Теория оптических приборов - Чуриловский В.Н.
Скачать (прямая ссылка):
окуляра достаточно малы. Коррекция аберраций окуляра при больших *углах
наклона пучков лучей к оптической оси представляет собой достаточно
трудную, задачу, выполнимую только в сравнительно сложной оптической
системе, и по мере увеличения полезного поля зрения требующую все более
сложной конструкции окуляра.
Второе требование: достижение большого удаления выходного зрачка
зрительной трубы от последней поверхности окуляра нли, как принято
говорить, большого выноса выходного зрачка. Это требование возникло в
оптических приборах, работающих на подверженных тряске или вибрирующих
платформах (в самолетах, танках). В особенности важным оно является в
прицелах, устанавливаемых на огнестрельном оружии. Во всех этих случаях
недостаточно большой вынос выходного зрачка может привести к травме глаза
наблюдателя. Кроме того, иногда к военным приборам предъявляется
требование, чтобы нмн можно было пользоваться
312
не снимая противогаза. Опыт показывает, что для помещения защитного
стекла противогаза между окуляром и глазом вынос выходного зрачка должен
быть не менее 21 мм. Требование большого выноса выходного зрачка также
приводит к усложнению оптической конструкции окуляра, но в то же время
препятствует достижению больших углов поля зрения.
Поэтому, приводя ниже окуляры различных типов, мы будем указывать для
каждого окуляра две характеристические величины: угол 2(3' поля зрения со
стороны глаза наблюдателя и отрезок
Sf от последней поверхности окуляра до его заднего фокуса. Мы считаем при
этом, что выходной зрачок находится недалеко от заднего фокуса окуляра.
На рис. IV. 12 показаны схематически наиболее употребительные типы
окуляров.
Из иих самым простым является окуляр Рамсдеиа(рис. IV. 12,а). С)н состоит
из двух плосковыпуклых линз, обращенных друг к другу выпуклыми сторонами.
Хроматические аберрации, сферическая аберрация, кома, кривизна
изображения и дисторсия не поддаются исправлению; варьируя расстояние
между линзами, можно хорошо исправить астигматизм. Качество изображения
ие удовлетворяет современным требованиям, вследствие чего окуляр
Рамсдеиа, являющийся родоначальником многих современных окуляров, почти
совсем не применяется в настоящее время. В этом окуляре 2р = 45°; sF = 8
мм (отрезок sF во всех окулярах приводится при фокусном расстоянии f'-
20,0 мм).
Первым шагом на пути усовершенствования окуляров явился окуляр Кельнера
(рис. IV. 12, б), отличающийся тем, что его
313
глазная линза сделана склеенной из двух стекол (положительная - из крона,
отрицательная - из флинта.). При этом первоначально оба стекла имели
равные показатели преломления для основного цвета, ио различные
дисперсии. Такое устройство позволило исправить хроматизм положения
(отчасти и хроматизм увеличения) окуляра. Применяя в дальнейшем в глазной
линзе стекла с разными показателями преломления, конструкторы смогли
исправить дополнительно к хроматизму также еще и сферическую аберрацию.
Характеристические величины этого окуляра почти такие же, как н в окуляре
Рамсдена: 2р = 45°; s'F =8 мм.
В дальнейшем было показано, что можно существен но улучшить коррекцию
полевых аберраций окуляра Кельнера, если отказаться в нем от плоских
преломляющих поверхностей, заменив их выпуклыми поверхностями. Таким
образом был создан получивший широкое распространение окуляр призменного
бинокля фирмы "К. Цейсс" (рис.IV. 12,б). Его характеристики: 2(5 = 50*;
s/r=10 лслс.
Следующие три окуляра, представленные на рис. IV. 12, составляют линию
развития широкоугольных окуляров. Следует заметить, что в двадцатых годах
нашего столетия возникло множество новых типов окуляров. Однако большая
часть их обладала экономически неоправданной сложностью конструкции и
поэтому не выдержала испытания временем. Из широкоугольных окуляров,
возникших в те годы, до настоящего времени широко применяются только два
типа окуляров. Оба они созданы немецким конструктором Эрфле.
Окуляр Эрфле первого рода (рис. IV. 12, г) можно рассматривать как
дальнейшее развитие окуляра Рамсдена. От окуляра Кельнера он отличается
удвоенной глазной линзой, состоящей здесь из двух пар идентичных
склеенных линз. Это обстоятельство делает этот тип окуляра экономически
выгодным при существенном повышении полезного угла поля зрения. Его
основные характеристики: 2р' = 64°; sF = 10 мм.
Окуляр Эрфле второго рода (рис. IV. 12, д) состоит из трех компонентов.
Первый компонент-меиискообразный склеенный из двух стекол положительный
коллектив, обращенный вогнутой стороной к полевой диафрагме. Второй -
промежуточная отдельная двояковыпуклая линза. Наконец, третий компонент -
склеенная из двух стекол двояковыпуклая глазная линза. Воздушные
расстояния между вершинами поверхностей соседних компонентов составляют
несколько десятых миллиметра. Эта конструкция окуляра, неЗбудучи
чрезмерно сложной, позволяет получить следующие характеристики: 2р' =
72°; s'F = 12 мм. Качество изображения достаточно хорошее по всему полю
