ГОСТ Р 70038-2022

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Оптика и фотоника

ОБЪЕКТИВЫ ДЛЯ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫХ СИСТЕМ

Методы измерений фокусного расстояния

Optics and photonics. Lenses for optical electronic systems. Methods for measuring focal length

ОКС 37.040

Дата введения 2023-03-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием "Научно-исследовательский институт физической оптики, оптики лазеров и информационных оптических систем Всероссийского научного центра "Государственный оптический институт им.С.И.Вавилова" (ФГУП "НИИФООЛИОС ВНЦ "ГОИ им.С.И.Вавилова")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 296 "Оптика и фотоника"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 13 июля 2022 г. N 615-ст

4 ВЗАМЕН ГОСТ Р 58566-2019 в части подраздела 4.4, раздела 9

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)

     1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на объективы для оптико-электронных систем:

- работающие из бесконечности (предмет в бесконечности, изображение на конечном расстоянии);

- микрообъективы, скорректированные на длину тубуса "бесконечность" (предмет на конечном расстоянии, изображение в бесконечности);

- коллиматорные (предмет на конечном расстоянии, изображение в бесконечности)

и устанавливает методы измерений фокусного расстояния в ультрафиолетовой (от 0,25 до 0,38 мкм), видимой (от 0,38 до 0,78 мкм) и инфракрасной (от 0,78 до 15 мкм) областях спектра.

Примечание - Точных границ излучения видимой области спектра не существует, т.к. они зависят от значения энергетического потока, достигающего сетчатки, и восприимчивости наблюдателя. Нижнюю границу, как правило, принимают между значениями 0,36 и 0,40 мкм, а верхнюю - между 0,76 и 0,83 мкм. В настоящем стандарте границы приняты равными значениям 0,38 и 0,78 мкм.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 7427 Геометрическая оптика. Термины, определения и буквенные обозначения

ГОСТ Р 8.568 Государственная система обеспечения единства измерений. Аттестация испытательного оборудования. Основные положения

ГОСТ Р 8.654 Государственная система обеспечения единства измерений. Требования к программному обеспечению средств измерений. Основные положения

ГОСТ Р 8.674 Государственная система обеспечения единства измерений. Общие требования к средствам измерений и техническим системам и устройствам с измерительными функциями

ГОСТ Р 8.678 Государственная система обеспечения единства измерений. Форма оценки соответствия технических систем и устройств с измерительными функциями установленным требованиям

ГОСТ Р 8.745 Государственная система обеспечения единства измерений. Оптика и фотоника. Интерференционные измерения оптических элементов и систем. Часть 2. Измерения и методика оценки результатов

ГОСТ Р 70039 Оптика и фотоника. Характеристики оптических систем. Термины и определения

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

     3 Термины, определения и обозначения

В настоящем стандарте применены термины, определения и буквенные обозначения по ГОСТ 7427 и ГОСТ Р 70039.

     4 Общие положения

4.1 Методы измерений

4.1.1 Метод увеличения основан на измерении линейного/поперечного увеличения оптической системы, состоящей из коллиматорного и испытуемого объективов, путем измерений:

- поперечного перемещения освещенной одиночной диафрагмы или расстояния между щелями двухщелевой диафрагмы (расстояния между штрихами шкалы), установленной в фокальной плоскости коллиматорного объектива;

- смещения изображения этой диафрагмы в фокальной плоскости испытуемого объектива.

4.1.2 Угломерный метод основан на измерении угла поворота испытуемого объектива и вызванного этим поворотом поперечного смещения изображения коллиматорной диафрагмы в фокальной плоскости испытуемого объектива.

4.1.3 Автоколлимационный метод основан на измерении угла разворота плоского автоколлимационного зеркала, установленного перед входным зрачком испытуемого объектива, и вызванного этим разворотом поперечного смещения изображения в фокальной плоскости испытуемого объектива.

4.1.4 Относительная погрешность измерений:

- от 0,5% до 1,5% - для метода увеличения;

- от 0,2% до 0,5% - для угломерного и автоколлимационного методов.

Методы расчета погрешности измерений фокусного расстояния приведены в приложении А.

Примечание - Допустимые погрешности измерений фокусного расстояния устанавливают в технической документации (ТД) на испытуемый объектив и установку.

4.2 При проведении измерений должны быть обеспечены следующие условия, если иные не указаны в ТД на испытуемый объектив и используемую аппаратуру:

- температура воздуха в помещении - (25±10)°С;

- относительная влажность воздуха - от 45% до 80% (при температуре воздуха 20°С);

- атмосферное давление - от 86,6 до 106,6 кПа.

Перед началом измерений объективы должны быть выдержаны в указанных условиях не менее 2 ч, если условия хранения и транспортирования объективов от них отличались.

4.3 Испытания объектива проводят в спектральной области, указанной в ТД на испытуемый объектив. Для проведения испытания следует использовать соответствующие источники и приемники излучения, а также оптические элементы измерительной установки (в том числе светофильтры) с соответствующими спектральными характеристиками.

4.4 Средства измерений, их составные части и программное обеспечение, стандартные образцы, средства контроля и испытательное оборудование, эталоны единиц величин должны обеспечивать проведение мониторинга и измерений параметров и характеристик процессов и продукции в заданных условиях и диапазонах измерений с необходимой точностью и соответствовать требованиям ТД.

4.5 Средства измерений должны быть поверены или откалиброваны.

4.6 Эталоны единиц величин должны быть аттестованы.

4.7 Стандартные образцы должны иметь утвержденный тип и соответствовать установленному сроку службы.

4.8 Испытательное оборудование должно быть аттестовано в соответствии с ГОСТ Р 8.568, средства измерений, используемые в составе испытательного оборудования, должны быть поверены.

4.9 Средства контроля и индикаторы, являющиеся техническими средствами, должны быть проверены на соответствие эксплуатационной документации.

4.10 Программное обеспечение средств измерений должно соответствовать требованиям ГОСТ Р 8.654.

4.11 Технические системы и устройства с измерительными функциями должны соответствовать требованиям ГОСТ Р 8.674 и ГОСТ Р 8.678.

     5 Требования к аппаратуре

5.1 Измерение фокусного расстояния методом увеличения проводят на установке, принципиальная схема которой приведена на рисунке 1а).

Измерение фокусного расстояния угломерным методом проводят на установке, принципиальная схема которой приведена на рисунке 1б).

Измерение фокусного расстояния автоколлимационным методом проводят на установке, принципиальная схема которой приведена на рисунке 2.

Примечания

1 Фокусное расстояние коллиматорных объективов и микрообъективов, скорректированных на длину тубуса "бесконечность", измеряют в обратном ходе лучей.

2 Допускается измерение фокусного расстояния объектива, работающего с конечного расстояния на конечное, если это установлено в ТД на объектив.

5.2 Вместо схемы линзового коллиматорного объектива, приведенной на рисунке 1, допускается использовать схему с зеркальным или зеркально-линзовым коллиматорным объективом. При необходимости в состав установки вводят плоское зеркало.

а) Принципиальная схема установки для измерений методом увеличения

б) Принципиальная схема установки для измерений угломерным методом

1 - единое амортизационное основание; 2 - фокальный узел, в состав которого входят источник излучения, конденсор, светофильтр, коллиматорная диафрагма или сетка; 3 - коллиматорный объектив; 4 - объективодержатель с испытуемым объективом; 5 - плоскость изображения испытуемого объектива; 6 - станина с продольными направляющими; 7 - трехкоординатное устройство; 8 - анализирующий узел; 9 - регистрирующая аппаратура; 10 - поворотное устройство

Рисунок 1 - Принципиальные схемы установок для измерений фокусного расстояния методом увеличения и угломерным методом

1 - регистрирующая аппаратура; 2 - единое амортизационное основание; 3 - автоколлимационный анализирующий узел (интерферометр, автоколлиматор с перефокусировкой, автоколлимационный микроскоп); 4 - двух- или трехкоординатное устройство; 5 - плоскость изображения испытуемого объектива; 6 - испытуемый объектив с объективодержателем; 7 - плоское автоколлимационное зеркало; 8 - поворотное устройство

Рисунок 2 - Принципиальная схема установки для измерений автоколлимационным методом

5.3 В качестве источников излучения используют лампу накаливания, галогенную лампу, лазерный или светодиодный источник - для видимого диапазона спектра; ксеноновую лампу, лазерный или светодиодный источник - для ультрафиолетового диапазона спектра; излучатель из карбида кремния (глобар), керамический излучатель, абсолютно черное тело (источник излучения в виде модели черного тела), лазерный или светодиодный источник излучения - для инфракрасного диапазона спектра.