Задачник по прикладной оптике - Апенко М.И.
ISBN 5-06-004258-8
Скачать (прямая ссылка):
Л -1/Ф1=2/;2(1 + а/)а'Ф12+2)+
+ а' (2//- d3 )/\l (1 - а'гФ,+2) /3'2Ф1+21
/; =1/Ф2=а'2Ф1+2/(Ф1+2-Ф,),
=(1-^2ф.+2)/ф1,
где Ф„2= \lfj.
После этого расчета надо уточнить значения световых диаметров компонентов, рассчитав ход апертурного и полевых лучей.
Зрительная труба с внутренней фокусировкой с симметричной линзовой оборачивающей системой (Ри6с=-1) (рис. 11.13)
Видимое увеличение
Гт= -/.'IW/б' = -/o/tW/o/ =/о6'//ок', Т. К. р„6с = -1 .
Оптическая длина трубы
L = Lo6 + Lo6c+fJ.
Оптическая длина оборачивающей системы L0bc=-U + d, +/5' = 2// + d4.
Рис. 11.13. Оптическая схема зрительной трубы с внутренней фокусировкой
с симметричной линзовой оборачивающей системой (Ро6с=-1)
285
Оптическая длина телеобъектива
?,„6= rf0+а2 = d\ + а р-.
Фокусное расстояние коллектива
// =/з' = нпл при условии ДВз = ДВ4 = Д15
Расстояние от коллектива до плоскости апертурной диафрагмы
?0бс=/4 + dJ2.
Уравнение для определения фокусного расстояния f/=f5' компонента оборачивающей системы (при известных //, ^')
/;2-2/^+0,;5 1^=0.
Удаление выходного зрачка
Телескопические системы с призменными оборачивающими системами
При габаритном расчете призмы заменяют редуцированными ППП (см. гл. 4) толщиной dpa= dam!n = kDct /п.
Расстояние с, от задней грани призмы до фокальной плоскости объектива (рис. 11.14) c^=fo^Al\000, где А = 10 ... 20 дптр превышает объем аккомодации глаза наблюдателя.
Расстояние rf, от главной плоскости объектива до первой входной грани призмы
^1 ^ред Jоб ^1 ^^свп
Диаметр светового отверстия на грани призмы, или световой диаметр Д., призмы.
Рис. 11.14. К определению светового диаметра призмы, если й D > /)цд, б ---- D < Одд
286
Если D>Dnд (рис. 11.14, а), то при ka = 1 Оалр= 2у2впя; при А'ш= 0,5 Dcanp=2h2.
Если D<Dna (рис. 11.14, б), то при ?ш= 1 Д,пр= 2у1тя; при кш= 0,5 Освпр=2у3влп луча, идущего на высоте у, = AJD/2) = D/4.
Ход апертурного луча рассчитывается по формулам первого параксиального луча, а ход верхнего полевого луча — по формулам второго параксиального луча (см. гл. 4).
Обычно в призменных монокулярах и биноклях вводят 50% виньетирование для уменьшения размеров призм.
Призменные бинокли
Оптическая схема бинокля с часто встречающейся призменной системой Малафеева-Порро I-го рода показана на рис. 11.15. Оптическая схема одной ветви бинокля представлена на рис. 11.16, где призменная система показана в виде двух одинаковых редуцированных Г1ПП.
Определение оптических характеристик объектива и окуляра выполняется по тем же формулам, что и расчет простой зрительной трубы (см. выше). При проведении габаритного расчета надо взять Гт<0, т.к. призмы заменены редуцированными ППП, и они не являются оборачивающей системой.
Световой диаметр призмы (рис. 11.16, 11.17).
1. Когда ?>>?>пд (рис. 11.16), то при кш= 1 ?>св„р = 12угНШ11; при
Аш= 0,5 ZJc,np= I2AJ-
Расстояние от главной плоскости объектива до входной грани первой призмы o', =/„/- (с, + с2) - 2^ред, где rfpea = kDCBnp/n. Высота апертурного луча на первой грани призмы
Рис. 11.15. Оптическая схема призменного бинокля
287
2h2= Dn (с, + c2)/(nfj - 2kD).
Высота нижнего полевого луча на первой грани призмы (рис. 11.16)
2л™ =№о+2 - (с, + с2)] Р2нпл}/(1+4*Р2н1»,
где с^/^Л/ЮОО, Л = 10 ...20 дптр, сг — расстояние между призмами задается из конструктивных соображений, к — коэффициент призмы, и — показатель преломления стекла призмы.
288
о - ZD; h~D;c~ 1,4140; b-D;l-ZD Рис. 11.18. К определению размеров призмы БР-1800
2. Когда D < ?>пд (рис. 11.17), то Ос,пр=2у,ипл.
Высота нижнего полевого луча на выходной грани второй призмы
2.У5 „пл= Dkm+2(fo() — с,) Р2 нпл.
В зависимости от исходных данных по одной из приведенных формул или графически определяют Dnnp, а затем находят размеры призм. На рис. 11.18 приведены размеры призмы БР-1800. Диаметр призмы
Dnp = A„,p+AD,
где AD — припуск на закрепление.
Геометрическая длина хода луча в призме I = ^ппп= kDnp/n. Толщина редуцированной ППП dfas=dnm!n (<Аред= rf2pM= ^PeJ-Расстояния от бесконечно тонкого объектива до поверхностей редуцированных пластин (рис. 11.19)
об
Hot
ни
^]“Уоб ~ (ci + сг) ~~ 2d\
^2~fo6 “ ic\ + сг) ” d\ fob ~ С] ~~ ^реду ^4=./об ~ С1-
рсД»
ред>
^>6
/об
Рнс. 11.19. К определению расстояний до поверхностей редуцированных ППП
19-2509
289
Контроль расчета
fo6 + 2Д = d} + (с, + с2) + 2 dnnn,
где A = d(n-\)/n.
Перемещение окуляра для исправления недостатков зрения
Д=/о/2Л/1000,
где А — аметропия глаза; А = ±5... 10 дптр.
Удельная пластика
Р0 = В/Ь,
где В — база прибора, расстояние между осями объективов, Ъ — глазной базис (рис. 11.15). При разработке надо предусмотреть изменение b от 52 до 76 мм. Расчет выполняется для Ъ = 65мм. Полная пластика
Р = Р0 Гт.
Радиус стереоскопического зрения при наблюдении в бинокль
R, = Р0 Гт Д0 = Р R0 = В Гт/ДТ|,
где Л0 — радиус стереоскопического зрения невооруженным глазом, /?0=6/Дт|, Дт) — острота стереоскопического зрения, в среднем Дт| = 10".
Расхождение осей правой и левой ветвей бинокля в горизонтальной плоскости в пространстве предметов не должно превышать
