„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
MINISTERSTWO EDUKACJI
NARODOWEJ
Ewa Zajączkowska
Wykonywanie montażu końcowego i justowanie
kompletnego sprzętu optycznego 731[04].Z2.04
Poradnik dla ucznia
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
1
Recenzenci:
mgr Aleksander Jażdżejewski
mgr Jan Lewandowski
Opracowanie redakcyjne:
inż. Teresa Piotrowska
Konsultacja:
dr inż. Anna Kordowicz-Sot
Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 731[04].Z2.04
„Wykonywanie montażu końcowego i justowanie kompletnego sprzętu optycznego”,
zawartego w modułowym programie nauczania dla zawodu optyk-mechanik.
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
2
SPIS TREŚCI
1.
Wprowadzenie
3
2.
Wymagania wstępne
4
3.
Cele kształcenia
5
4.
Materiał nauczania
6
4.1.
Uszczelnianie i suszenie
6
4.1.1.
Materiał nauczania
6
4.1.2. Pytania sprawdzające
8
4.1.3. Ćwiczenia
8
4.1.4. Sprawdzian postępów
9
4.2.
Wykonywanie montażu i justowanie lup
10
4.2.1. Materiał nauczania
10
4.2.2. Pytania sprawdzające
16
4.2.3. Ćwiczenia
16
4.2.4. Sprawdzian postępów
18
4.3.
Wykonywanie montażu mikroskopów
19
4.3.1. Materiał nauczania
19
4.3.2. Pytania sprawdzające
27
4.3.3. Ćwiczenia
27
4.3.4. Sprawdzian postępów
29
4.4.
Montaż końcowy aparatów fotograficznych
30
4.4.1. Materiał nauczania
30
4.4.2. Pytania sprawdzające
35
4.4.3. Ćwiczenia
36
4.4.4. Sprawdzian postępów
37
4.5.
Wykonywanie montażu i justowanie lunet
38
4.5.1. Materiał nauczania
38
4.5.2. Pytania sprawdzające
47
4.5.3. Ćwiczenia
47
4.5.4. Sprawdzian postępów
49
4.6.
Wykonywanie montażu i justowanie lornet
50
4.6.1. Materiał nauczania
50
4.6.2. Pytania sprawdzające
54
4.6.3. Ćwiczenia
55
4.6.4. Sprawdzian postępów
57
4.7.
Wykonywanie montażu i justowanie aparatów projekcyjnych
58
4.7.1. Materiał nauczania
58
4.7.2. Pytania sprawdzające
63
4.7.3. Ćwiczenia
64
4.7.4. Sprawdzian postępów
65
5.
Sprawdzian osiągnięć
66
6. Literatura
72
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
3
1. WPROWADZENIE
Poradnik będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy o wykonywaniu montażu
i justowania zespołów sprzętu optycznego.
W poradniku zamieszczono:
–
wymagania wstępne – wykaz umiejętności, jakie powinieneś mieć już ukształtowane,
abyś bez problemów mógł korzystać z poradnika,
–
cele kształcenia – wykaz umiejętności, jakie ukształtujesz podczas pracy z poradnikiem,
–
materiał nauczania – wiadomości teoretyczne niezbędne do opanowania treści jednostki
modułowej,
–
zestaw pytań, abyś mógł sprawdzić, czy już opanowałeś określone treści,
–
ć
wiczenia, które pomogą Ci zweryfikować wiadomości teoretyczne oraz ukształtować
umiejętności praktyczne,
–
sprawdzian postępów,
–
sprawdzian osiągnięć, przykładowy zestaw zadań. Zaliczenie testu potwierdzi
opanowanie materiału całej jednostki modułowej,
–
literaturę uzupełniającą.
Schemat układu jednostek modułowych
731[04].Z2.02
Mocowanie elementów
optycznych
731[04].Z2.01
Wykonywanie montażu zespołów
mechanicznych sprzętu optycznego
731[04].Z2
Montaż i justowanie urządzeń
optycznych
731[04].Z2.03
Wykonywanie montażu i justowanie
zespołów sprzętu optycznego
731[04].Z2.04
Wykonywanie montażu końcowego
i justowanie kompletnego sprzętu
optycznego
731[04].Z2.05
Wykonywanie montażu i justowanie
sprzętu optoelektronicznego
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
4
2. WYMAGANIA WSTĘPNE
Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:
–
stosować jednostki układu SI,
–
przeliczać jednostki,
–
posługiwać się podstawowymi pojęciami z zakresu fizyki, optyki, mechanizmów
drobnych i precyzyjnych, mocowania elementów optycznych, montażu mechanicznego
sprzętu optycznego oraz montażu zespołów sprzętu optycznego,
–
określać właściwości materiałów stosowanych w przemyśle optycznym i precyzyjnym,
–
czytać rysunki wykonawcze,
–
czytać schematy optyczne,
–
korzystać z różnych źródeł informacji,
–
obsługiwać komputer,
–
współpracować w grupie.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
5
3. CELE KSZTAŁCENIA
W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:
−
określić budowę sprzętu optycznego i optoelektronicznego,
−
dobrać narzędzia i przyrządy do montażu sprzętu optycznego,
−
zorganizować stanowisko do montażu zespołów sprzętu optycznego,
−
odczytać dokumentację techniczną i montażową,
−
sklasyfikować przyrządy do mocowania sprzętu optycznego,
−
zmontować i wyjustować lunetę, mikroskop, lornetkę,
−
zmontować i wyjustować rzutnik, niwelator i teodolit,
−
zastosować przyrządy pomiarowe,
−
zastosować przyrządy justerskie,
−
ocenić jakość wykonanego montażu,
−
zabezpieczać sprzęt optyczny na podstawie dokumentacji technicznej,
−
zastosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej
i ochrony środowiska.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
6
4. MATERIAŁ NAUCZANIA
4.1. Uszczelnianie i suszenie
4.1.1. Materiał nauczania
Uszczelnianie i suszenie
Wyroby optyczne narażone na wpływy atmosferyczne (np. lornetki, niwelatory), jak
zmienna temperatura, opady itp., powinny być szczelne w połączeniach zewnętrznych części
mechanicznych i optycznych. Uszczelnianie wykonuje się za pomocą podkładek lub
specjalnego kitu. Łby wkrętów uszczelnia się często minią. Kontrolę szczelności
przeprowadza się przez wtłoczenie do wnętrza wyrobu powietrza o nadciśnieniu ok. 20 kPa
i obserwację spadku ciśnienia (dopuszcza się zwykle spadek 5 kPa w ciągu 10 minut).
Kontrolę nadciśnienia wykonuje się dokładnym manometrem. W przypadku nadmiernego
spadku ciśnienia miejsca nieszczelności wykrywa się w naczyniu z wodą.
Montaż końcowy przed uszczelnieniem powinien się odbywać w pomieszczeniu
o wilgotności względnej nie przekraczającej 60%, gdyż wilgoć wewnątrz wyrobu sprzyja
powstawaniu nalotów na elementach optycznych.
Dla zabezpieczenia przed rozwojem pleśni należy części wykonane z wojłoku, skóry itp.
materiałów wyjałowić przed montażem.
Niektóre wyroby przed oddaniem do eksploatacji poddaje się suszeniu przez wymianę
powietrza znajdującego się wewnątrz wyrobu. Powietrze lub azot przetłacza się sprężarką
przez filtr z gęstych siatek metalowych do pochłaniacza wilgoci i dalej przez filtr z waty
szklanej lub szkła porowatego. Czas przetłaczania wynosi kilka minut.
Surowcem do produkcji pochłaniaczy wilgoci jest ziemia diatomitowa w postaci
granulatu kalcynowego o analizie chemicznej: 75% – SiO
2,
10% – Al
2
0
2
, 6% – Fe
2
O
3,
1% – MgO, 2% – CaO, 2% – K
2
O + Na
2
O oraz 4% – inne. Pojemność absorpcyjna takiej
substancji wynosi max. 75,86%.
Obecnie produkowane pochłaniacze wilgoci są chemicznie obojętne, posiadają odczyn
PH neutralny – PH – 7. Ponieważ są bezzapachowe używa się ich również do ochrony
produktów spożywczych.
W wyrobach szczególnie narażonych na powstawanie nalotów (np. pracujących
w zmiennych warunkach lub mających duże przestrzenie wewnętrzne i elementy
z nieodpornych gatunków szkła) umieszcza się osuszacze .
Rys. 1. Osuszacz [11, s. 264]: 1 – kubeczek z perforowanym dnem, 2 – siateczka miedziana,
3 – surowiec pochłaniający wilgoć, 4 – pokrywa, 5 – szybka do obserwacji stanu substancji
pochłaniającej, 6 – osłona, 7 – szkło porowate, 8 – pokrywa, 9 – szybka obserwacyjna, 10 – uszczelka
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
7
Zawilgocone z czasem osuszacze poddaje się wygrzewaniu w temperaturze 120 do
160°C.
Jednym ze sposobów zabezpieczenia przed wilgocią i kurzem jest wypełnienie
przestrzeni wewnętrznej azotem.
Taki sposób zabezpieczenia stosuje f-ma Zeiss'a np. przy produkcji lunet myśliwskich:
–
przechodzą test wg europejskiej normy ISO 9022-8,
–
brak kontaktu wewnętrznych elementów z atmosferą otoczenia,
–
wypełnienie przestrzeni wewnętrznej lunety azotem jest gwarancją, że wilgoć i kurz
z zewnątrz nie przedostanie się do środka obudowy układu optycznego.
Rys. 2. Luneta myśliwska Zeiss’a Diavari VM/V 1,5-6x42T [http://www.szuster.com.pl/katalog/zeiss/]
Dodatkowym zabezpieczeniem przed wpływem warunków atmosferycznych oraz
częściowe absorbowanie uderzeń stosowanie jest gumowych nakładek na właściwą obudowę
lub gumowania całej obudowy. Dodatkowym atutem gumowania jest nadanie produktowi
atrakcyjnego wyglądu, pewności chwytu oraz przez zastosowanie różnych kolorów gumy
możliwość maskowania w terenie co jest bardzo ważne przy produkcji sprzętu wojskowego
lub myśliwskiego.
Przykładem gumowania całej obudowy są między innymi produkty f-my Zeiss np.
lornetki rysunek 3.
Rys. 3. Lornetka Zeiss’a - Victory 10 x 56 B T [http://www.szuster.com.pl/katalog/zeiss/]
Myśliwskie lornetki Leupolda z serii Wind River Cascades dostępne są w leśnym
kamuflażu Advantage Timber HD rysunek 4. Kamuflaż ułatwia polowanie w okresie
jesiennym lub wiosennym, choć należy uważać, by przypadkowo nie zgubić tak maskowanej
lornetki – można jej potem długo szukać wśród liści.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
8
Rys. 4. Lornetka Leupold Wind River Cascades w kamuflażu [http://www.giwera.pl/]
Lornetki z serii Cascades mają obudowy wykonane z tworzywa gumowanego, co chroni
je przed uszkodzeniami podczas normalnej eksploatacji.
Nadciśnieniowe wypełnienie wnętrza lornetek azotem zapewnia im całkowitą odporność na
wilgoć (deszcz i poranną mgłę) nawet w tropikalnym otoczeniu.
4.1.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.
W jakim celu stosujemy uszczelniacze?
2.
Jakich surowców używamy do pochłaniaczy wilgoci?
3.
Jak zbudowany jest osuszacz?
4.
W jaki sposób uszczelniamy urządzenia optyczne pracujące w trudnych warunkach?
4.1.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Sprawdź uszczelnienie lornetki pryzmatycznej.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące lornet,
2)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące zasad uszczelniania
przyrządów optycznych,
3)
zapoznać się z instrukcją montażu lornetki pryzmatycznej,
4)
dokonać sprawdzenia uszczelnienia wskazanej lornetki pryzmatycznej,
5)
zanotować spostrzeżenia z przeprowadzonej kontroli.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
poradnik dla ucznia,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
9
−
lornetka pryzmatyczna do kontroli,
−
instrukcja montażowa lornetki pryzmatycznej,
−
arkusz spostrzeżeń.
4.1.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
zdefiniować pojęcia uszczelnienia?
2)
scharakteryzować materiały do uszczelniania sprzętu optycznego?
3)
scharakteryzować budowę osuszaczy?
4)
sprawdzić uszczelnienie lunety i lornety?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
10
4.2. Wykonywanie montażu i justowanie lup
4.2.1.
Materiał nauczania
Lupy to przyrządy optyczne o stosunkowo prostej budowie. Budowa lup zależy głównie
od jej przeznaczenia.
Do podstawowych rodzajów lup można zaliczyć:
–
lupa achromatyczna z rączką,
–
lupa z podziałką,
–
lupa do mocowania na czole,
–
lupa zegarmistrzowska,
–
lupa włókiennicza,
–
lupy pomiarowe,
–
lupa telecentryczna,
–
lupy kieszonkowe.
Lupa achromatyczna z rączką
Rys. 5. Lupa achromatyczna z rączką [www.milso.com.pl]
Przedstawiona tutaj lupa wydaje się przypominać wyglądem zewnętrznym klasyczne
szkło powiększające używane pod koniec zeszłego wieku przez słynnego detektywa Sherlocka
Holmesa. Lupa achromatyczna różni się znacznie swymi funkcjami. Zastosowano w niej
soczewkę achromatyczną, która składa się z dwóch sklejonych ze sobą soczewek ze szkła
optycznego. Obraz uzyskany przez lupę wolny jest od przebarwień i ma ostre kontury
w całym polu widzenia.
Rys. 6. Ulepszona wersja lupy achromatycznej z rączką f-my Peak [www.milso.com.pl]
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
11
Do dużej soczewki o średnicy 75 mm przyklejona jest – jak „narośl” – mała soczewka
o średnicy 20 mm rozszerzając znacznie jej zastosowanie. Powiększenie dużej soczewki
wynosi 2,5
x
, a mała soczewka osiąga łączne powiększenie 5
x
. Soczewka wykonana jest
z wysokiej jakości szkła kronowego. Obraz uzyskany przez lupę jest bardzo ostry i jasny.
Lupa z podziałką
Rys. 7. Lupa z podziałką [www.milso.com.pl]
Lupa 3
x
z podziałką składa się z soczewki, pionowego wspornika i metalowej podstawy.
Podziałka z siatką nitkową umieszczona jest w metalowej podstawie. Dzięki jej konstrukcji
można uzyskać szerszą przestrzeń do obserwacji.
Lupa 3
x
z podziałką jest układem symetrycznym (2 soczewki w 2 grupach) co daje
możliwość korekcji aberracji optycznych. W lupach tych apertura jest duża, ale aberracje są
małe. Dodatkowymi zaletami tej lupy jest duże pole widzenia oraz duża odległość robocza.
Podziałka o średnicy 54 mm, umieszczona w metalowej podstawie, obraca się swobodnie
odpowiednio do potrzeb, związanych z pomiarami. Działka elementarna tej lupy wynosi
0,1 mm.
Włożenie i wyjęcie skali z siatką nitkową jest łatwe.
Lupa do mocowania na czole
Rys. 8. Lupa do mocowania na czole [www.milso.com.pl]
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
12
Lupy do mocowania na czole są lekkie i nie zajmują rąk przy obserwacji. dającą jasny,
szeroki widok (ostatnio nawet trójwymiarowy dzięki zastosowaniu dwóch soczewek
kątowych). Lupy te możemy stosować łącznie z okularami korekcyjnymi. Łatwo się je
zdejmuje i zakłada dzięki opasce z zapięciem błyskawicznym. Może występować
o powiększeniach: 2
x
, 3
x
, 4
x
i 5
x
.
Doskonałe funkcje tej lupy są najbardziej odpowiednie do takich zastosowań, jak
profesjonalna obróbka precyzyjna, chemigrafia, fotografia, a także hobby takie, jak montaż
modeli, grawerowanie i rysunek precyzyjny.
Do czyszczenia soczewek należy używać alkoholu. Inne chemikalia spowodują zbielenie
soczewek, ponieważ wykonane są one z żywic.
Lupa zegarmistrzowska
Rys. 9. Lupa zegarmistrzowska [www.milso.com.pl]: a) powiększenie 3,3 do 6,7
x
jednosoczewkowa
wykonana z aluminium, b) powiększenie 10
x
, dwusoczewkowa, wykonana z aluminium,
c) powiększenie 3,3 do 6,7
x
jednosoczewkowa wykonana z winylu
Lupa zegarmistrzowska jest wygodną lupą mocowaną przy oku, której można używać
jako przyrządu pomocniczego przy produkcji i naprawie zegarów, zegarków naręcznych,
biżuterii oraz innych pracach precyzyjnych. W lupie tej jest zastosowana soczewka szklana.
Mały otwór w oprawie zapobiega zaparowaniu soczewki w trakcie korzystania z lupy.
Lupa włókiennicza
Rys. 10. Lupa włókiennicza [www.milso.com.pl]: a) lupa o symbolu 1504WA3,
b) lupa o symbolu 3407SA0, c) lupa o symbolu 3407SA3, d) 1209WZ3
Lupy włókiennicze przeznaczone są do kontroli tkanin. Są one szeroko stosowane jako
lupy przenośne i dostępne są w różnych modelach.
Znaczenie symbolu artykułu w opisie lup na rysunku:
–
dwie pierwsze cyfry oznaczają długość podstawy, na której naniesiona jest podziałka:
(np. 12 = 10 mm, 15 = 25 mm, 34 = 15 mm),
–
ostatnie dwie cyfry oznaczają powiększenie (np. 09 = 9
x
, 07 = 7
x
),
–
S oznacza pojedynczą soczewkę, W oznacza podwójne soczewki,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
13
–
A oznacza oprawą z aluminium, Z oznacza oprawę z cynku,
–
ostatnia cyfra oznacza wykończenie powierzchni metalowej oprawki. (np. 0 = farba
srebrna, 3 = farba czarna).
Są także lupy z połączonymi podziałkami na podstawie: w calach i milimetrach.
Lupa pomiarowa
Rys. 11. Lupa pomiarowa [www.milso.com.pl]
Lupa pomiarowa z podziałką jest lupą achromatyczną składającą się z trzech soczewek
w dwóch grupach co umożliwia korekcję aberracji. Posiada precyzyjnie naniesioną
fotograficznie podziałkę. Ma ona również pierścień do ustawiania ostrości, a jej powiększenie
wynosi 7
x
.
Wzory i barwy podziałek
Rys. 12. Podziałka standardowa [www.milso.com.pl]
Podstawowe wzory podziałek stosowanych w różnych urządzeniach powiększających ze
skalą dostępne są w wersji standardowej rysunek 8 i w wersjach niestandardowych rysunek 9.
Standardowo dostępne są podziałki w kolorze czarnym, lecz na zamówienie dostępne są także
podziałki o barwie czerwonej, niebieskiej lub białej.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
14
Rys. 13. Podziałki niestandardowe produkowane przez f-mę Peak [www.milso.com.pl]
Lupa kieszonkowe
Rys. 14. Lupy kieszonkowe typu Steinheila [www.milso.com.pl]
powiększenie
użyteczny otwór
względny
a)
7
x
16 mm
b)
10
x
15,5 mm
c)
14
x
12 mm
d)
20
x
7 mm
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
15
Lupa kieszonkowe składają się z wykonanej ze szkła kronowego dwuwypukłej soczewki
o silnych krzywiznach, i dwóch wykonanych ze szkła flintowego ujemnych menisków,
przyklejonych z obu stron do środkowej soczewki dodatniej (jest to układ ortoplanatyczny).
Taka konstrukcja układu optycznego lupy zapewnia znakomitą korekcję aberracji
chromatycznej oraz stosunkowo szerokie pole widzenia. Oprawa lup wykonana jest
z czarnego tworzywa sztucznego a przesuwana oprawka z tego samego tworzywa pokrywa
i chroni obie powierzchnie soczewek przed kurzem i uszkodzeniami mechanicznymi.
W pozycji roboczej oprawkę przesuwa się tak, że tworzy ona wygodny uchwyt.
W podstawowej wersji używa się jako lupy ręcznej.
Lupy te możemy montować na specjalnie do tego celu skonstruowanych podstawach
i używać do wstępnego badania preparatów mikroskopowych.
Dostępne są powiększeniach odpowiednio 7
x
, 10
x
, 14
x
i 20
x
.
Lupa telecentryczna
Rys. 15. Lupa telecentryczna f-my Peak o powiększeniu 7
x
, pole widzenia 24 mm [www.milso.com.pl]
Jest to siedmiokrotna lupa o specjalnym przeznaczeniu. Należy ona do kategorii lup
z zamocowaną szklaną podziałką, którą można bezpośrednio przyłożyć do badanego
przedmiotu tak, by możliwe było łatwe i dokładne wykonanie pomiaru jego długości.
Optyczny układ powiększający tej lupy jest „telecentryczny”, tzn. charakteryzuje się
małym otworkiem, zamocowanym w ognisku układu optycznego, przez który można wykonać
pomiar szerokości lub długości nie tylko obiektów płaskich, ale również trójwymiarowych
takich, jak kule, walce, itp., bez błędu wywołanego paralaksą. Ten poręczny instrument jest
równoważny, pod względem swej zasady działania, kosztownym profilomierzom. Układ
optyczny złożony jest z trzech soczewek w dwóch grupach. Przystępując do pracy należy
najpierw wyregulować odległość pomiędzy szklaną podziałką, a układem optycznym lupy,
obracając moletowany pierścień zewnętrzny aż podziałka będzie ostro widoczna dla oka przez
otworek o największej średnicy (3 mm), który wybiera się w prosty sposób, obracając
pierścień u góry lupy. Następnie należy umieścić lupę na obiekcie, który ma być mierzony tak,
by płytka ze skalą zetknęła się z tym przedmiotem, i odczytać jego długość na podziałce.
Skala naniesiona jest na długości 20 mm z podziałką 0,1 mm, tak więc można dokonywać
pomiarów długości z błędem mniejszym niż 0,03 mm.
Przy wykonywaniu pomiarów przedmiotów trójwymiarowych należy stosować otworek
z najmniejszą średnicą (1 mm), a najlepiej otworek ze szczeliną o szerokości 0,5 mm, przy
czym szczelina powinna być w położeniu prostopadłym do kierunku, w którym ma być
mierzona długość obiektu. Nawet w takim przypadku części obiektu, które nie stykają się ze
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
16
skalą, mogą być rozmyte, ponieważ nie znajdują się w ognisku. Tym niemniej, dzięki
właściwościom układu „telecentrycznego”, nie może wystąpić błąd pomiaru długości, o ile
odczyta się odległość od środka do środka rozmytych obrazów. Niewielką jasność
obserwowanego obrazu, wywołaną małą wielkością otworków, można skompensować
jaśniejszym oświetleniem obiektu.
Lupę tą można bardzo efektywnie zastosować do odczytywania wskazań termometrów
rtęciowych. Przykładając powierzchnią przezroczystego tubusu lupy (z której najlepiej usunąć
szklaną płytkę z podziałką) do rurki termometru w odpowiedni sposób można odczytać
temperaturę wyjątkowo dokładnie i bez błędu paralaksy, nawet jeśli słupek rtęci i skala
temperatury nie znajdują się w jednej płaszczyźnie. Bardzo przydatny w tym przypadku jest
otworek ze szczeliną, którą należy ustawić równolegle do linii naniesionych na skali
termometru. (Należy zwrócić uwagę na to, by temperatura ciała osoby wykonującej pomiar
nie wpłynęła na jego wynik).
Zastępując przezroczysty tubus lupy tubusem o odpowiedniej długości i umieszczając
jego podstawę prostopadle na okienku woltomierza, itp., można również bardzo dokładnie
odczytać położenie wskazówki całkowicie bez paralaksy.
Montaż lup jest stosunkowo prostą operacją. Polega na zamocowaniu soczewki lub
zespołów soczewek w obudowie w zależności od konstrukcji za pomocą pierścieni
gwintowanych, zatapianie lub wklejanie. Zasady mocowania zostały omówione w module
731[04].Z2.02 Mocowanie elementów optycznych w punkcie 4.1.
4.2.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.
Jakie znasz przykłady lup ze względu na przeznaczenie?
2.
Jak zbudowana jest lupa z rączką?
3.
Jak zbudowana jest lupa zegarmistrzowska?
4.
Czy znasz podstawowe cechy budowy lupy pomiarowej?
5.
Czy znasz podstawowe cechy budowy lupy telecentrycznej?
6.
Na czym polega montaż lup?
4.2.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Dokonaj montażu lupy zegarmistrzowskiej.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące zasad działania lup,
2)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące budowy lup,
3)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące narzędzi, przyrządów
kontrolnych i justerskich potrzebnych do montażu,
4)
przygotować stanowisko do montażu lup,
5)
skompletować potrzebne narzędzia i przyrządy potrzebne do wykonania zadania,
6)
skompletować potrzebne materiały i części lupy zegarmistrzowskiej,
7)
zmontować lupę zegarmistrzowską wg instrukcji montażowej,
8)
sprawdzić zmontowaną lupę,
9)
sporządzić notatkę z wykonanego ćwiczenia.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
17
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
poradnik dla ucznia,
−
części i elementy montowanej lupy zegarmistrzowskiej,
−
komplet narzędzi do montażu,
−
komplet przyrządów justerskich,
−
instrukcja montażowa lup,
−
arkusz spostrzeżeń.
Ćwiczenie 2
Dokonaj montażu lupy z rączką.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące zasad działania lup,
2)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące budowy lup,
3)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące narzędzi, przyrządów
kontrolnych i justerskich potrzebnych do montażu,
4)
przygotować stanowisko do montażu lup,
5)
skompletować potrzebne narzędzia i przyrządy potrzebne do wykonania zadania,
6)
skompletować potrzebne materiały i części lupy z rączką,
7)
zmontować lupę z rączką wg instrukcji montażowej,
8)
sprawdzić zmontowaną lupę,
9)
sporządzić notatkę z wykonanego ćwiczenia.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
poradnik dla ucznia,
−
części i elementy montowanej lupy z rączką,
−
komplet narzędzi do montażu,
−
instrukcja montażowa lup,
−
arkusz spostrzeżeń.
Ćwiczenie 3
Dokonaj pomiaru szerokości fazy w otrzymanych elementach optycznych: soczewce
dwuwypukłej, płytce ogniskowej, pryzmacie prostokątnym.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące zasad działania lup,
2)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące budowy lupy
telecentrycznej,
3)
przygotować stanowisko do pomiaru faz,
4)
ustawić lupę telecentryczną do pomiaru,
5)
dokonać pomiaru faz w otrzymanych elementach,
6)
zapisać wyniki pomiarów,
7)
sporządzić notatkę z wykonanego ćwiczenia.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
18
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
poradnik dla ucznia,
−
lupa telecentryczna,
−
elementy optyczne do pomiaru: soczewka dwuwypukła, płytka ogniskowa, pryzmat
prostokątny,
−
arkusz spostrzeżeń.
4.2.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
określić zadania lup?
2)
podać czynności występujące przy montażu lup?
3)
dokonać montażu lup?
4)
zmontować lupę z rączką?
5)
zmontować lupę zegarmistrzowską?
6)
dokonać pomiaru za pomocą lupy telecentrycznej?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
19
4.3.
Wykonywanie montażu mikroskopów
4.3.1. Materiał nauczania
Wiadomości wstępne
Mikroskopy optyczne ze względu na budowę, wyposażenie oraz na przeznaczenie
dzielimy na grupy:
–
szkolne – najprostsze mikroskopy składające się tylko z kilkunastu części rodzajowych,
Rys. 16. Mikroskop szkolny Studar junior [http://www.pzo.warszawa.pl/]
–
studenckie – stanowią one wyposażenie pracowni dydaktycznych szkół średnich
i wyższych, posiadają wbudowany oświetlacz i stolik krzyżowy. Wyposażone są
w nasadkę dwuokularową oraz rewolwerowy zmieniacz obiektywów z trzema lub
czterema gniazdami. Typowymi obiektywami dla tego typu mikroskopów są obiektywu
o powiększeniu 5
x
, 10
x
, 40
x
i 100
x
.
Rys. 17. Mikroskop studencki Studar H [http://www.pzo.warszawa.pl/]
–
laboratoryjne i badawcze – charakteryzują się masywną budową, dużą sztywnością
statywu i stolika, planachromatyczną i planapochromatyczną korekcją układów
optycznych, wysoce sprawnym działaniem wszelkich mechanizmów, bogatym
wyposażeniem specjalistycznym umożliwiającym wykonywanie skomplikowanych
badań. W mikroskopach tych oświetlenie wbudowane jest w podstawę mikroskopu
pozwalające na oświetlenie preparatu zgodnie z zasadą Köhlera. Powieszenia tych
mikroskopów obejmują zazwyczaj zakres od 62
x
do 1250
x
. Mogą być podłączone do toru
TV przy zastosowaniu kamery CCD, jak również mogą posiadać komputerowy system
analizy obrazu.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
20
Rys. 13. Mikroskop laboratoryjny Studar Z1 [http://www.pzo.warszawa.pl/]
Rys. 14. Mikroskop laboratoryjny serii MN [http://www.pzo.warszawa.pl/]
–
biologiczne odwrócone – mikroskopy te mają rewolwer z obiektywami umieszczony pod
stolikiem przedmiotowym, a kondensor i oświetlacz nad stolikiem. Służą do obserwacji
w świetle przechodzącym przezroczystych preparatów np.: planktonu.
Rys. 15. Mikroskop odwrócony DM IL f-my Leica [http://www.kendro.com.pl]
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
21
–
metalograficzne – to klasa mikroskopów służących do badań na próbkach
nieprzezroczystych np. do: oceny makro i mikrostruktury tworzyw konstrukcyjnych,
oceny chropowatości i nośności powierzchni, pomiarów mikrotwardości oraz twardości
tworzyw konstrukcyjnych. Możliwe jest wykonywanie zdjęć cyfrowych badanych
powierzchni. W mikroskopach tych obiektyw jest jednocześnie kondensorem.
Mikroskopy metalograficzne występują w dwóch wersjach:
–
odbiciowe z nieodwróconym układem optycznym – preparaty obserwowane są
w świetle odbitym, ale obiektywy ma usytuowane nad stolikiem, realizujemy to przez
zastosowanie specjalnych oświetlaczy typu epi,
Rys. 16. Mikroskop metalograficzny f-my Meiji. [meijitechno.pl]
–
odbiciowe z odwróconym układem optycznym – preparaty obserwowane są
w świetle odbitym, ale obiektywy ma usytuowany pod stolikiem, realizujemy to
przez zastosowanie specjalnych oświetlaczy typu epi:
Rys. 17. Mikroskop metalograficzny MET 2B f-my Zeiss
[http://www.mikroskopy.pl/met2b.htm]:
–
powiększenie: standard do 1000
x
opcjonalnie
do 1600
x
,
–
optyka planachromatyczna,
–
nasadka dwuoczna,
–
okulary 10
x
,
–
obiektywy 10
x
, 20
x
, 40
x
, 100
x
,
–
stolik mechaniczny x-y,
–
diafragma polowa i aperturowa,
–
oświetlacz halogenowy 20W,
–
zasilacz wbudowany w podstawę,
–
komplet filtrów
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
22
W mikroskopach metalograficznych urządzenie oświetlające składa się z silnego źródła
ś
wiatła oraz odpowiedniego układu optycznego, doprowadzającego światło do miejsca
obserwowanego. Jako źródło światła najczęściej stosuje się niskowoltową żarówkę ze
ś
ciśle zwiniętymi włóknami, tworzącymi prawie punktowe źródło. Stosuje się także inne
rodzaje lamp, np. łukowe, rtęciowe,
–
biologiczny kontaktowy – pozwala on na przeprowadzenie badań wprost na organizmie
ludzkim lub zwierzęcym lub też na grubych wycinkach tkankowych bez poprzedniego
poddawania ich preparacyjnej obróbce,
–
kieszonkowe i podróżne – są to bardzo małe i lekkie mikroskopy służące do prostych
obserwacji np. podczas wycieczek,
Rys. 18. Mikroskop piórowy 50
x
produkcji f-my Ecotone [http://www.pro-optyka.pl/]
–
pomiarowe – służące do pomiarów długości i kątów. Do mikroskopów tych zaliczamy:
a)
mikroskopy kontrolne,
a)
b)
Rys. 19. Mikroskop kontrolno-pomiarowy TM60 [http://www.inos.pl/]
Podręczny mikroskop kontrolno-pomiarowy TM60 rysunek 20a jest niezrównanym
narzędziem warsztatowym do badania i pomiarów powierzchni płaskich wykonanych
z metali, tworzyw sztucznych, szkła, ceramiki, papieru, tektury, tkanin, itd. Znajduje
szerokie zastosowanie w zakładach poligraficznych, tekstylnych, mechanicznych itp.
Niezwykle wygodny i stabilny statyw, łatwy i wygodny sposób ogniskowania
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
23
powierzchni badanej oraz bardzo dobra jakość obrazu powierzchni to najważniejsze
cechy użytkowe tego urządzenia.
Całkowite powiększenie mikroskopu wynosi 60
x
(30
x
i 100
x
- opcja). W okularze
mikroskopu znajduje się podziałka pomiarowa o działce elementarnej odpowiadającej 20
mikrometrom w płaszczyźnie przedmiotu. Mikroskop wyposażony jest w bateryjny
oświetlacz piórowy, przydatny w przypadku złych warunków oświetleniowych.
Produkowana jest również stacjonarna wersja mikroskopu kontrolno – pomiarowego
TM60 rysunek 20b z łącznikiem i kolorową (lub monochromatyczną) kamerą 1/2” CCD
oraz monitorem 12 lub 15”.
b)
mikroskopy warsztatowe (zostały omówione w pakiecie 731[04].Z2.03]
–
stereoskopowe – służące do obserwacji stereoskopowej mający zastosowanie
w szkolnictwie,
przemyśle,
naukach
biologicznych,
mineralogii,
jubilerstwie,
numizmatyce i filatelistyce. Mikroskop taki składa się jakby z dwóch mikroskopów
połączonych razem.
Rys. 20. Schemat optyczny mikroskopu stereoskopowego
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
24
Rys. 21. Mikroskop stereoskopowy SMZ-168-TL f-my Tomic [http://www.mikroskopy.pl/]:
–
solidny metalowy statyw,
–
precyzyjny mechanizm ruchu ogniskującego,
–
głowica okularowa: trinokularowa, obrotowa o 360°,
–
okular: 10
x
(2 szt.),
–
zmieniacz powiększeń: typu ZOOM 1:6.7, płynna zmiana powiększenia,
–
obiektyw: 1
x
,
–
duża płaska podstawa, łapki do mocowania preparatu,
–
oświetlenie: halogenowe do obserwacji w świetle odbitym i przechodzącym, regulacja
natężenia oświetlenia,
–
zasilacz: wbudowany w podstawę,
–
certyfikat CE
–
specjalistyczne jak:
a)
z kontrastem fazowym,
b)
fluorescencyjne,
c)
interferencyjno-polaryzacyjne,
d)
inframikroskopy,
e)
medyczne.
Obecnie mikroskopy współpracują z aparatami fotograficznymi, za pomocą kamery
z monitorami jako ekranem, jak również z komputerami. Przykładem jest mikroskop
stereoskopowy pokazany na rys. 22.
Rys. 22. Mikroskop stereoskopowy PMX 100 f-my Meiji [meijitechno.pl]
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
25
Montaż końcowy mikroskopów
Budowę i montaż głównych zespołów mikroskopów, jak mechanizmy ruchów mikro-
makro, stoliki, nasadki krzyżowe, rewolwerowe zmieniacze obiektywów, przysłony irysowe
i oświetlacze, obiektywy, okulary, nasadki okularowe opisano w poprzednich pakietach.
Zespoły te są kontrolowane według warunków technicznych i dostarczane do montażu
końcowego mikroskopu.
Montaż końcowy mikroskopu polega na połączeniu wszystkich zespołów mechanicznych
i optycznych zgodnie z dokumentacją techniczną w gotowy mikroskop prawidłowo
działający. W zależności od rodzaju mikroskopu ilość zespołów jakie należy zmontować jest
różna, ale zasady są takie same.
Na rysunku 23 przedstawiono graficzne zestawienie części składowych i zespołów
mikroskopu „Biolar” oraz urządzeń dodatkowych, w które mikroskop ten może być
wyposażony.
Nazwy zespołów i części występujących na rysunku 23:
I – filtry (niebieski, zielony, żółty) i matówka,
II – obiektyw,
III – okulary,
IV – okulary pomiarowe,
V – okularowe płytki ogniskowe,
VI – przedmiotowe płytki mikrometryczne,
1 – statyw,
2 – 4 - stoliki krzyżowe,
5 (15) – obrotowy stolik okrągły,
6, 7 – nasadki okularowe (dwuoczna i jednooczna),
8–10 – kondensory (aplanatyczny, Abbego, achromatyczny),
11, 12 – rewolwerowe zmieniacze obiektywów (cztero- i pięciogniazdowe),
13, 14 – oświetlacze (zwykły 6 V/15 W i halogenowy 12 V/100 W),
16, 17 – stolikowe nasadki krzyżowe (NK4 i NK6),
18 – nasadka okularowa o zmiennym powiększeniu,
19 – kondensor z ciemnym polem KCT1B,
20–28 – nasadki fotograficzne i ich części składowe,
29, 30 – nasadki projekcyjne (MNP i MNP1),
31–33 – urządzenia fazowo-kontrastowe (KFA, KFS i KFZ),
34 – urządzenie amplitudowo-kontrastowe KA,
35–38 – okulary specjalne (podwójny, do rysowania, mikrometryczny i ze wskaźnikiem),
39 – zmieniacz powiększeń,
40 – tubus prosty o zmiennej długości,
41 – urządzenie polaryzacyjne,
42 – oświetlacz „epi”.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
26
Rys. 23. Graficzne zestawienie części składowych i zespołów mikroskopu „Biolar” [9, s. 326]
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
27
W montażu końcowym wykonuje się następujące czynności:
–
połączenie statywu z głównymi zespołami,
–
nałożenie na głowicę statywu pierścienia do mocowania nasadek okularowych
i wycentrowanie go za pomocą wzorcowego obiektywu z krzyżem przedmiotowym
i wzorcowej nasadki tak, aby przy obracaniu nasadki obraz nie wykazywał bicia,
a następnie zakołkowanie pierścienia,
–
przykręcenie podstawy stolika i ustawienie stolika równolegle do płaszczyzny oporowej
pierścienia nasadki okularowej; kontrolę równoległości przeprowadza się za pomocą
lunetki autokolimacyjnej (opartej o pierścień) i płytki płaskorównoległej ułożonej na
stoliku,
–
ustawienie rewolwerowego zmieniacza obiektywów tak, aby czoła oporowe obiektywów
były równoległe do pierścienia oporowego nasadki okularowej, a obraz punktu leżącego
na osi pozostawał w środku pola widzenia okulara,
–
kontrolę ustawienia prowadzi się za pomocą lunetki autokolimacyjnej, specjalnego
obiektywu z krzyżem i okulara z siatką; ustawienie gniazda kondensora współśrodkowo
z gniazdami obiektywów za pomocą specjalnych trzpieni ustawczych,
–
ustawienie zderzaka oporowego kondensora na wysokość ostatniej powierzchni optycznej
kondensora 0,1 mm poniżej płaszczyzny stolika,
–
ustawienie oświetlacza według zasady Köhlera,
–
sprawdzenia działania całego mikroskopu.
4.3.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.
Jakie znasz rodzaje mikroskopów?
2.
Z jakich operacji składa się montaż końcowy mikroskopu?
3.
Na czym polega ustawienie rewolwerowego zmieniacza obiektywów?
4.
Na czym polega ustawienie zderzaka kondensora?
4.3.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Dokonaj montażu końcowego mikroskopu szkolnego.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące budowy mikroskopów,
2)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące zasad montażu
mikroskopów,
3)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące narzędzi, przyrządów
kontrolnych i justerskich potrzebnych do montażu,
4)
skompletować potrzebne narzędzia i przyrządy potrzebne do wykonania zadania,
5)
skompletować potrzebne materiały i części obiektywu do montażu,
6)
zapoznać się instrukcją montażową,
7)
dobrać gotowe zespoły mikroskopu do montażu,
8)
zmontować mikroskop szkolny wg instrukcji montażowej,
9)
sprawdzić zmontowany mikroskop.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
28
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
poradnik dla ucznia,
−
części i elementy do montażu mikroskopu szkolnego,
−
komplet narzędzi do montażu,
−
komplet przyrządów justerskich,
−
schemat optyczny mikroskopu,
−
instrukcja montażowa mikroskopu szkolnego,
−
arkusz spostrzeżeń.
Ćwiczenie 2
Dokonaj montażu końcowego mikroskopu biologicznego.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące budowy mikroskopów,
2)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące zasad montażu
mikroskopów,
3)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące narzędzi, przyrządów
kontrolnych i justerskich potrzebnych do montażu,
4)
skompletować potrzebne narzędzia i przyrządy potrzebne do wykonania zadania,
5)
skompletować potrzebne materiały i części obiektywu do montażu,
6)
zapoznać się instrukcją montażową,
7)
dobrać gotowe zespoły mikroskopu do montażu mikroskopu biologicznego,
8)
zmontować mikroskop biologiczny wg instrukcji montażowej,
9)
sprawdzić zmontowany mikroskop.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
poradnik dla ucznia,
−
części i elementy do montażu mikroskopu biologicznego,
−
komplet narzędzi do montażu,
−
komplet przyrządów justerskich,
−
schemat optyczny mikroskopu biologicznego,
−
instrukcja montażowa mikroskopu biologicznego,
−
arkusz spostrzeżeń.
Ćwiczenie 3
Ustaw oświetlenia typu Köhlera w mikroskopie biologicznym.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące budowy mikroskopów,
2)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące zasad ustawiania
oświetlenia typu Köhlera,
3)
zapoznać się instrukcją ustawiania oświetlenia typu Köhlera,
4)
ustawić oświetlenie typu Köhlera w mikroskopie biologicznym,
5)
sporządzić notatkę z wykonanego ćwiczenia.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
29
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
poradnik dla ucznia,
−
schemat optyczny zasady oświetlenia typu Köhlera
w mikroskopie,
−
instrukcja ustawienia oświetlenia typu Köhlera,
−
arkusz spostrzeżeń.
4.3.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
scharakteryzować mikroskopy optyczne?
2)
podać czynności występujące przy montażu końcowym
mikroskopów?
3)
zastosować przyrządy pomiarowo-kontrolne do montażu końcowego
mikroskopów?
4)
dobrać elementy i zespoły do montażu końcowego mikroskopów?
5)
zmontować mikroskop szkolny?
6)
zmontować mikroskop biologiczny?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
30
4.4. Montaż końcowy aparatów fotograficznych
4.4.1.
Materiał nauczania
Wiadomości wstępne
Pierwszym aparatem fotograficznym była kamera obscura, zwana także kamerą
otworkową. Składa się ona z poczernionego wewnątrz pudełka. Na jednej ściance znajduje się
niewielki otworek o średnicy 0,3–1 mm spełniający rolę obiektywu, a na drugiej matowa
szybka. Promień światła wpadający przez otwór rysuje na matówce odwrócony
i pomniejszony obraz.
Rys. 24. Kamera obscura, Reinerus Gemma-Frisius, 1544 [http://www.fotopolis.pl/index.php?n=2880]
Do najczęściej używanych aparatów fotograficznych możemy zaliczyć:
–
lustrzanki jednoobiektywowe
Rys. 25. Lustrzanka jednoobiektywowa [http://pl.wikipedia.org/]
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
31
Wyposażone w jeden obiektyw (1) i wbudowane w korpus lustro (2), które kieruje
ś
wiatło padające przez obiektyw na matówkę (6), gdzie tworzy się obraz fotografowanego
obiektu i dalej, przez pryzmat pentagonalny (7), do wizjera (8).
Rys. 26. Pryzmaty pentagonalne stosowane w lustrzankach jednoobiektywowych [http://pl.wikipedia.org/]
Są również modele, zwłaszcza starszych aparatów średnioformatowych, w których
obraz na matówce obserwuje się bezpośrednio z góry, bez pryzmatu i wizjera.
Aby umożliwić swobodną obserwację obrazu przez obiektyw przy różnych
wartościach liczby przysłony, w lustrzankach jednoobiektywowych stosuje się zazwyczaj
układ automatycznej przysłony, która przez większość czasu pozostaje całkowicie
otwarta, a przymyka się do nastawionej wartości samoczynnie po podniesieniu lustra, tuż
przed wyzwoleniem migawki.
Często
spotykanymi
(choć
nie
obowiązkowymi)
cechami
lustrzanek
jednoobiektywowych są również: możliwość stosowania wymiennych obiektywów oraz
wbudowany układ pomiaru światła.
–
lustrzanka dwuobiektywowa
Rys. 27. Lustrzanka dwuobiektywowa Start 66 S [http://pl.wikipedia.org/]
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
32
Jest to prosty, dwuobiektywowy, matówkowy, aparat fotograficzny charakteryzujący
się zwartą i sztywną konstrukcją. Górny obiektyw z lustrem i matówką służy do
celowania a dolny do robienia zdjęć. Obiektywy najczęściej są identyczne, ale górny nie
ma migawki i przysłony.
Funkcjonalnie zbliżony jest do lustrzanki jednoobiektywowej, ale oddzielenie części
zdjęciowej od części celowniczej daje prostszą i mniej zawodną konstrukcję (odpada
problem synchronizacji migawki z ruchomym lustrem). Zastosowanie dwóch obiektywów
podraża aparat i utrudnia stosowanie obiektywów wymiennych. Budowane są najczęściej
na format 6 x 6 cm i posiadają obiektywy o jednakowej ogniskowej.
–
aparaty cyfrowe to aparaty fotograficzne rejestrujące obraz w postaci cyfrowej
(tzw. mapy bitowej). Układ optyczny tworzy obraz na przetworniku optoelektronicznym
(CCD, CMOS), a współpracujący z nim układ elektroniczny odczytuje informacje
o obrazie i przetwarza na postać cyfrową w układzie zwanym przetwornikiem
analogowo-cyfrowym. Typy aparatów cyfrowych:
–
lustrzanki cyfrowe, których konstrukcja oparta jest na klasycznej lustrzance
jednoobiektywowej gdzie błonę światłoczułą zastąpiła duża matryca, o rozmiarach
porównywalnych z pojedynczą klatką filmu małoobrazkowego 24x36 mm.
W optycznym wizjerze widoczny jest obraz rzutowany na matówkę bezpośrednio
z obiektywu aparatu poprzez uchylne lustro zasłaniające migawkę i matrycę.
W momencie robienia zdjęcia lustro się unosi a światło kierowane jest na matrycę.
Istotną zaletą lustrzanek jest możliwość wymiany obiektywów.
Rys. 28. Lustrzanka cyfrowa Konica Minolta Dynax 5D [http://pl.wikipedia.org/]
–
aparaty klasy prosumer – wyposażone są w stosunkowo dużą matrycę, przekątna której
jest nieco większa niż 10 mm oraz niewymienny obiektyw dobrej jakości. Przeważnie
posiadają uchylny ekran podglądu LCD.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
33
–
aparaty kompaktowe – posiadają mniejszą niż poprzednicy matrycę światłoczułą,
o przekątnej mniejszej niż 10 mm i charakteryzują się niewielkimi rozmiarami, mniej
więcej wielkości dłoni.
Rys. 29. Kompaktowy aparat cyfrowy Konica: u góry wyłączony, u dołu gotów do pracy
–
aparaty kieszonkowe – mniejsze niż aparaty kompaktowe. Zazwyczaj mniejszy
rozmiar wiąże się z rezygnacją z części funkcji. Zwykle mają grubość kilku lub
kilkunastu milimetrów i są niewiele większe od karty płatniczej.
–
do oddzielnej klasy należałoby zaliczyć aparaty cyfrowe wbudowane w inne
urządzenia, zwykle telefony komórkowe. Mimo że szczycą się one często parametrami
porównywalnymi z aparatami cyfrowymi sprzed kilku lat, to jednak jakość matryc,
a przede
wszystkich
optyki
zazwyczaj
mocno
ustępuje
ich
pełniejszym
odpowiednikom.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
34
Rys. 30. Aparat fotograficzny w telefonie komórkowym
Montaż końcowy aparatu fotograficznego
Budowę i montaż głównych zespołów aparatów fotograficznych jak przysłona irysowa,
migawka, obiektyw, zespół ogniskujący opisano w poprzednich pakietach. Zespoły te są
kontrolowane według warunków technicznych i dostarczane do montażu końcowego aparatu
fotograficznego.
Montaż końcowy aparatu fotograficznego polega na połączeniu wszystkich zespołów
mechanicznych i optycznych zgodnie z dokumentacją techniczną w gotowy aparat
prawidłowo działający.
Montaż aparatu fotograficznego składa się z następujących czynności:
–
montaż korpusu i migawki,
–
regulacja migawki,
–
montaż optyczny i regulacja obiektywu,
–
wykończenie i kontrola.
Rys. 31. Schemat aparatu fotograficznego [opracowanie własne]
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
35
Montaż korpusu i migawki został omówiony w pakiecie 731[04].Z2.02.
Regulację czasu otwarcia migawki wykonuje się przez podginanie sprężyny.
Uzgodnienie odsłonięcia otworu obiektywu przez listki górny i dolny osiąga się przez
podginanie zaczepu w dolnym listku. Czas otwarcia migawki kontroluje się miernikiem czasu.
Obiektywy segreguje się według odległości ogniska od czoła oporowego w grupy co 0,1 mm.
Podobnie segreguje się korpusy według wymiaru x, tj. odległości czoła gniazda obiektywu od
płaszczyzny filmu.
Następnie dobiera się odpowiadające sobie grupy obiektywów i korpusów, wkleja
obiektywy w gniazda i suszy. Z kolei czyści się obiektywy i kontroluje jakość obrazu. Po
posmarowaniu klejem korpusu celownika ustawia się go na zgodność z obrazem w oknie
formatowym i pozostawia do wyschnięcia.
Kontrolę czasu otwarcia migawki i synchronizacji styków lampy błyskowej wykonuje się
za pomocą oscyloskopu.
Rys. 32. Resolwometr [11, s. 276]
Do kontroli jakości obrazu służy resolwometr przedstawiony na rys. 5. W różnych
odległościach 11 i 12 od aparatu A są ustawione tablice B1, B2. Tablice są rozstawione tak,
aby się wzajemnie nie przysłaniały, a ich obrazy tworzyły się zarówno w środku, jak i na
brzegach pola. Na tablicach znajdują się testy o kształcie jak na rys. 5b.
W testach tego rodzaju jest możliwe umieszczenie linii o różnej gęstości (w przeliczeniu
na 1 mm) w płaszczyźnie obrazu na stosunkowo małej powierzchni. Nieuzupełniona część
pola służy do ocechowania linii. Zakres obwodu wynoszący przynajmniej 240° umożliwia
ocenę astygmatyzmu.
4.4.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.
Jakie znasz podstawowe typy aparatów fotograficznych?
2.
Z jakich operacji składa się montaż końcowy aparatu fotograficznego?
3.
Jak przeprowadzamy regulację czasu otwarcia migawki?
4.
Na czym polega kontrola jakości obrazu uzyskanego przez aparat fotograficzny?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
36
4.4.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Sporządź proces technologiczny montażu wskazanego aparatu fotograficznego.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące budowy aparatów
fotograficznych,
2)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące zasad montażu aparatów
fotograficznych,
3)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące narzędzi, przyrządów
kontrolnych i justerskich potrzebnych do montażu,
4)
zapoznać się z zasadami tworzenia dokumentacji montażowej,
5)
sporządzić proces technologiczny montażu wskazanego aparatu fotograficznego.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
poradnik dla ucznia,
−
wzorcowa dokumentacja montażowa,
−
arkusze wzorcowe do wykonania dokumentacji montażowej,
−
katalogi części i zespołów aparatów fotograficznych,
−
arkusze papieru A4,
−
przybory do rysowania i pisania.
Ćwiczenie 2
Przeprowadź kontrolę jakości obrazu uzyskanego przez wskazany aparat fotograficzny.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące budowy aparatów
fotograficznych,
2)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące zasad kontroli
zmontowanych aparatów fotograficznych,
3)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące sposobu kontroli jakości
obrazu,
4)
zapoznać się z budową i obsługą resolwometru,
5)
przygotować stanowisko do kontroli jakości obrazu,
6)
sprawdzić jakość obrazu uzyskanego przez otrzymany do kontroli aparat fotograficzny,
7)
sporządzić notatkę z przeprowadzonego ćwiczenia.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
poradnik dla ucznia,
−
stanowisko do pomiaru jakości obrazu,
−
rezolwometr,
−
badany aparat fotograficzny,
−
arkusz spostrzeżeń.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
37
4.4.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
określić zadania aparatu fotograficznego?
2)
podać
czynności
występujące
przy
montażu
aparatów
fotograficznych?
3)
podać zasady regulacji aparatów fotograficznych?
4)
podać zasady sprawdzania aparatów fotograficznych?
5)
zmontować aparat fotograficzny?
6)
zbadać jakość obrazu uzyskanego przez aparat fotograficzny?
7)
sprawdzić czas otwarcia migawki?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
38
4.5.
Wykonywanie montażu i justowanie lunet
4.5.1. Materiał nauczania
Wiadomości wstępne
Lunety obserwacyjne
Do lunet obserwacyjnych zaliczamy przede wszystkim teleskopy.
Rys. 33. Teleskop apochromatyczny fluorytowy [http://pl.wikipedia.org/]
Teleskop jest przyrząd optyczny lunetowy złożony z dwóch zespołów optycznych:
obiektywu i okularu. Służą do oglądania pod dużym powiększeniem bardzo odległych
obrazów. Dają obraz rzeczywisty, powiększony, odwrócony. W celu wyeliminowania
aberracji w wielu teleskopach zastąpiono powierzchnie sferyczne powierzchniami
asferycznymi.
Teleskopy dzielimy na:
–
soczewkowe w których obiektyw jest zespołem soczewek,
Rys. 34. Teleskop apochromatyczny fluorytowy [http://pl.wikipedia.org/]
–
zwierciadlane w których obiektyw jest zespołem zwierciadeł,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
39
Rys. 35. Schemat teleskopu Cassegraina [http://pl.wikipedia.org/]
–
w systemie mieszanym (zwierciadlano-soczewkowy).
Rys. 36. Schemat teleskopu Maksutova-Cassegraina [http://pl.wikipedia.org/]
Rys. 37. Samodzielnie wykonany teleskop
[http://astrofotografia.republika.pl/Budowa_teleskopu_270_1500.htm]
Lunety celownicze
Celowniki do różnego rodzaju broni palnej stanowią typową, a jednocześnie różnorodną
grupę optycznych przyrządów lunetowych.
Celowniki optoelektroniczne to urządzenia, w których dodano układy elektroniczne
zwiększające możliwości celowania i często możliwość celowania w słabych warunkach
obserwacji i w nocy.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
40
Typy celowników optoelektronicznych:
–
kolimatorowe – to wszelkiego typu celowniki, w których znak celowniczy
odwzorowywany jest na płytce umieszczonej w osi optycznej układu. Strzelec obserwuje
cel i na jego tle widzi świecący znak celowniczy.
Rys. 38. Celownik kolimatorowy [http://www.giwera.pl/artykuly/2003/news15/optoele.htm#top]
Rys. 39. Widok uzyskany przez celownik kolimatorowy
[http://www.giwera.pl/artykuly/2003/news15/optoele.htm#top]
Takie rozwiązanie zastosowane w konstrukcji lunety umożliwia regulację jasności znaku
celowniczego oraz polepsza warunki celowania w przypadku słabego oświetlenia.
–
celowniki typu na czerwony punkt to krótkie lunetki z układem optycznym
o powiększeniu 1
x
wyposażone w układ generowania znaku celowniczego z regulacją
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
41
jego natężenia i położenia. Stosowane są zazwyczaj w broni rekreacyjnej, sportowej broni
krótkiej, strzelbach śrutowych, a nawet łukach.
Rys. 40. Celowniki typu red-point
[http://www.giwera.pl/artykuly/2003/news15/optoele.htm#top]
Występują konstrukcje tego typu celowników w połączeniu z klasyczną lunetą
celowniczą. Takie celowniki posiadają wszystkie zalety celowników optycznych
z możliwościami, które daje świecący znak celowniczy.
–
celowniki optoelektroniczne typu na czerwony punkt. Celowniki te mają najwyższą
jakość układów optycznych i elektronicznych w odpornych metalowych korpusach.
Z uwagi na niewielkie parametry optyczne, pozorne powiększenie celu najwyżej 2
x
i małą
ś
rednicę obiektywu przeznaczone są do stosowania na broni do strzelania na nieduże
odległości oraz do broni krótkiej.
Rys. 41. Celowniki typu red-point
zamocowany na broni krótkiej
[http://www.giwera.pl/artykuly/2003/news15/optoele.htm#top]
–
urządzenia celownicze wyposażone w skomplikowane układy elektroniczne spełniające
dodatkowo rolę np. dalmierza laserowego. Przykładem takiego celownika jest
myśliwska luneta firmy Swarovski o nazwie LRS. Luneta ta ma parametry optyczne
3÷12 x 50 mm i wbudowany dalmierz laserowy o zakresie pomiaru 30÷600 metrów.
Strzelec wcelowuje broń, uruchamia dalmierz i po sekundzie w polu widzenia celownika
widzi wyświetloną wartość odległości z dokładnością +/- 1 metra. Taki celownik pozwala
szybko i bezbłędnie nastawić pokrętło regulacyjne lunety na określoną odległość i oddać
strzał.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
42
Rys. 42. Celowniki z dalmierzem laserowym
[http://www.giwera.pl/artykuly/2003/news15/optoele.htm#top]
–
celowniki
noktowizyjne
pozwalające
prowadzenie
celowania
lub
obserwacji
w warunkach nocnego oświetlenia. Są to urządzenia pasywne, a więc nie wymagają
ż
adnego dodatkowego oświetlenia. Zasięg widzenia zależy w nich od intensywności
naturalnego nocnego oświetlenia, przeźroczystości atmosfery, kontrastu między celem
a tłem i wielkości celu.
Rys. 43. Celowniki noktowizyjny
[http://www.pcosa.com.pl/nok_celowniki.htm]
Optyczne lunety celownicze
Są to z reguły lunety do obserwacji jednoocznej wyposażone w płytki ogniskowe
z odpowiednimi znakami i układ odwracający pryzmatyczny lub soczewkowy.
Peryskop służy do obserwacji i celowania z ukrycia. Schemat peryskopu przedstawiony jest
na rys. 44.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
43
Rys. 44. Peryskop [2, s. 233]
Układ optyczny tego peryskopu składa się z:
–
płytki ochronnej 1 pochylonej dla uniknięcia odblasków od jej powierzchni,
–
zwierciadła górnego 2 z odbiciem zewnętrznym,
–
obiektywu 1,
–
kolektywu,
–
dwu zespołów układu odwracającego,
–
zewnętrznego zwierciadła dolnego 9,
–
okularu 8.
Zwierciadło górne mocowane jest w gnieździe głowicy przyrządu za pomocą pokrywy 2
i sprężyny 3. Głowica wraz ze zwierciadłem zabezpieczona jest przed obrotem wkrętem 5.
Obiektyw osadzony w gnieździe górnej rury jest zamocowany dwoma pierścieniami 4,
z których górny stanowi przeciwnakrętkę. Na płaskiej powierzchni kolektywu wykonano
siatkę ogniskową, a krawędź oprawy stanowi przysłonę pola widzenia. Zarówno oprawa
kolektywu jak i oprawy dalszych dwu soczewek 6 osadzone są w rurze suwliwie lub nawet
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
44
z lekkim wciskiem. Przesuwać je można wzdłuż osi przyrządu chwytając odpowiednim
kluczem z zaczepami za otwory a. Można w ten sposób także obrócić cały zespół, aby ustawić
rysunek siatki zgodnie z bazami przyrządu. Aby przesuwanie opraw z soczewkami nie
powodowało zmian ciśnienia powietrza w poszczególnych segmentach przyrządu, wykonano
małe otwory wyrównawcze b, którymi powietrze swobodnie przepływa. Otwory te nie
powinny przepuszczać światła z poza układu soczewek. Muszą więc mieć małą średnicę,
a w razie potrzeby nawet nierównoległy do osi zespołu kierunek wiercenia. Otwory te mają
też dodatkowe znaczenie, gdy peryskop jest długi i służy do obserwacji otwartej przestrzeni
z wnętrza pomieszczenia czy pojazdu. Powstają wtedy często znaczne różnice temperatur
otoczenia
dolnej
i
górnej
części
przyrządu.
Otwory
wyrównawcze
likwidują
w poszczególnych komorach peryskopu zmiany ciśnień, które powodowałyby zginanie
soczewek. Po wyjustowaniu układu wszystkie oprawy soczewek ustala się wkrętami
zabezpieczającymi 10. Dolne zwierciadło umieszczone jest w gnieździe kadłuba 7
i zamocowane sprężyną 9. Okular 8 ma typową konstrukcję z regulacją dioptryjną i twardą,
wykonaną z tworzywa sztucznego, osłoną oka.
Celownik optyczny do sztucera myśliwskiego
Schemat budowy tego celownika przedstawiono na rys. 45.
Rys. 45. Konstrukcja celownika optycznego do sztucera [2, s. 229]
W celownikach tych źrenica wyjściowa układu znajduje się kilkanaście centymetrów za
okularem. Zabezpiecza to oko przed uderzeniem przy odrzucie broni. Duża średnica
obiektywu, przy niewielkim powiększeniu lunety daje stosunkowo znaczną, czasem
kilkunastomilimetrową średnicę źrenicy wyjściowej, co ułatwia umieszczenie w niej źrenicy
oka.
Korekcja odchyłek wzroku myśliwego następuje przesuwa układu odwracającego,
a pionowy przesuw krzyża w płaszczyźnie przysłony pola pozwala na zmianę odległości
celowania. Jest to odpowiednik mechanizmu ustawiania szczerbiny na różne odległości celu
w sztucerach bez lunet.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
45
W lunetach tego typu nie stosuje się ogniskowania krzyża względem obiektywu
z powodu stosunkowo krótkiej jego ogniskowej, znacznych odległości celów oraz braku czasu
na jakiekolwiek manipulacje podczas celowania i strzału.
Niektórzy producenci stosują nieruchome układy odwracające. Wtedy regulację
dioptryjną realizuje się obrotem okularu na specjalnym gwincie oprawy soczewek.
W wersji wojskowej takiego celownika brak jest regulacji dioptryjnej. Możliwe są
ponadto dwa wzajemnie prostopadłe przesuwy krzyża, z których pionowy – przy zmianie
odległości celu i poziomy dla korekcji działania na pocisk bocznych wiatrów. Ta ostatnia
regulacja nie potrzebna jest w broni myśliwskiej ze względu na znacznie mniejsze odległości
celów.
Oprawa obiektywu 1 tworzy jednocześnie osłonę przeciwblaskową chroniącą układ
optyczny od bocznego oświetlenia. Płytka 2 z krzyżem celowniczym przyciśnięta
pierścieniem 10 z przysłoną pola umieszczona jest w gnieździe obudowy 3 zawieszonej na
dwu wzajemnie prostopadłych śrubach 13 za pośrednictwem nakrętek 11 z prowadnicami
przesuwającymi się w obudowie 3. Obrót każdej ze śrub 13 powoduje przesuw płytki 2
z krzyżem w kierunku osi tej śruby na prowadnicy nakrętki 11 drugiej śruby prostopadłej.
Przy przestrzeliwaniu sztucera z lunetą na podziałce pierścienia 17 ustawia się położenie
zerowe względem przeciw wskaźnika wykonanego na nakładce 14. Regulację tę
przeprowadza się po zluźnieniu wkrętów dociskających pokrętło 12. Podobnie ustawia się
pierścień 4 przy pokrętle pionowym (w zależności od odległości tarczy strzeleckiej). Moment
oporu przy obrocie pokręteł reguluje się przez ściskanie podkładki sprężystej przy nakręcaniu
pierścienia 15 na śrubę 13. Po uzyskaniu prawidłowego momentu wykonuje się rozwiercony
otwór przez części 15 i 13 w który wtłacza się kołek 5. Układ odwracający w oprawie 7
wkręca się w rurę 8 tak, aby obraz krzyża lunety był obserwowany przez okular 9 w zakresie
od -0,5 do -1 D. Oprawę 7 zabezpiecza się przed przypadkowym obrotem wkrętem 6.
W urządzeniach celowniczych momenty oporowe pokręteł manipulacyjnych muszą być
znacznie większe niż w przyrządach laboratoryjnych. Zabezpiecza to mechanizmy przed
niezamierzoną zmianą ustawienia wskutek odrzutu broni przy wystrzale. Często stosuje się
ząbki np. na obwodzie płaszczyzny czołowej części 15, w które wskakuje przy obrocie
sprężyna 16 ukształtowana w rodzaj zapadki połączonej z segmentem 14. Daje to jeszcze
pewniejsze ustawienie pokręteł, a podczas obrotu wyczuwa się ciche trzeszczenie
mechanizmu i zmienne opory pokrętki.
Aby uniknąć zaparowania czy nawet oszronienia powierzchni szkieł wewnątrz celownika
stosuje się często tzw. osuszacze zawierające higroskopijne substancje chemiczne. Taki
osuszacz przedstawiono w przekroju na rys. 1. Obecnie stosujemy również omówione
w rozdziale 4.1 wypełnianie wnętrza lunety azotem.
Lunety geodezyjne należą do grupy lunet pomiarowych i służą wyznaczania kierunku
poziomego, pionowego i kątów odchylenia (osi celowej) od tych kierunków.
Budowę niwelatora optycznego przedstawia rys. 46.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
46
Rys. 46. Konstrukcja niwelatora [2, s. 194]
Rysunek 46 przedstawia przekroje górnej części libelowego niwelatora technicznego
produkcji krajowej. W kadłub główny 1 lunety wkręcone są obiektyw 12 i okular 19. Oprawa
soczewki ogniskującej 17 zamocowana jest w przesuwanej wzdłuż osi celowej tulei 14.
Przesuw ogniskujący uzyskuje się obrotem pokrętła 16 z zębnikiem napędzającym zębatkę 15.
Do zgrubnego naprowadzania na cel służy muszka 13 i szczerbinka 18. Oś 20 zamocowana
w kadłubie dolnym 3 łączy lunetę ze spodarką. W kadłubie 3 mieści się napęd mechanizmu
naprowadzającego 5 i mechanizm elewacyjny. Kadłub główny 1 i dolny 3 połączone są
przegubowo osią 21, a wkręt 2 ze sprężyną 4 powoduje stały nacisk palca oporowego C na
krzywkę 7 mechanizmu elewacyjnego. Obrót krzywki wokół osi 8 spoiwodowany jest
dociskiem śruby 9. W obudowie 10 mieści się poziomnica rurkowa widoczna przez okienko
11. Przełożenia mechanizmu elewacyjnego oraz ruchu ogniskującego aby nie utrudniały
regulacji położenia elementów.
Montaż końcowy lunet
Budowę i montaż głównych zespołów lunet, jak obiektywy, okulary, spodarka
geodezyjna, zespół ogniskujący opisano w poprzednich pakietach. Zespoły te są kontrolowane
według warunków technicznych i dostarczane do montażu końcowego lunety.
Montaż końcowy lunet polega na połączeniu wszystkich zespołów mechanicznych
i optycznych zgodnie z dokumentacją techniczną w gotową lunetę. W zależności od rodzaju
i konstrukcji lunet ilość zespołów jakie należy zmontować jest różna.
Montaż lunet w zależności od konstrukcji może składać się z następujących operacji:
–
montaż mechaniczny,
–
ustawienie pryzmatów,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
47
–
skompletowanie obiektywu i okularu,
–
montaż okularów do korpusu,
–
montaż obiektywu do korpusu,
–
montaż układu odwracające,
–
montaż zespołu ogniskującego,
–
montaż urządzeń celowniczych,
–
ustawienie zera dioptrii okularu,
–
wykończenie.
W przypadku lunet geodezyjnych dochodzi jeszcze montaż spodarki geodezyjnej
i urządzeń poziomujących.
Montaż końcowy lunet polega na:
–
złożeniu korpusu,
–
pokryciu wnętrza korpusu smarem pyłochłonnym,
–
ustawieniu układu odwracającego,
–
wkręceniu okularu i ustawia na ostry obraz, a następnie określa się wartość podtoczenia
obiektywów, po czym podtacza je i wkręca do korpusu. Po ustawieniu na ostrość obrazu
kolimatora ustawia się zero pierścienia dioptryjnego,
–
po całkowitym wyjustowaniu uszczelnia się lunetę, czyści i retuszuje ewentualne
uszkodzenia powłok malarskich.
Specyficzne czynności występujące podczas montażu lunet celowniczych i geodezyjnych
przedstawione są podczas wcześniejszego omówienia konstrukcji lunet celowniczych
i geodezyjnych.
4.5.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.
Jakie znasz rodzaje lunet?
2.
Z jakich operacji składa się montaż lunety celowniczej?
3.
Na czym polega montaż końcowy lunet?
4.
Czym możemy zabezpieczyć lunety celownicze przed wilgocią?
5.
Jakie czynności należy wykonać po wyjustowaniu lunety?
4.5.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Dokonaj montażu końcowego wskazanej lunety celowniczej.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące lunet,
2)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące zasad montażu lunet,
3)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące narzędzi, przyrządów
kontrolnych i justerskich potrzebnych do montażu,
4)
skompletować potrzebne narzędzia i przyrządy potrzebne do wykonania zadania,
5)
skompletować potrzebne materiały i części obiektywu do montażu,
6)
zapoznać się instrukcją montażową,
7)
dobrać okular do montażu lunety,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
48
8)
dobrać obiektyw do montażu lunety,
9)
zmontować lunetę wg instrukcji montażowej,
10)
sprawdzić zmontowaną lunetę.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
poradnik dla ucznia,
−
części i elementy montowanej lunety,
−
obiektywy lunetowe do montażu,
−
okulary lunetowe do montażu,
−
komplet narzędzi do montażu,
−
komplet przyrządów justerskich,
−
instrukcja montażowa lunet,
−
arkusz spostrzeżeń.
Ćwiczenie 2
Dokonaj montażu celownika kolimatorowego.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące celowników,
2)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące zasad montażu lunet,
3)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące narzędzi, przyrządów
kontrolnych i justerskich potrzebnych do montażu,
4)
skompletować potrzebne narzędzia i przyrządy potrzebne do wykonania zadania,
5)
skompletować potrzebne materiały i części obiektywu do montażu,
6)
zapoznać się instrukcją montażową celownika kolimatorowego,
7)
dobrać okular do montażu celownika,
8)
dobrać obiektyw do montażu celownika,
9)
zmontować kolimatorowy celownik wg instrukcji montażowej,
10)
sprawdzić zmontowany celownik,
11)
sporządzić notatkę z wykonanego zadania.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
poradnik dla ucznia,
−
części i elementy montowanego celownika,
−
obiektywy do montażu,
−
okulary do montażu,
−
komplet narzędzi do montażu,
−
komplet przyrządów justerskich,
−
instrukcja montażowa lunet,
−
arkusz spostrzeżeń.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
49
4.5.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
określić zadania lunet?
2)
podać czynności występujące przy montażu lunet?
3)
podać sposób ustawiania momentu oporowego w lunetach
celowniczych?
4)
dobrać elementy do montażu lunet?
5)
zmontować lunetę obserwacyjną?
6)
zmontować lunetę celowniczą?
7)
zmontować celownik kolimatorowy?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
50
4.6.
Wykonywanie montażu i justowanie lornet
4.6.1.
Materiał nauczania
Wiadomości wstępne
Lornetka składa się z trzech głównych części optycznych: obiektywów, pryzmatów
i okularów. Obiektywy służą do zbierania jak największej ilości światła. Aby powiększyć
obraz uzyskany przez obiektywy i skierować go do naszego oka w formie równoległych
wiązek światła używa się okularów. Pomiędzy obiektywem a okularem znajduje się układ
pryzmatów, które służą do odwrócenia obrazu, tak aby po przejściu przez cały instrument,
lornetka dawała obraz prosty.
Lornetki buduje się głównie w dwóch podstawowych systemach związanych z ułożeniem
pryzmatów (rys. 47):
–
systemem Porro (rys. 47 górny):
-
pryzmaty są przesunięte względem siebie, co powoduje, że oś obiektywu znajduje się
na trochę w innej linii niż oś okularu,
-
są łatwe do wykonania i do późniejszego złożenia wewnątrz lornetki,
-
wykorzystanie zjawiska całkowitego wewnętrznego odbicia powoduje zmniejszenie
start światła w układzie,
–
system dachowy (ang. roof) – (rys. 47 dolny):
-
obiektyw oraz pryzmaty i okular są ustawione w jednej linii co daje bardziej zwartą
(w sensie szerokości),
-
zwiększa się stopień komplikacji układu optycznego. Wiązka światła w systemie
dachowym jest najpierw rozdzielana na dwie, a potem ponownie łączona w jedną.
Aby zrobić to dobrze i zapobiec przesunięciom fazowym zmniejszającym kontrast
i rozdzielczość uzyskiwanych obrazów, elementy optyczne w systemie dachowym
muszą być najwyższej jakości.
Rys. 47. Układy odwracające pryzmatyczne stosowane w lornetkach [http://www.optyczne.pl]
Oznakowanie lornet
W oznakowaniu lornet uwzględnia się najważniejsze dwa parametry tych urządzeń. Są to:
–
powiększenie mówi nam po prostu ile razy obiekt obserwowany przez lornetkę wydaje
nam się większy od widzianego okiem nieuzbrojonym,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
51
–
ś
rednica obiektywu to średnica, najczęściej wyrażona w milimetrach, soczewki
zbierającej światło.
Te dwa parametry występują w oznaczeniu lornet np. 7x50 czy 20x60. Pierwsze dwie
cyfry określają powiększenie lornety, a dwie drugie określają średnicę obiektywu.
Lornety ze względu na zakres zastosowania możemy podzielić na:
–
lornety dzienne
Do określenia zastosowania lornetki w różnych warunkach oświetlenia przydatny jest
parametr lornet mówiący o średnicy źrenicy wyjściowej. Powinna ona być tak dobrana,
aby była mniejsza lub równa średnicy naszego oka. Wielkość średnicy źrenicy wyjściowej
lornety możemy zmierzyć za pomocą lunetki dioptryjnej lub obliczyć dzieląc średnicę
obiektywu przez powiększenie. Wielkość średnicy źrenicy oka można zmierzyć również
za pomocą lunetki dioptryjnej. Rysunek 48 przedstawia typowe wielkości źrenic oka
ludzkiego w ciemności, w pochmurny i słoneczny dzień.
Rys. 48. Wielkości średnic źrenicy oka w zależności od oświetlenia [http://www.optyczne.pl]
Ponieważ w typowych dziennych warunkach źrenica naszego oka ma rozmiar 3–
4 mm, źrenica wyjściowa lornetki dziennej też powinna mieć taką średnicę. Przy
obiektywie 40 mm daje to powiększenia na poziomie 10–12
x
. W związku z tym do
obserwacji dziennych w zupełności wystarczają lornetki o powiększeniach w granicach
10
x
. Lornetki te są mniejsze i lżejsze. Przykładem takiej lornetki jest lornetka pokazana
na rys. 49.
Rys. 49. Lornetka 10x50 ACTIVA firmy Minolta serii WP.FP [http://www.optyczne.pl]
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
52
–
lornetki nocne powinny zbierać jak najwięcej światła. Uzyskujemy to zwiększając
ś
rednicę obiektywu lornetki. Oczywiście nie da się rozbić tego w nieskończoność, bo wraz
ze wzrostem średnicy obiektywu szybko rośnie waga i rozmiary lornetki. Optymalną
ś
rednicą obiektywu lornety do obserwacji w nocy jest średnica 50÷60 mm. Ponieważ
maksymalny wymiar średnicy źrenicy naszego oka wynosi około 7 mm to źrenica
wyjściowa lornetki też powinna mieć taką średnicę. Z tych parametrów wynika, że
powiększenia lornetki nocnej powinno wynosić 7÷8
x
. Można uznać, że optymalną
lornetką nocną wydaje się więc klasyczny model 8x56 ze źrenicą wyjściową wynoszącą
7 mm. Przykładem takiej lornetki jest lornetka pokazana na rys. 50.
Rys. 50. Lornetka 10x50 ACTIVA firmy Minolta serii WP.FP [http://www.optyczne.pl]
–
lornety noktowizyjne
służące do obserwacji w warunkach naturalnego nocnego
oświetlenia. Najczęściej są przyrządy pasyjne nie wymagające żadnego dodatkowego
oświetlenia. Przykładem takiej lornetki jest lornetka pokazana na rys. 51.
Rys. 51. Lornetka noktowizyjna NPL – 1 firmy PCO SA [http://www.pcosa.com.pl/nok_obserwacja.htm]
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
53
Montaż końcowy lornetki pryzmatycznej
Rys. 52. Schemat lornetki pryzmatycznej: 1 – korpus lewy, 2 – korpus prawy, 3 – oś, 4, 5 – pokrywy tylne,
6,7 – pokrywy przednie, 8 – pryzmat duży, 9 – pryzmat mały, 10 – beleczka mocująca pryzmat [11, s. 266]
.
Rys. 53. Ustawianie pryzmatów [11, s. 276]
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
54
Montaż lornetki pryzmatycznej składa się z następujących operacji:
–
montaż mechaniczny,
–
ustawienie pryzmatów,
–
skompletowanie obiektywów i okularów,
–
montaż okularów do korpusu,
–
podtaczanie i montaż obiektywów,
–
ustawienie tarczki,
–
ustawienie zera dioptrii,
–
ustawienie równoległości osi,
–
wykończenie.
Montaż końcowy lornetki pryzmatycznej rys. 52 polega na:
–
złożeniu korpusów lewego 1 i prawego 2 oraz osi 3,
–
pokryciu wnętrza korpusów smarem pyłochłonnym,
–
ustawienie pryzmatów – dużych 8 i małych 9 które polega na zamocowaniu ich
krzyżakową beleczką 10, której końce układa się w wyfrezowanych gniazdkach G
korpusów,
–
pryzmaty ustawia się tak, aby ich przekroje główne były wzajemnie prostopadłe, po czym
zapunktowuje się je w miejscach P1 i P2. Po takim ustawieniu zyskuje się pewność, że
skręcenie obrazu każdej połówki oraz obu połówek względem siebie zawiera się
w granicach tolerancji (zwykle 30'),
–
sprawdzenie skręcenia
obrazu wykonuje się na mikroskopie o małym powiększeniu.
W płaszczyźnie przedmiotu znajduje się płytka z kreską, a w okularze płytka z dwiema
kreskami ograniczającymi dopuszczalny kąt skręcenia. Rysunek 53a przedstawia
prawidłowo ustawione pryzmaty i obraz obserwowany w okularze, zaś rys. 53b oraz c –
pryzmaty ustawione nieprawidłowo i skręcony przez nie obraz,
–
po skompletowaniu obiektywów i okularów według ogniskowych wkręca się okulary
i ustawia na ostry obraz, a następnie określa się wartość podtoczenia obiektywów, po
czym podtacza je i wkręca do korpusów. Po ustawieniu na ostrość obrazu kolimatora
ustawia się zero pierścienia dioptryjnego,
–
ostatnią operacją justerską jest ustawienie równoległości osi obu lunetek za pomocą
mimośrodów obiektywowych. W razie potrzeby przesuwa się pryzmaty równoległe,
kontrolując jednocześnie skręcenie obrazu, i w końcu zapunktowuje się miejsce P3,
wgniatając część materiału korpusu w odpowiedni rowek pryzmatu,
–
po całkowitym wyjustowaniu uszczelnia się lornetkę, czyści i retuszuje ewentualne
uszkodzenia powłok malarskich.
4.6.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.
Z jakich operacji składa się montaż lornetki pryzmatycznej?
2.
Na czym polega montaż końcowy lornetki?
3.
Jak ustawiamy pryzmaty?
4.
Jaka jest ostatnia operacja montażu lornetki?
5.
Jakie czynności należy wykonać po wyjustowaniu lornetki?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
55
4.6.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Dokonaj montażu wskazanej lornetki.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące budowy lornet,
2)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące zasad montażu lornet,
3)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące narzędzi, przyrządów
kontrolnych i justerskich potrzebnych do montażu,
4)
przygotować stanowisko do montażu lornet,
5)
skompletować potrzebne narzędzia i przyrządy potrzebne do wykonania zadania,
6)
skompletować potrzebne materiały i części obiektywu do montażu,
7)
zapoznać się instrukcją montażową,
8)
dobrać pary okularów do lornetki,
9)
dobrać pary obiektywów,
10)
zmontować lornetkę wg instrukcji montażowej,
11)
sprawdzić zmontowaną lornetkę.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
poradnik dla ucznia,
−
części i elementy montowanej lornetki,
−
obiektywy lornetowe do sparowania,
−
okulary lornetowe do sparowania,
−
komplet narzędzi do montażu,
−
komplet przyrządów justerskich,
−
instrukcja montażowa lornety pryzmatycznej,
−
arkusz spostrzeżeń.
Ćwiczenie 2
Ustaw pryzmaty w otrzymanej lornetce.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące budowy lornet,
2)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące zasad justowania lornet,
3)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące narzędzi, przyrządów
kontrolnych i justerskich potrzebnych do justowania,
4)
skompletować potrzebne narzędzia i przyrządy justierskie potrzebne do wykonania
zadania,
5)
przygotować stanowisko do justowania lornet,
6)
zapoznać się instrukcją montażową,
7)
ustawić pryzmaty w otrzymanej lornetce,
8)
sporządzić notatkę z wykonanego zadania.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
56
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
poradnik dla ucznia,
−
lornetka do justowania,
−
komplet narzędzi do justowania,
−
komplet przyrządów justerskich,
−
instrukcja montażowa lornetki pryzmatycznej,
−
arkusz spostrzeżeń.
Ćwiczenie 3
Ustaw równoległość osi w lornetce pryzmatycznej.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące budowy lornet,
2)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące zasad justowania lornet,
3)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące narzędzi, przyrządów
kontrolnych i justerskich potrzebnych do justowania,
4)
skompletować potrzebne narzędzia i przyrządy justierskie potrzebne do wykonania
zadania,
5)
przygotować stanowisko do justowania lornet,
6)
zapoznać się instrukcją montażową,
7)
ustawić równoległość osi w otrzymanej lornetce,
8)
sporządzić notatkę z wykonanego zadania.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
poradnik dla ucznia,
−
lornetka do justowania,
−
komplet narzędzi do justowania,
−
komplet przyrządów justerskich,
−
instrukcja montażowa lornetki pryzmatycznej,
−
arkusz spostrzeżeń.
Ćwiczenie 4
Sprawdź skręcenie obrazu w lornetce pryzmatycznej.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące budowy lornet,
2)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące zasad justowania lornet,
3)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące narzędzi, przyrządów
kontrolnych i justerskich potrzebnych do justowania,
4)
skompletować potrzebne narzędzia i przyrządy justierskie potrzebne do wykonania
zadania,
5)
przygotować stanowisko do justowania lornet,
6)
zapoznać się instrukcją montażową,
7)
sprawdzić równoległość osi w otrzymanej lornetce,
8)
sporządzić notatkę z wykonanego zadania.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
57
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
poradnik dla ucznia,
−
części i elementy montowanej lornetki,
−
obiektywy lornetowe do sparowania,
−
okulary lornetowe do sparowania,
−
komplet narzędzi do montażu,
−
komplet przyrządów justerskich,
−
instrukcja montażowa obiektywu lunetowego,
−
arkusz spostrzeżeń.
4.6.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
określić zadania lornetki?
2)
podać
czynności
występujące
przy
montażu
lornetek
pryzmatycznych?
3)
podać sposób ustawiania pryzmatów?
4)
podać zasady kompletowania obiektywów i okularów lornetowych?
5)
zmontować lornetkę pryzmatyczną?
6)
ustawić pryzmaty (układ Porro) w lornetce?
7)
ustawić równoległość osi w lornetce?
8)
sprawdzić skręcenie obrazu w lornetce pryzmatycznej?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
58
4.7. Wykonywanie montażu i justowanie aparatów
projekcyjnych
4.7.1. Materiał nauczania
Projektory służą do wyświetlania obrazu na ekranie na podstawie otrzymywanego
przedmiotu w postaci negatywu.
Tradycyjne projektory zostały omówione w pakiecie 731[04].Z1.02 – dobieranie
przyrządów optycznych.
Projektory multimedialne
Rys. 54. Projektor multimedialny Ally PTV-01C [http://pohua.pl/projektor/instrukcjaC.pdf]
Projektor multimedialny (zwany także rzutnikiem multimedialnym oraz projektorem
wideo) to urządzenie służące do wyświetlania obrazu na ekranie na podstawie otrzymywanego
sygnału. Źródłem takiego sygnału może być stacjonarny komputer, laptop, magnetowid,
kamera, odtwarzacz DVD lub tuner satelitarny itp.
W projektorach multimedialnych stosuje się trzy techniki wyświetlania obrazu:
pojedyncza matryca TFT, polisilikonowy wyświetlacz LCD oraz technologia DLP.
Projektory wyposażone w pojedynczą matrycę TFT (rys. 55) bazują na trójwarstwowym
wyświetlaczu ciekłokrystalicznym. Każda z warstw odpowiada za jeden z trzech
podstawowych kolorów: czerwony (Red), zielony (Green) i niebieski (Blue).
Rys. 55. Schemat projektora multimedialnego z pojedynczą matrycą TFT [http://www.pckurier.pl/archiwum]
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
59
Najpopularniejsze obecnie projektory wyposażone są w polisilikonowy wyświetlacz LCD
(rys. 56). Technologia ta bazuje na trzech niezależnych, pojedynczych wyświetlaczach, po
jednym dla każdego z podstawowych kolorów (RGB). Światło emitowane przez silną,
metalohalidową żarówkę jest rozszczepiane na trzy wiązki o kolorach podstawowych. Wiązki
te osobno przechodzą przez odpowiednie wyświetlacze. Następnie promienie łączone są
w jedną wiązkę, która kierowana jest już do obiektywu, a stamtąd – na ekran.
Rys.56. Schemat projektora multimedialnego z wyświetlaczemLCD [http://www.pckurier.pl/archiwum]
Najnowsze projektory wykorzystują technologię DLP (Digital Light Processing) (rys. 57).
Opiera się ona na układzie DMD (Digital Micromirror Device). DMD jest układem
zawierającym przeciętnie ponad pół miliona mikroskopijnych lusterek. Położenie tych
lusterek kontrolowane jest elektronicznie i albo układają się one prostopadle do padającego na
DMD światła, albo równolegle. Światło z silnej lampy najpierw przechodzi przez wirujący,
kołowy filtr (podzielony na trzy różnokolorowe części). Prędkość obrotu filtra jest
zsynchronizowana z chipem DMD. Gdy filtr przepuszcza jedynie wiązkę czerwoną, wybrane
lusterka w układzie DMD ustawiają się prostopadle do padającego światła, tworząc wynikowy
obraz (o składowej czerwonej). Czerwone światło odbija się od lusterek i kierowane jest do
obiektywu. Operacja powtarzana jest dla składowej zielonej i niebieskiej. W ten sposób na
ekranie wyświetlane są kolejno obrazy: czerwony, niebieski i zielony, przy czym dzieje się to
tak szybko, że oko ludzkie nie jest w stanie rozróżnić zmian kolorów obrazu i składa trzy
obrazy w jeden, kolorowy.
Rys. 57. Schemat projektora multimedialnego z układem DMD [http://www.pckurier.pl/archiwum]
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
60
Parametry projektorów multimedialnych:
–
rozdzielczość to ilość poszczególnych punktów (pikseli), z których składa się obraz. Jest
to ilość punktów w poziomie i pionie, których iloczyn wyznacza łączną ilość pikseli. Im
wyższa rozdzielczość, tym większa ilość wyświetlanych linii poziomych i pionowych. To
z kolei wpływa na czytelność obrazu i możliwość wyświetlenia większej ilości detali.
W przypadku projektorów prezentacyjnych najpopularniejsze są rozdzielczości
projektorów to SVGA (800x600) oraz XGA (1024x768),
–
jasność inaczej nazywana „siłą światła” decyduje o zastosowaniu danego projektora.
Jasność podawana jest w lumenach. Współczynnik lumenów określa natężenie światła
emitowanego przez projektor,
–
kontrast określany stosunkiem natężenia światła w elementach o maksymalnej
I minimalnej jasności np.: różnica między czernią a bielą na obrazie wyświetlanym. Im
wyższy jest współczynnik kontrastu, tym większa jest zdolność projektora do
wyświetlania poszczególnych odcieni kolorów. Większy kontrast pozwala na
dokładniejsze odwzorowanie barw.
Obiektywy projektora multimedialnego
W zależności od przeznaczenia projektora stosuje się różnego typu obiektywy.
Najczęściej można spotkać się z obiektywami standardowymi, które dają obraz o szerokości
równej połowie odległości projektora od ekranu (stosunek 2.0:1). Coraz częściej oferowane są
obiektywy szerokokątne (z krótszą ogniskową) pozwalające uzyskać obraz o dużej przekątnej
z niewielkiej odległości (stosunek około 1.0 – 1.5 : 1). Jest to idealne rozwiązanie dla
niewielkich sal i pomieszczeń, gdzie z przyczyn technicznych projektor musi być ustawiony
blisko ekranu. W specyficznych zastosowaniach (w dużych aulach i salach, gdzie projektor
musi być umiejscowiony w znaczącej odległości od ekranu) używa się także teleobiektywów
z dłuższą ogniskową.
Ponadto wyróżniamy obiektywy z elektrycznym i manualnym sterowaniem, gdzie
regulacje wielkości i ostrości obrazu odbywają się odpowiednio za pomocą silników
elektrycznych lub ręcznie. Przy omawianiu obiektywów warto wspomnieć o rozwiązaniu
polegającego na możliwości przesuwania obiektywu w pionie (w górę i w dół) i w poziomie
(w lewo i w prawo). Bardzo przydatna funkcja, kiedy nie ma możliwości ustawienia
projektora prostopadle do ekranu. Pozwala on na korygowanie zniekształceń trapezowych
drogą optyczną, bez jakiejkolwiek utraty jakości.
Rzutniki multimedialne wyposażone są w:
–
wirtualną mysz pozwalającą na kontrolowanie myszy komputera pilotem projektora.
Pozwala to na uruchamianie programu oraz zmienianie obrazu prezentacji bez
podchodzenia do komputera,
–
korekcja efektu trapezowego niezbędna w sytuacji, kiedy nie mamy możliwości
ustawienia projektora prostopadle do ekranu która pozwala uzyskać prawidłowy,
prostokątny obraz. Regulacja ta może być pozioma (H) i pionowa (V); może być
regulowana ręcznie lub automatycznie; może być cyfrowa (ze stratą jakości obrazu)
I optyczna,
–
zoom cyfrowy (realizowany przez cyfrowe przetworniki projektora) – funkcja
umożliwiająca powiększanie wybranego fragmentu obrazu, najczęściej obsługiwana za
pomocą pilota projektora,
–
zoom optyczny (realizowany przez obiektyw) umożliwia niewielkie (zazwyczaj 1.2
x
–
1.4
x
) powiększenie lub pomniejszenie całego obrazu (np. dopasowanie do wielkości
ekranu). Może być sterowany ręcznie lub elektrycznie,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
61
–
PIP - funkcja nazywana również „obraz w obrazie”, pozwala wyświetlać obraz wideo na
sygnale komputerowym (np. prezentacja na komputerze – a w oknie odtwarzany film
z DVD),
–
tryb ECO (pracy ekonomicznej). Część projektorów wyposażona jest w dwa tryby pracy:
standardowy oraz ekonomiczny. Przejście projektora w tryb ekonomiczny powoduje
obniżenie jasności (najczęściej o 20%) w stosunku do wartości standardowej, wydłużenie
czasu życia lampy, zmniejszenie poziomu szumu projektora oraz zmniejszenie zużycia
energii,
–
ż
ywotność lampy określa ilość godzin, po której jasność lampy może spaść do 50%
jasności początkowej, charakterystycznej dla projektora nowego. Nie oznacza to jednak,
ż
e lampa przestanie świecić po przepracowaniu podanej liczby godzin, nie jest to jednak
wartość gwarantowana i zdarza się, że lampa może wymagać wcześniejszej wymiany.
Wpływ na żywotność mają warunki otoczenia podczas pracy (temperatura, zakurzenie,
wilgotność) oraz intensywność użytkowania. Zalecane jest okresowe czyszczenie
projektora (filtrów), aby przedłużyć żywotność lampy.
Rzutniki pisma
Rzutniki pisma (diaskopy) służą do projekcji obrazów z folii na ekran. Zasada działania
diaskopów została omówiona w pakiecie 731[04].Z1.02 – dobieranie przyrządów optycznych.
Rysunek 58 przedstawia obecnie produkowany składany rzutnik pisma.
Rys. 58. Rzutnik pisma 9700 f-my 3M [Instrukcja obsługi „Rzutnika pisma 9700”]
Rys. 59. Rzutnik pisma 9700 f-my 3M [Instrukcja obsługi „Rzutnika pisma 9700”]
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
62
Rzutniki składane są wygodne, bezpieczne, przenośne i łatwe w użyciu. Zastosowano
w nich otwarty obiektyw trzysoczewkowy, żarówkę o wysokiej światłości, zmieniacz lamp,
przełącznik obciążenia żarówki, korekcję aberracji koloru, dwa dodatkowe gniazda zasilające
wbudowane w rzutnik pisma oraz serię zabezpieczeń przed porażeniem prądem elektrycznym.
Posiadają składane ramię, składane nogi stanowiące dolną część komory rzutnika,
obracany obiektyw, twardą obudowę podróżną. Przy niezbyt dużej wadze (ok. 3 kg) rzutnik
staje się bardzo wygodnym narzędziem prezentacji wizulanej.
Schemat budowy rzutnika składanego przedstawia rys. 60.
Rys. 60. Schemat budowy rzutnika pisma 9700 f-my 3M [Instrukcja obsługi „Rzutnika pisma 9700”]:
1 – obiektyw, 2– lustro projekcyjne obiektywu, 3 – podnośnik lustra, 4– soczewki obiektywu,
5 – lupa powiększająca, 6 – zatrzask obiektywu, 7 – pokrętło ostrości, 8 – składane ramię,
9 – zatrzask ramienia, 10 – wieszak ramienia, 11 – gniazda zasilające dodatkowe,
12 – apertura projekcyjna/pokrywa. 13 – włącznik, 14 – stały przewód zasilający
(tylko dla modeli zasilanych napięciem 230 V), 15 – gniazdo przewodu zasilającego,
16 – pokrywa przełączników: a – zmieniacz żarówek, b –przełącznik jasności świecenia żarówki,
17 – zatrzask pokrywy, 18 – pokrywa, 19 – składana rączka do przenoszenia, 20 – zatrzask składanych nóg
(po lewej i prawej stronie), 21 – składane nogi, 22 – podkładka przeciwwibracyjna, 23 – składana komora
rzutnika z lustrem i wyłącznikiem automatycznym, 24 – podkładka podróżna, 25 – tabliczka znamionowa
rzutnika, 26 – pokrętło korekcji aberracji koloru, 27 – twarda pokrywa podróżna
Zasady konserwacji projektorów przez użytkownika:
–
rzutnik należy przechowywać starannie nie dopuszczając do silnych zabrudzeń oraz
kurzenia się rzutnika,
–
czyszczenie dzienne – należy używać miękkiej ściereczki aby usunąć kurz z pola
projekcyjnego rzutnika,
–
czyszczenie okresowe – należy użyć specjalnego środka czyszczącego oraz miękkiej, nie
pylącej ściereczki by usunąć kurz i zabrudzenia z pola projekcyjnego oraz soczewek
obiektywu (rys. 61),
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
63
Rys. 61. Nasączanie ściereczki do czyszczenia [Instrukcja obsługi „Rzutnika pisma 9700”]
–
lustro obiektywu należy czyścić miękkim pędzelkiem usuwając pyłki kurzu i zabrudzenia
(rys. 62),
Rys. 62. Czyszczenie lustra obiektywu [Instrukcja obsługi „Rzutnika pisma 9700”]
–
Uwaga!
Lustro obiektywu jest lustrem powierzchniowym i nie wolno czyścić go przez użycie
ś
ciereczki (rys. 63) i wycieranie go. Lustro ulegnie wtedy trwałemu uszkodzeniu.
Rys. 63. Odnośnie uwagi powyżej. [Instrukcja obsługi „Rzutnika pisma 9700”]
Montaż końcowy
Budowę i montaż głównych zespołów optycznych rzutników i projektorów opisano
w poprzednich pakietach. Zespoły elektroniczne montowane są również wcześniej. Wszystkie
zespoły po montażu są kontrolowane według warunków technicznych i dostarczane do
montażu końcowego.
Montaż końcowy polega na połączeniu wszystkich zespołów mechanicznych,
elektronicznych i optycznych zgodnie z dokumentacją techniczną (schematem budowy
I instrukcją montażową).
4.7.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.
Z jakich operacji składa się montaż rzutników pisma?
2.
Na czym polega montaż rzutników?
3.
Na czym polega montaż rzutników multimedialny?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
64
4.7.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Dokonaj montażu rzutnika pisma.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące budowy rzutników.
2)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące zasad montażu rzutników,
3)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące narzędzi, przyrządów
kontrolnych i justerskich potrzebnych do montażu,
4)
skompletować potrzebne narzędzia i przyrządy potrzebne do wykonania zadania,
5)
skompletować potrzebne materiały i części obiektywu do montażu,
6)
zapoznać się instrukcją montażową,
7)
dobrać elementy do montażu rzutnika,
8)
zmontować rzutnik wg instrukcji montażowej,
9)
sprawdzić zmontowany rzutnik.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
poradnik dla ucznia,
−
części i elementy montowanego rzutnika,
−
obiektywy projekcyjne do montażu rzutnika,
−
okulary projekcyjne do montażu rzutnika,
−
komplet narzędzi do montażu,
−
komplet przyrządów justerskich,
−
instrukcja montażowa rzutnika,
−
arkusz spostrzeżeń.
Ćwiczenie 2
Dokonaj konserwacji rzutnika pisma.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące budowy rzutników,
2)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące zasad konserwacji
rzutników,
3)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące narzędzi, przyrządów
kontrolnych i justerskich potrzebnych do przeprowadzenia konserwacji,
4)
skompletować potrzebne narzędzia i przyrządy potrzebne do wykonania zadania,
5)
skompletować potrzebne materiały potrzebne do wykonania zadania,
6)
zapoznać się instrukcją obsługi i konserwacji rzutników,
7)
przeprowadzić konserwację rzutnika wg instrukcji,
8)
sporządzić notatkę z wykonanego zadania.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
poradnik dla ucznia,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
65
−
komplet narzędzi do konserwacji,
−
komplet przyrządów justerskich,
−
instrukcja obsługi i konserwacji rzutnika,
−
arkusz spostrzeżeń.
4.7.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
określić zadania rzutników i projektorów?
2)
podać czynności występujące przy montażu rzutników i projektorów?
3)
podać
czynności
występujące
przy
konserwacji
rzutników
I projektorów?
4)
dobrać materiały i narzędzia do montażu rzutników?
5)
dobrać sprzęt justerski do montażu rzutników?
6)
zmontować rzutnik?
7)
przeprowadzić konserwację rzutnika?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
66
5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ
INSTRUKCJA DLA UCZNIA
1.
Przeczytaj uważnie instrukcję.
2.
Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3.
Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
4.
Test zawiera 25 zadania. Do każdego zadania dołączone są 4 możliwe odpowiedzi. Tylko
jedna jest prawidłowa.
5.
Udzielaj odpowiedzi na załączonej karcie odpowiedzi, stawiając w odpowiedniej rubryce
znak X. W przypadku pomyłki należy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem, a następnie
ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową.
6.
Zadania wymagają stosunkowo prostych obliczeń, które powinieneś wykonać przed
wskazaniem poprawnego wyniku.
7.
Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
8.
Jeśli udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego rozwiązanie
na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas.
9.
Na rozwiązanie testu masz 45 min.
Powodzenia
ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH
1. Surowcem do produkcji pochłaniaczy wilgoci jest
a)
ziemia diatomitowi.
b)
ziemia madowa.
c)
ziemia powulkaniczna.
d)
ziemia bazaltowa.
2.
Zasada Köhlera dotyczy oświetlenia
a)
aparatów fotograficznych.
b)
lunety.
c)
w mikroskopie.
d)
w lupie.
3.
Przy ustawianiu rewolwerowego zmieniacza obiektywów należy zachować
a)
równoległość czoła oporowego obiektywu do pierścienia oporowego nasadki
okularowej.
b)
równoległość czoła obiektywu do płaszczyzny preparatu.
c)
równoległość płaszczyzny preparatu do płaszczyzny podstawy.
d)
równoległość płaszczyzny podstawy do płaszczyzny oporowej okulara.
4.
Pierwszą operacją montażu mikroskopu jest
a)
połączenie obiektywu z okularem.
b)
połączenie kondensora ze stolikiem.
c)
połączenie statywu z podstawą.
d)
połączenie kondensora ze statywem.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
67
5.
Sprawdzenia skręcenia obrazu w lornetce pryzmatycznej wykonuje się na
a)
lunetce wychylnej.
b)
lunecie autokolimacyjnej.
c)
mikroskopie o małym powiększeniu.
d)
goniometrze.
6.
Zero pierścienia dioptryjnego ustawiamy po
a)
ustawieniu ostrości obrazu.
b)
zmontowaniu kondensora.
c)
zmontowaniu nasadki krzyżowej.
d)
ustawieniu oświetlenia.
7.
Przy montażu mikroskopu należy skompletować
a)
oświetlacze.
b)
preparaty.
c)
obiektywy.
d)
diafragmy.
8.
Ustawienie równoległości osi obu lunet w lornetce jest za pomocą
a)
mimośrodów obiektywów.
b)
podtaczania gwintów.
c)
wymiany podkładek.
d)
mimośrodów okularów.
9.
Pryzmaty w lornetce ustawiamy tak, aby
a)
przekroje główne były wzajemnie równoległe.
b)
przekroje główne pokrywały się.
c)
przekroje główne były wzajemnie prostopadłe.
d)
przekroje główne były skośne.
10.
Resolwometr służy do kontroli
a)
równoległości osi.
b)
prostopadłości osi.
c)
jakości obiektywu.
d)
jakości obrazu.
11.
Do badania jakości obrazu aparatu fotograficznego używamy testu
a)
kołowego
b)
liniowego.
c)
kreskowego.
d)
obrazkowego.
12.
Regulację czasu otwarcia migawki wykonujemy za pomocą
a)
podginania sprężyny.
b)
skracania sprężyny.
c)
wymiany listków.
d)
skracania listków.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
68
13.
Za pomocą oscyloskopu kontrolujemy w aparatach fotograficznych
a)
czułość błony.
b)
ilość wykonanych zdjęć.
c)
czas otwarcia migawki.
d)
blendę.
14.
Na schemacie lornetki pryzmatycznej część 2 jest to
a)
pokrywa tylna.
b)
oś.
c)
pryzmat.
d)
korpus prawy.
15.
Pochłaniacze wilgoci posiadają
a)
odczyn kwaśny.
b)
odczyn słony.
c)
odczyn obojętny.
d)
odczyn zasadowy.
16.
Montaż końcowy sprzętu optycznego powinien odbywać się w pomieszczeniu
o wilgotności
a)
60%.
b)
70%.
c)
80%.
d)
90%.
17.
Wnętrza korpusu lornetki pokrywa się
a)
sadzą angielską.
b)
lakierem błyszczącym.
c)
smarem pyłochłonnym.
d)
smarem z dodatkiem pyłku aluminium.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
69
18.
Pokazane na rysunku lupy to
a)
Brinella.
b)
telecentryczne.
c)
włókiennicze.
d)
zegarmistrzowskie.
19.
Na rysunku przedstawiono mikroskop
a)
piórowy.
b)
kontrolny.
c)
stereoskopowy.
d)
szkolny.
20.
Pokazany na rysunku element optyczny znajduje się w
a)
aparacie fotograficznym.
b)
mikroskopie.
c)
rzutniku.
d)
lornetce.
21.
Przyrządy optyczne wypełnia się w celu uszczelnienia
a)
tlenem.
b)
azotem.
c)
wodorem.
d)
helem.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
70
22.
Na rysunku rzutnika część nr 4 to
a)
okular.
b)
lupa.
c)
obiektyw.
d)
lustro.
23.
W lornetce pryzmatycznej rysunek a przedstawia
a)
prostopadłe ustawienie pryzmatów.
b)
skośne ustawienie pryzmatów.
c)
równoległe ustawienie pryzmatów.
d)
wichrowate ustawienie pryzmatów.
24.
Moment oporu przy obrocie pokręteł w lunetach celowniczych regulujemy przez
a)
ś
ciskanie podkładki sprężystej.
b)
rozginanie podkładki sprężystej.
c)
wymianę podkładki sprężystej.
d)
podpiłowanie podkładki sprężystej.
25.
W lunetach celowniczych źrenica wyjściowa leży
a)
kilkanaście centymetrów za okularem.
b)
na okularze.
c)
kilkanaście centymetrów przed okularem.
d)
kilkanaście centymetrów za obiektywem.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
71
KARTA ODPOWIEDZI
Imię i nazwisko..........................................................................................
Wykonywanie montażu końcowego i justowania kompletnego sprzętu
optycznego
Zakreśl poprawną odpowiedź
Nr
zadania
Odpowiedź
Punkty
1
a
b
c
d
2
a
b
c
d
3
a
b
c
d
4
a
b
c
d
5
a
b
c
d
6
a
b
c
d
7
a
b
c
d
8
a
b
c
d
9
a
b
c
d
10
a
b
c
d
11
a
b
c
d
12
a
b
c
d
13
a
b
c
d
14
a
b
c
d
15
a
b
c
d
16
a
b
c
d
17
a
b
c
d
18
a
b
c
d
19
a
b
c
d
20
a
b
c
d
21
a
b
c
d
22
a
b
c
d
23
a
b
c
d
24
a
b
c
d
25
a
b
c
d
Razem:
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
72
6.
LITERATURA
1.
Bartkowska J.: Optyka i korekcja wad wzroku. Wydawnictwo Lekarskie, PZWL
Warszawa 1996
2.
Chalecki J.: Przyrządy optyczne. WNT, Warszawa 1979
3.
Hein A., Sidorowicz A., Wagnerowski T.: Oko i okulary. Wydawnictwo Przemysłu
Lekkiego i Spożywczego, Warszawa 1966
4.
Jóźwicki R.: Optyka instrumentalna. WNT, Warszawa 1970
5.
Krawcow J. A., Orłow J. I.: Optyka geometryczna ośrodków jednorodnych. WNT,
Warszawa 1993
6.
Krajowy standard kwalifikacji zawodowych dla zawodu: Optyk mechanik (731103).
MPiPS, Warszawa 2006
7.
Meyer – Arendt J. R.: Wstęp do optyki. PWN, Warszawa 1977
8.
Nowak J., Zając M.: Optyka – kurs elementarny. Oficyna Wydawnicza Politechniki
Wrocławskiej, Wrocław 1998
9.
Pluta M.: Mikroskopia optyczna. PWN, Warszawa 1982
10.
Sojecki A.: Optyka. WSiP, Warszawa 1997
11.
Szymański J.: Budowa i montaż aparatury optycznej. WNT Warszawa 1978
12.
Tryliński W. (red.): Konstrukcja przyrządów i urządzeń precyzyjnych. WNT, Warszawa
1996
13.
http://astrofotografia.republika.pl/Budowa_teleskopu_270_1500.htm
14.
http://pl.wikipedia.org/
15.
Dział lornety – na podstawie artykułu p. Arkadiusza Olech [http://www.optyczne.pl]
16.
Dział noktowizory na podstawie [http://www.noktowizory.k.pl/noktowiz.htm]
17.
http://www.uchwyt.pl/
18.
http://pohua.pl/projektor/instrukcjaC.pdf
19.
PCkurier 13/1999 Dodatek specjalny [http://www.pckurier.pl/archiwum]