Способ центрирования линз тепловизеров в оправах

УДК 681.7.06

СПОСОБ ЦЕНТРИРОВАНИЯ ЛИНЗ ТЕПЛОВИЗЕРОВ

В ОПРАВАХ

Д.В. Сафронов, Т.А. Акименко

Рассматривается способ центрирования линзы тепловизеров в оправе и представлен пошаговый алгоритм центрирования линзы.

Ключевые слова: линзы, тепловизер, оптический прибор, диафрагма, объектив.

Во многих оптических приборах используются линзы в оправах с жесткими требованиями по соосности оптической оси линзы относительно оси оправы. От того, насколько качественно изготовлены эти линзы, зависит качество объектива, а следовательно, и всего прибора.

Классический процесс центрирования линзы в оправе [1] заключается в следующем: линзу в оправе закрепляют в шпиндель токарного станка с помощью центрировочного патрона.

В задней бабке станка устанавливают автоколлимационную трубку Л.А. Забелина, которая используется для создания пучка лучей с изображением перекрестия сетки, позволяя единовременно проецировать это изображение на центрируемую поверхность и наблюдать его отражение (рис. 1).

У!*?! гД

N

/ \

Рис. 1. Расположение линзы на токарном станке

Линза устанавливается так, чтобы центр кривизны её поверхности, ближайшей к трубке Забелина, лежал в одной и той же плоскости с центром кривизны поворотной части патрона (рис. 2).

Несовпадение центра кривизны поверхности линзы с осью вращения шпинделя наблюдают (при вращении шпинделя) как биение изображения сетки диафрагмы трубки Забелина, сформированного пучком лучей, отраженных от поверхности линзы.

На первом этапе центрирования (рис. 3) сдвиговую часть патрона перемещают на необходимую величину, устраняя биение изображения сетки диафрагмы, т.е. совмещая центр кривизны первой поверхности лин-

зы с центром кривизны поворотной части патрона.

Рис. 2. Предварительная установка линзы в оправе

Рис. 3. Первый этап центрирования линзы

На следующем (втором) этапе (рис. 4) трубку Забелина (или её объектив) перемещают в такое положение, чтобы наблюдалось изображение сетки диафрагмы, отраженное от второй поверхности линзы. Перемещением поворотной части центрировочного патрона на определенный угол устраняем биение изображения сетки диафрагмы, то есть совмещаем центр кривизны второй поверхности линзы и ось вращения шпинделя. При этом за счет концентричности сферических поверхностей патрона и первой поверхности линзы совпадение центра кривизны первой поверхности линзы с центром кривизны поворотной части патрона не нарушается. Оптический блок готов к обработке наружной поверхности оправы соосно оптической оси и подрезке торцов перпендикулярно ей.

Рис. 4. Второй этап центрирования линзы

103

В ходе проведенных работ выяснилось, что не всегда в качестве первой центрировочной поверхности (центрирование которой производится сдвиговым перемещением линзы) нужно использовать поверхность, ближайшую к трубке Забелина.

В таких случаях преломление лучей на поверхности (поверхностях), между трубкой Забелина и первой центрировочной поверхностью, приводит к тому, что автоколлимационная точка центрировочной поверхности (точка, в которую проецируется отражаемое изображение диафрагмы), наблюдаемая через трубку, не совпадает с центром кривизны поверхности.

На рис.5 сплошными линиями изображена склеенная двухкомпо-нентная линза, центрирование которой должно быть произведено относительно поверхностей 2 и 3 в положении, когда центр кривизны поверхности 2 (О2) уже совмещен с осью вращения шпинделя С - С и центром кривизны поворотной части патрона (О). Штриховые линии от поверхности 2 к автоколлимационной точке А2 изображают ход лучей, отраженных от поверхности 2. Ломаная линия от поверхности 3 к автоколлимационной точке А3 изображает ход луча, отраженного от поверхности 3.

Рис. 5. Положение линзы, центрируемой относительно поверхностей 2 и 3, после первого этапа центрирования

Из рис. 5 следует, что поворот линзы на угол а (изображение, выполненное штриховыми линиями) приводит к совмещению точки А3 с осью С - Сь причем центр кривизны поверхности 2 (О2) остается несмещенным, но точка А2, которую наблюдаем в трубке Забелина, смещается вследствие поворота поверхности 1, на которой происходит преломление отражаемых от поверхности 2 лучей. Возникает необходимость вновь центрировать поверхность 2.

Был проработан способ центрирования, при котором с центром кривизны сферической поверхности патрона совмещается не плоскость, на

2

1

С

(л

которой лежит центр кривизны первой центрировочной поверхности, а плоскость, содержащая автоколлимационную точку этой поверхности.

В случае, когда происходит совмещение центра кривизны поворотной части патрона автоколлимационной точки процесс центрирования будет следующим (рис.6).

Рис. 6. Положение линзы, центрируемой относительно поверхностей 2 и 3, после центрирования

Автоколлимационная точка А2 поверхности 2 смещением сдвиговой части патрона совмещается с осью С - С1 вращения шпинделя (изображение выполненное сплошными линиями). Затем смещением поворотной части патрона на угол а обеспечивается смещение ДА3 автоколлимационной точки поверхности 3 линзы до совмещения её с осью С - С1 (изображение, выполненное штриховыми линиями). При этом центр кривизны поверхности 2 вследствие несовпадения с центром кривизны поворотной части патрона смещается на величину ДО2, но положение автоколлимационной точки поверхности 2 остается неизменным, т.е. совпадает с осью С -С1. Процесс центрирования завершается за один цикл.

1. Ефремов А.А., Законников В.П., Подобрянский А.В. Сборка оптических приборов. М.: Высшая школа, 1978. С. 146 - 150.

Сафронов Денис Вадимович, магистрант, advent42 74@ya. т, Россия, Тула, Тульский государственный университет,

а

(л

Список литературы

Акименко Татьяна Алексеевна, канд. техн. наук, доц., tantan72@mail.т, Россия, Тула, Тульский государственный университет

METHOD CENTERING THE LENSES TEPLOVIZEROVIN THE FRAME

D. V. Safronov, T.A. Akimenko

In this paper, a method of centering the lens teplovizerov in op-Rawa and presented step by step algorithm centering lens.

Keywords: lens, teplovizer, optical device, the diaphragm, the lens.

Safronov Denis Vadimovich, undergraduate, advent42 74@ya. ru, Russia, Tula, Tula State University,

Akimenko Tatiana Alekseevna, candidate of technical sciences, docent, tan-tan72@mail.ru, Russia, Tula, Tula State University

УДК 004.852, 004.855.5

НЕЙРОСЕТЕВОЙ МЕТОД ОПЕРАТИВНОГО СОВМЕЩЕНИЯ ДАННЫХ АЭРОФОТОСЪЕМКИ И ВИРТУАЛЬНОЙ МОДЕЛИ

МЕСТНОСТИ

А.В. Соколова, М.В. Акинин, М.Б. Никифоров

Рассматривается метод совмещения данных аэрофотосъемки и виртуальной модели местности, состоящий из этапа предварительной обработки, выполняемой с помощью алгоритма антиалиасинга, включающего в себя фильтрацию низких частот и применение алгоритма деблюринга, основанного на фильтрации по Тихонову, этапа выделения контуров, выполняемого с помощью нелинейной ячеистой искусственной нейронной сети, и этапа контурной корреляции, выполняемой с помощью ограниченной стохастической машины Больцмана.

Ключевые слова: аэрофотосъемка, антиалиасинг, фильтр Тихонова, нелинейная ячеистая искусственная нейронная сеть, ограниченная стохастическая машина Больцмана.

В настоящее время множество разнообразных социально-экономических, экологических, природопользовательских и прочих задач решаются с использованием точных векторных карт местности, с нанесенной на них информацией о высотах искусственных и природных объектов. Для создания точного картографического материала необходим программно-аппаратный комплекс автоматического построения детальных трехмерных моделей местности, в состав которого входит беспилотный летатель-