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        投影儀投影系統的結構和調焦方法
        發布日期:2017-08-25 14:41

            測量投影儀投影系統的結構都有哪些特點?為什么說百分之八十的操作者的調焦方法都有問題?

            本文論及的投影系統的結構由物鏡、投影屏和二者之間的若干反射鏡組成,此外還包括為其服務的調焦機構。

            1 物鏡的連接和更換方式

            投影儀在使用中,經常需要更換物鏡。投影儀物鏡的更換方式有:拆裝更換和采用換倍機構更換兩種方式。

            拆裝更換指:拆下一個物鏡,在原來位置上安裝另一個物鏡。該方式可以簡化投影儀的結構,但操作較為麻煩。

            物鏡的拆裝方式有螺紋連接(圖1)和卡口連接(圖2)。

            安裝螺紋連接的物鏡時,需要轉動多圈,直至定位面靠死,以確保準確的放大率。安裝卡口連接的物鏡時,先使物鏡上的凸筋對準安裝座上的槽口,稍加轉動,即可完成連接。因此能實現物鏡的快速更換。物鏡上的圓錐面與安裝座可實現無間隙配合,以保證光路各部分具有良好的同軸度,同時有利于物鏡的快速插入。

            投影儀的換倍機構可以使更換物鏡更加方便、快捷,特別是大型投影儀,物鏡都十分笨重,拆裝不便,必須采用換倍機構進行更換。常見的換倍機構有:直線式(圖3)和轉塔式(圖4)。優良的換倍機構,動作輕松,到位后,有明顯手感和聲響。

            2 正像與倒象 

            投影屏上所成的像可以是“正像”或“倒像”,這都無礙于測量。所謂“正像”、“倒像”是指“像”與“物”的方位對應關系;“正像”就是:被測件在投影屏上所成的像,上、下、左、右與被測件在工作臺擺放的方向完全一致;而“倒像”的上、下、左、右與被測件實際方向顛倒。圖5所示的投影儀成的就是倒像,如果要把像正過來,可以把圖中的平面反射鏡換成一組屋脊棱鏡或屋脊反射鏡(圖6)來實現。

            顯然,“倒像”使用不如“正像”方便。當然,這里有一個習慣問題。屋脊棱鏡或屋脊反射鏡的制造成本要比一塊平面反射鏡高得多,同時“屋脊”的內角頂是否銳利和角度誤差的存在,對像質有所影響。因此“倒像”投影儀并未因出現“正像”投影儀而被淘汰。

            3 調焦機構的配置

            立式光路投影儀調焦系統的配置有兩種形式,一種由工作臺的升降來完成(圖7),另一種由投影筒的升降來完成(圖8)。

            從表面上看,與其讓投影筒這個“龐然大物”產生升降運動,不如將調焦的升降運動讓工作臺來完成,似乎對結構更有利些。但是,如果仔細分析,投影筒升降運動承受的力,是其自重,是一個常量,所產生的變形是固定的。而工作臺需要承載不同重量的被測件,在X和Y坐標移動時,其重心隨之位移,是一個變載荷系統。在其下方設置升降調焦系統,當工作臺移動到X、Y坐標兩端時,升降導軌的結構剛性不足,可能會導致類似“磕頭”的現象,造成示值誤差。 

            因此,由投影筒升降來承擔調焦功能,對提高工作臺的承載能力和測量精度是有益的。

            4 調焦方法

            錯誤的調焦程序:

            a 轉動調焦手輪,使物鏡遠離工作臺;

            b 將被測件安裝在工作臺上;

            c 轉動調焦手輪,使物鏡逐漸接近被測件;

            d 直至被測件在投影屏上成像清晰。

            正確的調焦程序:

            a 轉動調焦手輪,使物鏡遠離工作臺;

            b 將被測件安裝在工作臺上;

            c 轉動調焦手輪,目光不要離開物鏡和被測件,直至物鏡離被測件頂端最近;

            d 轉動調焦手輪,使物鏡逐漸遠離被測件;

            e 直至被測件在投影屏上成像清晰。

            以上兩種調焦的關鍵區別是,前者向“接近”的方向調焦;后者向“遠離”的方向調焦。據筆者觀察,80%的操作者選擇了錯誤的調焦方法。錯誤在于存在安全隱患。

            調焦時,切忌只顧抬頭觀看投影屏影像,不注意下方物鏡位置,盲目向接近物鏡方向調焦。這可能會造成物鏡碰到被測表面,才發現焦面已過,造成不必要的損壞。特別是在使用外置式半透半反射鏡時,有效工作距離很短,調焦時應格外當心。

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