Das Funktionsprinzip des optischen Autokollimators
09. 04, 2020
Der optische Autokollimator basiert auf zwei optischen Grundprinzipien: dem Prinzip der Kollimation des Lichts und dem Prinzip der Reflexion des Strahls durch den Planspiegel. Der Autokollimator projiziert das Bild in Form eines parallelen Strahls (kollimiertes Licht) auf einen Spiegel, der seinen Strahl zurück zum Autokollimator reflektiert ein autokollimiertes Bild zu erzeugen. Wenn der Spiegel senkrecht zur optischen Achse steht, wird der Strahl zu sich selbst zurückreflektiert.
Es gibt drei Arten von optischen Systemen für optische Autokollimatoren, das Gaußsche System, das Abbe-System und das integrierte System.
Gaußsches System
Der Lichtweg umfasst eine Lichtquelle, einen Kondensator, einen Strahlteiler, ein Retikel, einen Kollimator, einen Reflektor und Okulare. Um zu verhindern, dass das Okular durch die Lichtquelle blockiert wird, ist der Strahlengang des Autokollimators des Gaußschen Systems mit einem Spektroskop auf der optischen Achse ausgestattet. Ein Würfelprisma kann als ein Spektroskop verwendet werden. Die Lichtweg kann auch sein, dass ein Spektroskop (Würfelprisma) vor der Objektivlinsen angeordnet ist, so dass die Objektivlinse aufgrund ihrer Lichtaufteilung zwei konjugierte Fokusebenen aufweist. Eine Fokusebene wird von der Lichtquelle beleuchtet auf dem Retikel platziert. Die andere Fokusebene wird auf dem Doppel Retikel platziert. Der Lichtweg kann das selbstkollimierte Bild vom ursprünglichen Retikel trennen und blinde Bereiche vermeiden.
Der Vorteil des Gaußschen Systems: Das Sichtfeld wird nicht durch die Lichtquelle blockiert. Das Retikel kann sich in der Mitte des Sichtfelds befinden und der Messbereich ist relativ groß. Der Nachteil ist, dass der Verlust an hoher Helligkeit relativ groß ist und jedes Mal durch das Spektroskop eine große Menge an Helligkeit verloren geht.
Abbe System
Das Abbe-System verwendet einen Teil einer Brennebene für das Rohr des Kollimators und einen Teil für die Okulare. Der Strahlengang umfasst rechtwinklige Prismen, Linsen, Spiegel und Retikel. Der Hauptvorteil des Abbe-Systems ist eine hohe Lichtintensität und ein geringer Helligkeitsverlust. Aber aufgrund des geklebten Prismas wird das Sichtfeld blockiert.
Integriertes System
Das integrierte System bietet die Vorteile des Gaußschen Systems und des Abbe-Systems, ohne das Sichtfeld zu beeinträchtigen und einen geringen Helligkeitsverlust zu verursachen. Der Strahlengang umfasst optische Linsen, Kondensator, optischen Reflektor und Retikel.
Anwendungen
Der optische Autokollimator wird hauptsächlich zur Messung von Winkel und Parallelität verwendet und kann auch einige Parameter optischer Komponenten messen. Zum Beispiel der Winkel zwischen dem Keil und der parallelen Platte, der Winkel eines Prismas und der Radius der konkaven oder konvexen sphärischen Komponenten.
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