они пропускают излучение
в ограниченном спектральном диапазоне, то есть становятся све-
тофильтрами. Основной характеристикой цветных стекол является
спектральная кривая зависимости коэффициента пропускания от
длины волны. Каждому цветному стеклу в соответствии с ГОСТ
9411-91Е присвоена марка, состоящая нз двух - трех букв и цифр,
например желто-зеленое стекло ЖЗС6. При составлении рабочих
чертежей детален из цветного оптического стекла в них указывают
категории по следующим параметрам: отклонению параметров спек-
тральной кривой показателя ослабления или поглощения; двойному
лучепреломлению; бессвильности и пузырности.
Оптическое кварцевое стекло в соответствии с ГОСТ 15130-86
выпускается пяти марок: КУ1 и КУ2 - для использования в уль-
трафиолетовой области спектра, КВ и КВР - в видимой области
(КВР - радиационно устойчивое стекло), КИ - в инфракрасной
области спектра. Следует отметить, что кварцевое стекло имеет
малый температурный коэффициент линейного расширения. Для
деталей из кварцевого оптического стекла указывают следующие
нормируемые показатели качества: показатель ослабления или ин-
тегральное пропускание в видимой области спектра; показатель,
характеризующий особые свойства (например, люминесценцию) ;
спектральный показатель ослабления или поглощения; радиаци-
онно-оптическую устойчивость; оптическую однородность; двойное
лучепреломление; бессвильность; пузырность, а также включения.
Оптические ситаллы имеют еще меньший температурный ко-
эффициент линейного расширения, чем кварцевое стекло. Они в
основном используются для изготовления крупногабаритных аст-
рономических зеркал, обтекателей, смотровых люков, пробных сте-
кол. Марки ситалла следующие: COI15M, СО21 и СО156, причем
ситалл СО 156 обладает наибольшей прозрачностью. Как правило,
для ситаллов нормируется категория по двойному лучепреломлению,
так как именно этот показатель качества оптического материала
характеризует остаточные напряжения.
Оптические монокристаллы обычно используют в качестве ма-
териалов, применяемых в ультрафиолетовой или инфракрасной об-
ластях спектра, где оптические стекла оказываются непрозрачными.
Кроме того, кристаллы имеют больший диапазон значений пока-
зателей преломления, чем оптические стекла. Например, германий
используют для изготовления линз, работающих в инфракрасной
области спектра, причем значение его показателя преломления
для длины волны Л ” 10,6 мкм составляет 4,0028. Кристаллический
кварц используют для изготовления фазовых пластин, которые из-
меняют состояние поляризации проходящего излучения. Некоторые
монокристаллы неустойчивы к внешним воздействиям, например
к влаге. В соответствии с ГОСТ 23136-78 для деталей нз моно-
кристаллов следует нормировать следующие показатели качества:
спектральный показатель ослабления или поглощения; показатель,
характеризующий особые свойства; оптическую однородность; двой-
ное лучепреломление; бессвильность; пузырность и включения.
Оптические поликристаллы, называемые оптической керамикой,
обладают множеством полезных свойств: термостойкостью, проч-
ностью, высокими' значениями показателей преломления в инф-
ракрасной области спектра н т.д. Например, оптическая керамика
КО6 прозрачна в инфракрасной области до длины волны А *• 29 мкм,
причем значение ее показателя преломления для Л - 10,6 мкм
составляет 2,67. Следует отметить, что керамика устойчива к воз-
действиям внешней среды, кроме того, диаметры заготовок керамики
могут достигать 350 мм. Оптическую керамику нормируют по сле-
дующим показателям качества: спектральный показатель ослабле-
ния или поглощения; однородность по спектральному показателю
ослабления или поглощения; показатель, характеризующий особые
свойства; пузырность и включения.
Полимерные материалы обычно используют для неответствен-
ных оптических деталей, например, линз Френеля, контактных
линз для коррекции зрения, очковых линз. К ним относятся: по-
лиэтилен, фторопласт, полиметилметакрилат, полистирол и т.д.
Особенность полимеров в том, что изделия из них дешевы, обладают
малой хрупкостью, но сильно подвержены температурным дефор-
мациям. Оптические характеристики, определяющие пригодность
полимера для изготовления той или иной детали, следующие: по-
казатель преломления; оптическая однородность; показатель ос-
лабления и включения.
3.2. Оптические детали
Оптические детали весьма разнообразны по геометрической фор-
ме и по своему функциональному назначению. По геометрическим
признакам можно выделить следующие основные типы: линзы, пла-
стины, клинья, призмы, зеркала. Бывают детали, в которых со-
четается комбинация типов, например зеркальные линзы, линзы
с тремя преломляющими поверхностями, линзовые или зеркальные
растры, линзы Френеля, волоконные оптические элементы и т.д.
Линза - это оптическая деталь, ограниченная двумя прелом-
ляющими, обычно осесимметричными и центрированными поверх-
ностями. Преломляющие поверхности линз могут быть сфериче-
скими или асферическими, одна из поверхностей может быть пло-
ской. Асферические поверхности могут быть параболическими, ги-
перболическими, эллиптическими, коническими, цилиндрическими
и т.п.
Пластина имеет две плоские преломляющие поверхности, ко-
торые должны быть параллельны друг другу. В форме пластин
изготавливают сфетофильтры, шкалы, сетки, защитные и покровные
стекла.
Призма - это оптическая деталь, ограниченная плоскими
поверхностями, которые образуют между собой двухграниые углы.
Если какие-либо из граней призмы отражают свет, то она
называется отражательной, если свет только преломляется на ее
гранях - преломляющей; угол между этими гранями называется
преломляющим углом призмы.
Оптический клин представляет собой призму с преломляющим
60
Зеркало - это оптическая деталь, которая имеет отражающую
поверхность. Эта поверхность может быть плоской, сферической
или асферической.
Линза Френеля представляет собой оптическую деталь, одна
из поверхностей которой является ступенчатой.
Оптический растр - это совокупность линзовых или зеркальных
элементов, которые расположены рядом и совместно преломляют
или отражают падающие на иих световые лучи.
Волоконный элемент представляет собой стеклянный пруток в
оболочке, который служит для передачи световой энергии в труд-
нодоступные места. Он может быть изогнут различным образом.
3.3. Особенности оформления чертежей оптических деталей
В соответствии с требованиями ГОСТ 2.412-81 в чертежах оп-
тических деталей следует использовать буквенные обозначения,
которые имеют следующий смысл:
Длв - категория и класс по показателю преломления;
Д(пг — пс-) - категория и класс по средней дисперсии;
03 - световая зона;
Оо - световой диаметр;
I — длина хода луча в призме (геометрическая);
N - чисто интерференционных колец или полос, определяющее
предельное отклонение стрелки кривизны поверхности детали от
стрелки кривизны поверхности пробного стекла или допускаемая
сферичность плоской поверхности;
AN - относительный изгиб интерференционных полос или колец,
определяющий допустимое отклонение формы поверхности от те-
оретической;
/ 'min - наименьшее допускаемое фокусное расстояние пластинок
или призм как результат сферичности их поверхностей;
в - предельная клиновидность пластины (в угловых минутах
или секундах) или разнотолщииность (в мм);
л - предельная пирамидальность (угол между ребром призмы
и противолежащей гранью в минутах или секундах);
<5 - предельная разность равных по номинальному значению
углов призмы (указывается с цифровым индексом угла призмы,
например, для прямоугольной призмы 645°) в угловых минутах
или секундах; *.
Р - класс чистоты полированных поверхностей;
ДА - класс точности пробного стекла, регламентируемый ГОСТ
2786-82, или предельное отклонение от значения расчетного радиуса
поверхности пробного стекла, в процентах.
В чертежах допускается применять следующие сокращения слов,
которые символизируют собой определенные понятия:
1. Категория по оптической однородности - Однородн.
2. Категория по двулучепреломлению - Двулучепр.
3. Категория и класс бессвильности - Бессвильн.
4. Категория и класс пузырносги - Пузыри.
5. Категория по свилеподобным дефектам - Свилеподобн. де-
фекты.
6. Категория по включениям - Включен.*
Оптические покрытия на поверхностях деталей следует обоз-
начать в виде УГО, которые представлены в табл.2. Их следует
изображать на поверхности детали, которая подлежит покрытию.
Если наносится несколько покрытий, то нужно изобразить все УГО
в последовательности нанесения. Если покрывают только часть по-
верхности, то зону покрытия необходимо обвести утолщенной
штрихпуиктирной линией и указать размеры этой зоны. УГО в
этом случае изображается иа полке линии-выноскн. Над основной
надписью помешают технические требования, в которых содержится
УГО покрытия, УГО материалов покрытия и способов их нанесения,
а также основные оптические характеристики покрытия.
В случае применения светоделительных покрытий указывают
либо отношение коэффициента отражения (р) к коэффициенту
пропускания (т), либо значение одного из этих коэффициентов с
допуском.
Для просветляющих, светоделительиых и отражающих покрытий
необходимо указывать среднюю рабочую длину волны света с до-
пуском, если оно не рассчитано на использование в белом свете.
Если покрытие создает нейтральный светофильтр, то в техни-
ческих требованиях указывают оптическую плотность такого филь-
тра. Покрытия узкополосных интерференционных светофильтров
должны характеризоваться следующими параметрами:
^пих ~ Длииа волны, соответствующая середине полосы пропу-
скания;
rmav - коэффициент пропускания для этой длины волны;
<\о5 ~ полуширина полосы пропускания;
Тф - минимальное пропускание по обе стороны от полосы про-
пускания.
Таблиц* 2
£Мо*мам«ми« оптическим покрытий
Тип покрытия УГО и его раамеры,мн
Отражайся непрожрачныа покрытия! гиаинве оиутраннее
С»етод»лит*льмыв покрытия
Просветляямие покрытия
Защитные провранные накрытия
Пекрытия-тиль тры> овца* овоаиачение отреааицие уакополосмые полос оаыа спачивльмыа ф ф ©
Токопроводящие покрытия (D
Поляри>/МЯИ» покрытия (Q)
Нерабочие матовые поверхности оптических деталей часто
покрывают черными лакокрасочными материалами со светопогло-
щающими свойствами. Наиболее употребительны эмали: ХС-543
(ТУ 6-10-12-32-76), ХС-1107М (ТУ 6-1042-76), ЭП-51 (ГОСТ
9640-85) и КО-843 (ТУ 6-10-11-01-61-76).'Сведения о нанесении
таких покрытий необходимо привести в технических требованиях.
Фаска
Рис. 9. Примеры изображения фасок на чертежах оптических деталей
На рабочих чертежах шкал и сеток в технические требования
необходимо занести сведения, необходимые для выполнения штри-
хов и надписей, как это предусмотрено ГОСТ 2.109-68. Фаски на
чертежах оптических деталей изображают, как это показано на
рис.9. Защитные (предохранительные от сколов) фаски допускается
графически не изображать, а их размеры следует указывать на
полке линии-выноски или в технических требованиях в виде над-
писи и ха, >де т — ширина фаски, а а - угол ее наклона. Если
угол наклона защитной фаски не нормируется, указывают только
ширину фаски. В случае недопустимости защитной фаски на чер-
теже должно быть написано “Острая кромка”.
На рис. 10 показан пример рабочего чертежа линзы, имеющей
сферическую и асферическую поверхности.
Линзы чаще всего изображают в разрезе или в сечении. По-
верхности линзы следует обозначать прописными буквами русского
алфавита, при этом две из поверхностей обозначают как базовые
(эти поверхности базируют линзу в оправе). В данном случае это
поверхности Б и Г. Поверхность В в процессе изготовления линзы
может оказаться децеитрированной. В нашем примере допуск на
возможную децентрировку поверхности В задан как позиционный.
В соответствии с требованиями ГОСТ 2.412-81 информация о до-
пуске на децентрировку заносится в информационное пате, которое
разделено на три части (см. рис. 10). В первую часть поля заносят
условное обозначение ( Ф ) вида допуска, во вторую - значение
(0,2) допуска в миллиметрах, в третью - буквенные обозначения
(Б и Г) базовых поверхностей. Позиционным допуском называется
допустимое смещение центра кривизны нормируемой сферической
поверхности (в данном случае поверхности Б) с оси, определяемой
базовыми поверхностями (здесь поверхностями А и В). Децент-
рировка также может задаваться допуском формы заданной по-
верхности или допуском перпендикулярности. Все эти термины
расшифрованы в тексте ГОСТ 2.412-81. Кроме того, они имеют
то же значение, что и аналогичные по названию допуски формы
и расположения поверхностен (СТ СЭВ 368-76). Если нужно задать
ЮО ХХХХХХ
дз «45
Парабола,
yi.tt.ii
4^,05/06
A
г
IE2EHB
| <3to,z
А(ЮЧ)
ant ЗА
a^f~nc') ЗА
O^HoflO^. 3
1
Твкоза/мАа ас/га/"^^ 2
Stc<^O/4M. <6
ЛуЛм^л зл
На 2
лНа 0.2
аА» *.Wt
Ра IT
« ****«• щкчз л^м^вая. „ •
2'
<#>
У и*зг
Л /V
/' S4.97B
5л -ff.397
59.8f>
0»в 53
0^6 55
f, ^Размер для спрабок.
2. ®е,а-41ИЭ, 24ИЭ, 97ИЭ(57ИЭ«2)24Из».
О СТ3-1901-73 Л-400... 700нн.
3. Покрытие натодой поберхности Г -
»маль ХС-1Ю7П,черная(ТУ6-Ю42-76, &.
4&ВГ.ХХХХХХ.001
leaaat
Ьжре.
uisi.l
Линт
асферическая
Стекло M
ГОСТ 3514-16
Рис. 10. Чертеж линзы
2 УСЯеХЛкякЛ 1
допуск на децентрировку асферической поверхности, то на поле
чертежа в текстовой форме указывают допустимое смещение вер-
шины асферической поверхности с оси, заданной базовыми поверх-
ностями.
Значения радиусов > кривизны сферических поверхностей линз
и зеркал должны соответствовать ГОСТ 1807-75. Допуск на от-
клонение радиуса кривизны от номинала задается двумя парамет-
рами. Прежде всего, это W - допустимое число колец интерфе-
ренционной картины, которая возникает при наложении пробного
стекла на измеряемую поверхность. Кроме того, обязательно ука-
зывается класс точности пробного стекла, которое надлежит ис-
пользовать при контроле данной поверхности (или значение пре-
дельного отклонения радиуса кривизны пробного стекла, соответ-
ствующее выбранному классу точности). На рис. 10 задано именно
предельное отклонение ДЛБ ±0,05%, а допустимое число интер-
ференционных колец Ns - 2.
Асферические поверхности должны задаваться уравнением ме-
ридионального сечения в системе координат YZ. Здесь меридио-
нальное сечение асферической поверхности представляет собой па-
раболу, параметр р которой равен 41,4 мм. Параметром параболы
называют значение радиуса кривизны при ее вершине. Допустимое
отклонение параметра др от номинального значения задают в про-
центах. В данном случае др “ 0,5%.
Способ задания допустимого отклонения формы поверхности
зависит от того, какова сама поверхность. В случае сферических
и плоских поверхностей допуск на локальные погрешности формы
задают числом AN, которое выражает допустимый относительный
изгиб полос интерференционной картины при контроле формы по-
верхности пробным стеклом. На рис. 10 допуск на погрешности
формы сферической поверхности Б задан ANS “ 0,2, что допускает
изгиб интерференционных полос по отношению к ширине полосы
не более 0,2.
Для асферических поверхностей описанные выше виды задания
допуска не годятся, так как их форма не аттестуется с помощью
пробных стекол. Здесь в качестве параметра, характеризующего,
возможное отклонение ее формы от идеала, задан угол а — 2 '.
Это предельный угол между теоретическим положением нормали
к асферической поверхности и ее положением для изготовленной
поверхности. Кроме того, принято задавать значение угла <р между
нормалью к краю поверхности и оптической осью.
При наличии у детали асферической поверхности на поле чер-
тежа допускается помешать таблицу, в которой указывают необ-
SUM
1. Значения размер hi и угла Арданы I та^лищ-а^иложеноо
2. Профиль линзы Френеля зоЪан углом нейлона еледенжов ffi кшелон а.
з.»Размеры для спрабок.
И. ••Показатель преломления лм-1,49*0,003,
£ Допускаются фвски на ребрах ОДЗтах.
Рис. 11. Чертеж линзы Френеля
tOO'XXXXXX JtiSV
Б
gnfxo на угла 23ят
;csni
4Л> 46
&(Пк - Пе) 4B
Однородн. 3
Дбруиепр. 3
Сбетопогл 2
бессбильн. 26
Пузырн. 36
Nt,» 5
ANt,a /
NK 3
PNk as
Pt 3
Pm,» 7
X 5'
fmin -
e | 75
1. Фаски на умах и ребрах 0.2*** кроне мест,указанных
особо.
2. О-зеркальн. 25Р.ЗЕ. 75П.72Р по ОСТ 1901-65.
3. © - защити. ТОР по ОСТ 1901-65.
if. * Размеры для справок.
.. АБВГ XXXXXX.003
ИЗ* Лм
#•&***
Ло^п.
Лит
factum.
Т канта
К конто
Утб
Призма БкП-90'
Стекло Кб
ГОСТ 35/4- 76
1:1
Лист ХЛислюб 1
Рис. 12. Чертеж пентапризмы
ходнмые параметры или требования, определяемые в схеме контроля
этой поверхности.
Шероховатость поверхностей оптических деталей указывают в
чертежах так же, как для любых других деталей. В правом верхнем
углу чертежа помещают условное обозначение шероховатости, оди-
наковой для всех или части поверхностей. Обозначение шерохо-
ватости отдельных поверхностей располагают вблизи каждой по-
верхности. Структура обозначения шероховатости предусмотрена
ГОСТ 2.309-73. На рис. 10 шероховатость поверхностей Б и В линзы
соответствует полировке (Л2 ), а шероховатость поверх-
ности А - шлифованию х/3” ( \/ >• Дл* полированных по-
верхностей дополнительно указывают класс чистоты, который сим-
волизирует количество царапин и сколов. В данном случае для
поверхностей Б и В класс чистоты Р - IV, так как для большинства
деталей из оптических стекол он может быть третьим или чет-
вертым, если оптическая поверхность не совпадает с плоскостью
изображения. Для оптических поверхностей деталей из кристаллов
или полимеров классы чистоты обычно выше четвертого.
В третьей части таблицы параметров для линз следует указывать:
фокусное расстояние (/') н длину фокальных отрезков (лу и
s‘F,), причем одну нз величин при необходимости указывают с
предельными отклонениями; световые диаметры на поверхностях
Б и В (ОоБ и ОоВ).
Основное значение толщины линзы или зеркала в чертежах
располагают вдоль оптической оси. Толщину по краю линз н не-
плоских зеркал и габаритную толщину менисковых деталей ре-
комендуется указывать как справочные размеры.
Линза Френеля, чертеж которой показан на рис. 11, выполнена
из полимерного материала. Она имеет ступенчатую поверхность.
Координаты ступенек в чертеже заданы буквенными обозначениями
Pj, р(, hi и вр Числовые значения линейных и угловых размеров
приведены в таблице, которая является приложением к чертежу
(здесь она не представлена).
В чертежах призм в таблице указывают геометрическую длину
хода луча внутри* призмы (/), а также световые зоны (Оа), если
они не показаны на изображении детали штрихпунктирной линией.
Для примера на рис. 12 представлен чертеж пента-призмы с
“крышей”. Так как в оптике принято применять формализованные
обозначения отражательных призм, то в основной надписи эта
призма записана как призма БкП-90°, что означает следующее:
призма имеет две отражательные грани (Б) и “крышу” (к), по
конструкции эта призма - пента (П), она отклоняет осевой луч
на 90°.
Основные стандарты, применяемые при оформлении
конструкторской документации к оптическим изделиям
1. ГОСТ 2.102-68. ЕСКД. Виды и комплектность конструктор-
ской документации.
2. ГОСТ 2.104-68. ЕСКД. Основные надписи.
3. ГОСТ 2.108-68. ЕСКД. Спецификация.
4. ГОСТ 2.109-68. ЕСКД. Правила выполнения чертежей
деталей, сборочных, общих видов, габаритных и масштабных.
5. ГОСТ 2.301-68. ЕСКД. Форматы.
6. ГОСТ 2.309-73. ЕСКД. Обозначение шероховатости поверх-
ностей.
7. ГОСТ 2.412-81. ЕСКД. Правила выполнения чертежей и
схем оптических изделий.
8. ГОСТ 2.701-84. ЕСКД. Правила выполнения схем.
9. ГОСТ 2.721-74. ЕСКД. Обозначения условные графические
в схемах. Обозначения общего применения.
10. ГОСТ 2.730-73. ЕСКД. Обозначения условные графические
в схемах. Приборы полупроводниковые.
11. ГОСТ 2.731-81. ЕСКД. Обозначения условные графические
в схемах. Приборы электровакуумные.
12. ГОСТ 2.732-68. ЕСКД. Обозначения условные графические
в схемах. Источники света.
13. ГОСТ 2.746-68. ЕСКД. Обозначения условные графические
в схемах. Генераторы и усилители квантовые.
14. ГОСТ 2.761-84. ЕСКД. Обозначения условные графические
в схемах. Компоненты волоконно-оптических систем передачи.
15. ГОСТ 2.770-68. ЕСКД. Обозначения условные графические
в схемах. Элементы кинематики.
16. ГОСТ 1807-75. Радиусы сферических поверхностей опти-
ческих деталей.
17. ГОСТ 2786-82. Стекла пробные для проверки радиусов
сферических поверхностей оптических деталей.
18. ГОСТ 3514-76. Стекло оптическое бесцветное. Технические
условия.
19. ГОСТ 7427-76. Геометрическая оптика. Термины, опреде-
ления н буквенные обозначения.
20. ГОСТ 7601-78. Физическая оптика. Термины, буквенные
обозначения и определения основных величин.
21. ГОСТ 9411-91Е. Стекло цветное оптическое. Технические
условия.
22. ГОСТ 9640-85. Эмали ЭП-51. Технические условия.
23. ГОСТ 13659-78. Стекло оптическое бесцветное. Физико-
химические характеристики. Основные параметры.
24. ГОСТ 15130-86. Стекло кварцевое оптическое. Технические
условия.
25. ГОСТ 23136-78. Материалы оптические. Параметры.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение...........................................................3
1. Общие сведения о схемах........................................4
1.1. Виды, типы и коды схем.....................................4
1.2. Общие правила выполнения схем..............................11
2. Оптические схемы .............................................15
2.1. Основные понятия и определения геометрической оптики . . .15
2.2. Особенности графического выполнения оптических схем ... 17
3. Рабочие чертежи оптических изделий.........................
3.1. Общие сведения об оптических материалах.................
3.2. Оптические детали.......................................
3.3. Особенности оформления чертежей оптических деталей . . .
Основные стандарты, применяемые при оформлении конструкторской
документации к оптическим изделиям............................... 39
да а а