光學(xué)參數(shù)的確定

(1)放大率

若該投影系統(tǒng)用于比較測(cè)量，即將屏上的放大像與繪制的標(biāo)準(zhǔn)圖像進(jìn)行比較，此時(shí)投影-系統(tǒng)的放大率取決于標(biāo)準(zhǔn)圖像的繪制精度∠及零件的允許測(cè)量誤差5，即系統(tǒng)的放大率卩應(yīng)為

若投影系統(tǒng)用屏上的標(biāo)志來瞄準(zhǔn)工件后由移動(dòng)工作臺(tái)來進(jìn)行測(cè)量，設(shè)人眼在屏上的瞄準(zhǔn)精度為0，(以角秒為單位)，這相當(dāng)于物方的瞄準(zhǔn)誤差為r1，此值應(yīng)小于或等于允許的儀器瞄淮誤蒡σm,即

式中，θE為眼在屏上的瞄準(zhǔn)誤差。

為擴(kuò)大儀器的使用范圍，投影儀中常備有幾種不同倍率的物鏡，如10x、20x、50x及100x。高倍數(shù)用于測(cè)小工件，其精度較高;低倍率用于測(cè)大工件，精度較低。

(2)數(shù)值孑1徑

通常投影物鏡不用于分辨物體的細(xì)節(jié)，只用于瞄準(zhǔn)，因此不需要很大的數(shù)值孔徑，由式(4-68)可知數(shù)值孔徑還決定了進(jìn)入物鏡的光能，因而影響屏上的照度，這是投影系統(tǒng)中一項(xiàng)重要指標(biāo)。圖1為簡(jiǎn)化的投影系統(tǒng)光路。

進(jìn)入聚光鏡的光通量Φ為

式(4-80)計(jì)算的結(jié)果是指對(duì)視場(chǎng)中心部分直視的情況，對(duì)視場(chǎng)邊緣部分及斜視時(shí)，照度與視場(chǎng)角余弦的四次方成比例。反射照明時(shí)，光能損失更大。

利用拉赫不變量，式(4-80)可轉(zhuǎn)換成

式中，d、卩及焉分別為物鏡的出瞳直徑、放大率及焦距。

從式(4-78)可以看出，像面照度與投影物鏡的數(shù)值孔徑(或相對(duì)孔徑)平方成比例。在投影系統(tǒng)中滿足影屏照度的數(shù)值孔徑取值要比按分辨本領(lǐng)要求的值大得多。數(shù)值孔徑增大后要提高像質(zhì)是很困難的，而像質(zhì)也是一個(gè)很重要的指標(biāo)。根據(jù)式(4-58)往往選取

在可變換倍率的投影系統(tǒng)中，為避免視場(chǎng)亮度隨倍率變化引起觀察不舒適，應(yīng)使各物鏡的數(shù)值孔徑與其倍率相適應(yīng)。例如對(duì)一組10X、20×、50X、100×的投影物鏡，其數(shù)值孔徑依次為0.02、0.04、0.10、0.20，則變換倍率后，視場(chǎng)亮度不變。