Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8294-1:2009 Quang học và dụng cụ quang học - Mắt kính thử

• Số hiệu: TCVN8294-1:2009
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: ***
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: Năm 2009

Trị số thấu kính danh định, BVP m^-1 (D)		Trị số mặt sau danh định, BSP m^-1 (D)	Dải trị số của BSP m^-1 (D)	Khoảng độ dày ở tâm^*) mm
-25		-25	±1	2 đến 6
-20		-20		2 đến 6
-15		-15		2 đến 6
-10		-12		2 đến 8
-5		-9		2 đến 8
+5		-5		3 đến 7
+10		-3		3 đến 7
+15		-1		5 đến 7
+20		0		7 đến 9
+25		0		9 đến 11
CHÚ THÍCH	Trị số bề mặt được định nghĩa theo phương trình: Trị số bề mặt = (chỉ số khúc xạ - 1)/ bán kính cung tròn tính bằng mét.
^*)Độ dày tâm là yêu cầu để đảm bảo độ ổn định trong dải trị số âm

4.4. Mắt kính thử loạn thị

Mắt kính thử phải là hình trụ phẳng hình chữ nhất ít nhất là 5D và phải có kích thước nêu trong Hình 1. Trục loạn phải song song với cạnh dài của hình chữ nhật và phải đánh dấu bằng đường trung tâm. Một trong số cạnh dài hơn phải được đánh dấu là cạnh quy chiếu.

Kích thước tính bằng milimét

CHÚ DẪN

1          đường trung tâm

Hình 1 - Mắt kính thử loạn thị

5. Dung sai

5.1. Dung sai của mắt kính thử cầu

...

...

...

CHÚ THÍCH Trong Phụ lục A, đưa ra một ví dụ đối với kiểu dáng thích hợp của mắt kính thử đáp ứng các yêu cầu của Bảng 1 và 2 đối với lỗ rỗng có đường kính tới 9 mm.

Bảng 2 - Dung sai của mắt kính thử cầu

Trị số thấu kính danh định

m^-1 (D)

Dung sai (độ lệch cực đại)

m^-1 (D)

-25

0,03

-20

...

...

...

-15

0,02

-10

0,01

-5

0,01

+5

0,01

+10

...

...

...

+15

0,02

+20

0,03

+25

0,03

8.2 Dung sai của mắt kính thử loạn thị

Lỗ rỗng của mắt kính thử loạn thị ít nhất phải là 15 mm. Dung sai không được vượt quá các giá trị nêu ở Bảng 3.

Bảng 3 - Dung sai của mắt kính thử loạn thị

...

...

...

cm/m (D)

Dung sai

cm/m (D)

2

± 0,02

5

± 0,03

10

± 0,05

...

...

...

± 0,10

20

± 0,15

5.3. Dung sai của mắt kính thử loạn

Độ lệch góc giữa trục của hình trụ và cạnh dài của hình chữ nhật (xem Hình 1) không được quá 20' về cung.

Sự chuyển rời của đường trục tâm khỏi kinh tuyến không tiêu cự phải không được vượt quá 0,1 mm.

Dung sai này không được cộng thêm và cho phép độ lệch góc giữa trục loạn và đường trục tâm lớn hơn 20’ về cung.

Phụ lục A

...

...

...

Sản xuất mắt kính thử cho máy đo tiêu cự

A.1. Yêu cầu chung

Mắt kính thử cầu đáp ứng các yêu cầu nêu trong 5.1 có thể được sản xuất bằng việc theo dõi đặc điểm kỹ thuật và quy trình.

Để sản xuất mắt kính thử theo phụ lục này, nhà sản xuất cần lựa chọn bề mặt thử chủ đạo đối diện các bề mặt mắt kính thử có thể được kiểm tra bằng cách sử dụng kỹ thuật quang học về độ chính xác chuẩn.

A.2. Lựa chọn thủy tinh

Để sản xuất mắt kính thử cầu cần sử dụng phương pháp này, sử dụng thủy tinh quang học đồng nhất cấp độ chính xác.

Phải biết chỉ số khúc xạ với độ chính xác ít nhất là ± 5 X 10^-5. Phải lựa chọn thủy tinh có chỉ số khúc xạ n_e = 1,525 ± 0,001; n_d = 1,523 ± 0,001. Trị số độ tán sắc phải là V = 59 ± 4. Thủy tinh Schott K51)là một ví dụ loại thủy tinh thích hợp.

A.3. Tính toán bán kính của mặt sau danh định

Bán kính của mặt sau danh định (tức là bề mặt đặt vào gá đỡ mắt kính của máy đo tiêu cự) được tìm thấy ở Bảng 1.

...

...

...

A.4. Lựa chọn bán kính thử gần nhất

Sử dụng kết quả của A.3, lựa chọn từ bề mặt chủ đạo có thể có được, có bán kính là gần nhất với giá trị tính toán theo A.3.

A.5. Tính toán độ dày của mắt kính và việc chọn bán kính bề mặt phía trước

Sử dụng giá trị đã chọn của bán kính mặt sau, trị số thấu kính mặt sau yêu cầu và độ dày tâm là ở trong dải quy định ở Bảng 1, bán kính mặt trước được tính toán bằng cách sử dụng phương trình (A.2) dưới đây. Sau đó đem so sánh giá trị bán kính này với bề mặt thử chủ đạo có thể được và bán kính bề mặt chủ đạo gần nhất với giá trị yêu cầu được chọn là bán kính mặt trước. Cuối cùng, phương trình (A.3) được sử dụng với các giá trị đã chọn của bán kính mặt trước và mặt sau, và chỉ số khúc xạ đã biết để tính toán độ dày tâm mắt kính.

Công thức đối với trị số thấu kính mặt sau, F_bv, là hàm của bốn biến số, bán kính cong bề mặt trước, bán kính cong bề mặt sau, chỉ số khúc xạ của vật liệu làm mắt kính, và độ dày ở tâm mắt kính, là :

                                                           (A.1)

trong đó:

r_t là bán kính cong bề mặt trước;

r_b là bán kính cong bề mặt sau;

...

...

...

n là chỉ số khúc xạ của vật liệu mắt kính tại bước sóng quy chiếu.

Phương trình (A.1) được chỉnh hợp lại thành phương trình (A.2) để tính bán kính cong của bề mặt trước khi đã biết trị số thấu kính mặt sau, bán kính cong bề mặt sau, chỉ số khúc và độ dày ở tâm.

                                                                    (A.2)

Phương trình (A.2) được chỉnh hợp lại thành phương trình (A.3) để tính độ dày ở tâm khi đã biết trị số thấu kính mặt sau, bán kính cong bề mặt sau, chỉ số khúc xạ và bán kính cong mặt trước.

                                                                  (A.3)

A.6. Xác định trị số bề mặt sau của mắt kính và dung sai sai số

Khi một mắt kính đã sản xuất sử dụng phương pháp nêu trong A.3, A.4 và A.5 sẽ có trị số thấu kính mặt sau rất gần với giá trị đã tính toán, giá trị độ chính xác hơn là cần thiết đối với mắt kính thử chủ đạo. Để tìm giá trị chính xác của trị số thấu kính mặt sau của mắt kính thử, cần thiết phải đo các thông số của mắt kính thử. Chỉ số khúc xạ của vật liệu mắt kính phải do nhà sản xuất thủy tinh cung cấp và phải biết chính xác đến ± 0,000 05. Bán kính cong của các bề mặt có thể đo được bằng cách sử dụng dụng cụ đo giao thoa có sai số không lớn hơn ± 1x10^‑5m (10 mm). Độ dày ở tâm có thể được đo với độ chính xác ± 3x10^-6m (3 mm).

Sai số trong trị số thấu kính mặt sau của kính thử do sai số trong một biến số với ba biến số khác không thay đổi được nêu ra như là số nhân của sai số biến số bằng cách lấy đạo hàm riêng của chính biến số đó.

Biểu thức đối với bốn đạo hàm riêng là như sau:

...

...

...

Các đẳng thức này có thể được làm đơn giản bằng cách xác định :

trong đó P'_f là độ dày được hiệu chỉnh của trị số bề mặt trước;

trong đó P_b là trị số bề mặt sau;

F_bv = P’_f + P_b

...

...

...

Sai số trong F_bv là do sai số trong r_f được cho bởi d như sau :

trong đó dr_f  là sai số dự kiến trong r_f.

Sai số trong F_bv do sai số trong r_b được nêu ra bởi dlà như sau :

trong đó dr_b là sai số dự kiến trong r_b.

Sai số trong F_bv do sai số trong n được nêu ra bởi dF_bvn là như sau :

=

trong đó dn là sai số dự kiến trong n.

...

...

...

trong đó dt là sai số dự kiến trong t.

Sai số tổng cộng liên kết với mắt kính thử, dF_bv, dẫn đến từ tất cả bốn thông số sai số cùng tác động một lần:

A.7. Ví dụ một phép tính về sai số dự kiến

Để minh họa phương pháp tính toán sai số dự kiến sử dụng phương pháp nêu trong A.6 xem xét trường hợp sau.

Trị số thấu kính mặt sau danh định của kính thử là 15 D. Kính được cấu thành từ thủy tinh crown, n_d = 1,522 49 và có độ dày ở tâm là 5,40 mm. Bán kính đường cong của các bề mặt mắt kính là r_f= 34,47mm và r_b = 510,53 mm.

Tổ hợp của các thông số tạo ra mắt kính với các trị số bề mặt:

...

...

...

và trị số thấu kính mặt sau là :

F_bv = 16,02 D – 1,02 D = 15,00 D

Sai số trong đo lường của các thông số đã tìm bằng cách sử dụng các giá trị nêu trên và các sai số nêu trong A.6 :

dr_f = 1 x 10^-5m

dr_b = 1 x 10^-5m

dn = 3 x 10^-5m

dt = 3 x 10^-6m

...

...

...

Mắt kính thử chủ đạo này có trị số là 15,00 ± 0,005 D đáp ứng với các yêu cầu nêu trong Bảng 2.

1) Thủy tinh Schott K5 là một ví dụ về sản phẩm thích hợp có thể có trong thương mại. Thông tin này đưa ra để thuận tiện cho người sử dụng theo tiêu chuẩn ISO 9342 và không trái với tiêu chuẩn ISO cho sản phẩm.