Теория оптических приборов - Чуриловский В.Н.
Скачать (прямая ссылка):
деталей важно знать длину I цилиндрического участка хода лучей. Учитывая
ширину D наклонного пучка и угол р его наклона к оптической оси, находим
из рис. IV. 23
|agP = -i(o-D). (IV. 124)
Отсюда,, применив формулу (IV. 114), определяем
(IV. 125)
При х = 0,5 отсюда следует
1 = -А
(IV. 126)
Зная величину /, конструктор может расположить оптические детали,
находящиеся в районе входного зрачка, наиболее выгодным образом и прн
этом выбрать также и отрезок определяющий выиос входного зрачка
относительно объектива (точнее, его условно совмещенных главных
плоскостей).
Вернемся теперь к чертежу хода лучей в зрительной трубе (рис. IV. 22).
Диаметр Dj объектива, очевидно, определяется по лучу, образующему на
главных плоскостях объектива^наибольшую
343
высоту. По чертежу это луч //. Определим сначала высоту hx главного луча
hx~~=t\ gp. (IV. 127)
Из чертежа видно, что высота луча II больше высоты hx иа
величину ~ D. Поэтому диаметр Dx выразится формулой
D1 = 2ngp + |l>. (IV. 128)
В том случае, если отрезок t по абсолютной величине меньше расстояния от
точки пересечения лучей I и II до плоскости входного зрачка (оно равио
4^^ - -0, формула (IV. 128) дает/?! < < D, что, конечно, недопустимо. В
этом случае нужно отказаться от формулы (IV. 128) и положить
Dx = О. (IV. 129)
В нашем численном примере получим из формулы (IV. 126) I =
= 95,06 мм. Пусть tx = -50 мм. Тогда по формулам (IV. 127)
и (IV. 128) находим: hx - 5,26 мм и Z), = 20,52 мм >7).
Для определения фокусного расстояния Д объектива воспользуемся следующим
построением: через главную точку Вх объектива / проводим вспомогательный
луч ВХМ параллельно главному (под углом р к оси) и через точку М
пересечения луча ВХМ с габаритной линией Х\Х\ проводим плоскость MF\,
перпендйку-ляриую к оптической оси. Плоскость MFX - задняя фокальная
плоскость объектива /. Луч I после объектива пройдет через точку F\. Лучи
II, III и главный пересекутся в точке М. В плоскости MF\ мы вынуждены
поместить главные плоскости следующего компонента - коллектива II, ъ
противном случае лучи наклонного пучка уйдут за пределы габарита хода
лучей.
% Фокусное расстояние объектива / находится из треугольника BxMF'x
Д = <IV-13°)
В нашем численном примере получим [{ = 570,3 мм. 'Диаметр D 2 коллектива
равен, очевидно, Z)0: D2 = 120,0 мм. Прн определении фокусного расстояния
f% коллектива следует исходить нз таких соображений: луч III, образующий
с линией Х\Х\ наибольший угол и поэтому сильнее других лучей угрожающий
уйти'за пределы габарита, должен пригнуться коллективом так, чтобы он
пошел далее параллельно осн системы, совпадая на следующем 344
участке с габаритной линией Х\Х\. В таком случае до прохождения через
коллектив // луч III должен пересечь ось в переденем фокусе F2 коллектива
(рнс. IV. 24), иа котором показан отдельно ход луча III через объектив и
коллектив. Высота, засекаемая лучом III на главных плоскостях объектива
I, меньше высоты ht главного луча на ~ D (это видно на рнс. IV. 22).
Проведем на чертеже (рис. IV. 24) вспомогательную прямую Р\Р%, проходящую
через точку пересечения луча III с главными плоскостями объектива I и
параллельную оптической оси. Пользуясь подобием треугольников МР1Р2 н
MF^Fu по- г д
лучим
/' = 2А . (IV. 131)
Отсюда вследствие (IV. 127) находим окончательно
A,-2(,tgii + 4-?>
(IV. 132)
По этой формуле определяем /2 - 572 мм.
Теперь нам нужно определить ход луча II после коллектива II. Для этого
рассмотрим систему, состоящую нз объектива I н коллектива II. Луч III
покидает эту систему, ндя параллельно оптической оси. Поэтому до
объектива луч III пересекает оптическую ось в точке Flt 2, являющейся
передним фокусом системы I + II. Далее точка'? пересечения лучей I я if
лежит на одной вертикали с точкой Flf 2. Это следует из равенства
маленьких треугольников с вершинами в точках 2 и Е (на рис. IV. 22 эти
треугольники заштрихованы). Эти треугольники подобны из-за равенства нх
углов. Кроме того, они равны друг другу потому, что равны их вертикальные
катеты (каждый из иих составляет-^-/)^. Но в таком ^случае должны быть
равны и их горизонтальные катеты, а следовательно, точки Е и Flt t должны
быть одинаково удалены от плоскости входного зрачка. Значит, точка Е
лежит в передней фокальной плоскости системы / + //, а проходящие через
нее лучи I я II после их выхода нз коллектива II должны быть параллельны
между собой.
Учитывая, что точка F\, через которую проходит луч /, является главной
точкой коллектива //, можно утверждать, что лучV пересекает коллектив II,
не отклоняясь от своего направления. В точке Na он достигает линии лдо -
нижнего края габарита хода лучей. Чтобы воспрепятствовать выходу его за
дозволенный
345
габарит, мы обязаны в этом месте поставить следующий компонент зрительной
трубы - первую линзу III оборачивающей системы. К^к доказано выше, луч II
параллелен лучу /, а вертикальное расстояние между этими лучами равно -j
D0. Поэтому на главных плоскостях лнизы III, где луч I приходит в край
