Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 2. 13 januari 1953 - Profilprojektorer, av Jiri G Vogl
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
22
TEKNISK TIDSKRIFT
bildskärpan. Detta belysningssystem användes av de flesta
tillverkare, då det tillåter ganska stora synfält. För svagare
förstoringar klarar man sig med enbart kollimationslinsen
K, fig. 1 a.
Man kan även ha en bländare L’ i brännplanet till
objektivet O, fig. 1 c. Bländaren skär ur strålgången telecentriska
knippen, och dessa parallelliseras genom ett annat
objektiv 02. Lämpligen kan båda systemens brännvidd göras
lika, så att en bild i naturlig storlek Y’ uppstår.
Skuggbilden projiceras sedan med hjälp av ett tredje objektiv
03. Denna metod tillåter att förstoringen ändras enbart
genom att man byter objektivet 03 och att avståndet YOx
förblir konstant, oberoende av den inställda förstoringen. I
mellanbilden Y’ kan även placeras en likare, mätplatta e.d.
Denna konstruktion är emellertid betydligt mera invecklad
och tillåter inga stora synfält. Vid dess uppbyggnad har
man alltså alltför mycket avvikit från profilprojektorns
huvudfördel.
Mätnoggrannhet
Objektivet måste beräknas för den telecentriska
strålgången och korrigeras i synnerhet med hänsyn till
distorsionen. Som gräns för den erforderliga precisionen kan
anges 0,1—0,2 mm på skärmen. Inga mått bör vid
uppmätningen synas med större fel, men det är onödigt att driva
kraven högre, då ögat i alla fall icke kan urskilja mindre
mått. Den av böjning och bildfel framkallade oskärpan
samt skärmens struktur tillåter icke användning av lupp.
Man kan således mäta vid 20 gångers förstoring med
maximala felet 0,005—0,01 mm.
Det är svårt att konstruera så distorsionsfria objektiv och
därför begränsar man sig till relativt små synfält. Vid de
bästa konstruktionerna uppgår bildvinkeln till ca 17°, men
10° bildvinkel är mera normalt. Objektivets fria öppning
är lika stor som synfältet; dess relativa öppning
begränsar följaktligen möjligheten till stort synfält och samtidigt
hög förstoring. Där man dock önskar ett stort synfält vid
stor förstoring, har man endast att välja ett långt
projektionsavstånd.
I en profilprojektor med projektionsavståndet m = 2 000
mm användes t.ex. för 50 gångers förstoring ett objektiv
med brännvidden 43 mm och verksamma öppningen 14
mm. För 100 gångers förstoring får objektivet
brännvidden 20 mm och en verksam öppning av endast 7 mm. Det
enda sättet att utvidga synfältet är att öka
projektionsavståndet m till exempelvis 4 000 mm. Då uppnår man med
det första objektivet 100 gångers förstoring och 14 mm
synfält. För att kunna hålla instrumentets storlek inom
rimliga gränser, brytes strålgången en eller flera gånger
genom speglar. Samtidigt kan då bilden rättvändas, vilket
kan spela en viss roll vid serieavsyning.
Strålgången i en profilprojektor, fig. 2, är sådan att
bilden vändes rätt i ett takprisma och två ytaluminiserade
speglar. Belysningen är ordnad enligt fig. 1 b, dvs. med
mellanavbildning av glödkroppen. Objektivet, fig. 3, är
korrigerat för telecentrisk strålgång dvs. för strålar
parallella med axeln. Hela brytkraften är förlagd till första
linsgruppen; den andras uppgift är endast att korrigera
restfel, i synnerhet felteckning (distorsion).
En vanlig projektionsanordning byggd enligt samma
riktlinjer som t.ex. en film- eller diapositivprojektor bör ej
användas för profilmätning, även om den förses med ett
högklassigt objektiv. I en vanlig projektor, fig. 1 d,
konvergerar strålarna från kondensorn mot objektivet, där en
bild av ljuskällan uppstår. Om man som tidigare antar att
möjligheten att skarpställa bestämmes av en oskärpa på
skärmen av 0,1 mm, följer härav ett mätfel
0,1 T
y= d G
där r är synfältets radie och d objektivets diameter.
Vid t.ex. G = 20, r = 15, d = 20 (objektiv med 100 mm
brännvidd och bländaröppningen 1:5, 20 gångers
förstoring och 30 mm synfält) blir y = 0,004. Det naturliga felet
0,1/G ökar alltså från 0,005 till 0,009 mm dvs., bildens
storlek ändrar sig med fokuseringen, utan att ögat kan varnas
av oskärpan. Detta kan vid mätning av en axel med 30 mm
diameter och 20 gångers förstoring sålunda vålla ett fel
av ca 0,01 mm utöver det naturliga felet 0,005—0,01
mm. Dessutom kommer runda, t.ex. cylindriska objekt, på
grund av centralprojektionen att avbildas med mindre
mått. En cylindrisk axel med diameter 2 r avbildas i stället
som 2 r’ — 2 r eos «p, där tf fz rif. Om man såsom i förra
exemplet har 2 r = 30 mm, belöper sig mätfelet vid
synfältets kant till ca 0,012 mm.
Samma överläggning gäller även för
projektionsmikroskop. Mikroskopets kondensor måste för att kunna
användas ge parallella strålar, i stället för att samla dessa nära
objektplanet. Ett normalt mikroobjektiv kommer då
knappast att vara till någon nytta.
Trots dessa uppenbarliga brister användes i några fall en
konvergent strålgång, antingen i besparingssyfte eller då
man vill komma åt annars otillgängliga mätställen.
U pplösnings förmåga
Ljusets vågnatur sätter gränsen för mätnoggrannheten.
Över det av böjningen givna värdet kan skärpan aldrig
komma. Däremot kan en olämplig konstruktion eller
felaktig tillverkning försämra resultatet.
Liksom vid mikroskopet är upplösningsförmågan given av
objektivets öppningsvinkel. Det minsta objekt som ännu
kan urskiljas, eller också det minsta avståndet mellan
två punkter som ännu kan urskiljas som sådana är
y-min = A/sin u.
Här betyder u objektivets öppningsvinkel (fig. 1 a) och A
ljusvåglängden. Detta gäller så länge objektet belyses med
parallella strålar. Varje avvikelse från parallelliteten
förbättrar resultatet, och när belysningsstrålarnas vinkel
uk = u (se fig. 1 a), stiger upplösningen till det dubbla.
Naturligtvis kan en sådan försämring av ljusets parallellitet
leda till en ovidkommande minskning av djupskärpan.
I en profilprojektor är objektivets diameter 2 r minst lika
stor som synfältet, så att u æ rif. Man får vidare skärmens
Fig. 2. Strålgång i cn profilprojektor.
Fig. 3. Objektiv för profilprojektor enligt fig. 2.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
