瞄準與定位是光學儀器的重要環(huán)節(jié)之一。隨著微電子技術的應用，瞄準技術己由人眼瞄準向自動對準方向發(fā)展，既排除了人眼瞄準的主觀誤差，提高了儀器的瞄準精度，又使儀器限制，其最好精度也只能達到0.2～0.3 gm。隨后發(fā)展起來的光電對準方法對標尺刻線像進行對準，不但提高了對準精度，而且使對準和測量自動化成為可能。光電對準的實質是：通過一定的光電轉換系統(tǒng)，將被對準的線紋與一個選定的測量基線之間的位置關系用電信號來描述，然后以電信號的相位關系、幅度關系或脈沖的寬度比例等作為對準的依據。在對準系統(tǒng)中，通常利用聚光系統(tǒng)和顯微成像系統(tǒng)將線紋放大：同時在光路中加入一些特殊的部件（如雙狹縫、振動鏡等）來對影像進行一定的調制，投影到光電接收器上，最后經電路放大顯示出來。光電顯微鏡的對準精度可達0.01～0.05 gm，可實現(xiàn)自動化測量；光電準直管的對準精度可達0.1″，甚至更高。

　　隨著電子技術的發(fā)展，光電自動對準系統(tǒng)應運而生，光電自動對準系統(tǒng)由高質量的光學圖像傳遞系統(tǒng)、信噪比好的光電轉換系統(tǒng)、能提供高反差的對準標記、三個自由度微位移機構、高靈敏度的電子處理和控制系統(tǒng)等幾部分組成，它實際上是一個閉環(huán)控制系統(tǒng)，即根據對準標記x，y，θ三個自由度的坐標偏差量，驅動微位移機構按坐標偏差量進行自動補償，直到對準誤差在允許的范圍內。

　　2．讀數(shù)測微技術

　　讀數(shù)測微系統(tǒng)形式很多，按讀數(shù)方式可分為機械式、光學式和數(shù)字式三種。機械式讀數(shù)測微是利用機械結構對微小尺寸進行細分讀數(shù)，最常用的是絲桿測微器；光學式讀數(shù)測微是利用光學放大原理，把標尺或度盤上刻線間隔通過物鏡放大后成像在分劃板上（或直接成像在投影屏上），經測微器細分后，再通過目鏡（或投影測微器）進行讀數(shù)；數(shù)字式讀數(shù)測微是利用計量光柵或光電碼盤以及其他光學方法，將光信號轉換成電信號，再對電信號進行電子細分，最后用數(shù)字顯示，它具有測量精度高（可達亞微米級）、讀數(shù)快（讀數(shù)速率可達每秒數(shù)萬次以上）、分辨率高（可達0.1μm）、易實現(xiàn)自動化等特點。

　　3．簡化儀器結構

　　在光學儀器中，貴重的精密機械部件、機械光學部件和機電元件可用電子器件或簡單的機械部件與微電子器件的結合來代替。例如，在三坐標測量機中，原用裝有機電傳動的精密機械導向裝置，現(xiàn)改用裝有增量發(fā)送器和微型計算機的反饋式伺服傳動裝置，降低了對機械部件的精度要求；又如，機械變速機構可用裝有伺服電動機的反饋傳動系統(tǒng)代替，利用面陣ccd器件可以取代機械式十字臺、步進電動機和圖像掃描儀等。這些改進都大大地簡化了儀器結構。

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