Заказнов Н.П., Кирюшин С.И., Кузичев В.И. - Теория оптических систем (1060803), страница 45
Текст из файла (страница 45)
Легко себе представить замену глаз человека двумя объективами, в плоскостях изображения которых создаются образы одного и того же объекта, находяшиеся на различных расстояниях (у,' и у„') от оптнчес- д, ких осей (рис. 191). Разность этих расстояний, к„, называемая линейным пара лла ксом, для предметных точе к А , и А, соответственно равна: Ях, Рг = У(п — У1к', Рк = Укк — Ух Угол едг между визнрными ося- ~ ~ ми АгАг, и АгА;„и угол ед; между АхАх, и АкА;„называ. ются параллактическими углами, а расстояния, обозначен- В ные Я, и ߄— дистанциями. При достаточно больших расстояниях Я~ и Р, )т( ж )ткж ж 1', Р, = Р, = Р, тогда )г = = 1В(р, и если Р11* ж 1я е, то )хг = В(18е, ~ дг дг г гд Хк гк Таким образом, дистанцию можно определить измерением илн линейного параллакса Р, нли параллактического угла рис ~9К Схема порккпккккк ггкрео.
е. Эта возможностсь реализует- скопккегкого параллакск 235 ся в стереоскопических телескопических системах, называемых дальномерами. Стереоскопические приборы обеспечивают наблюдение предметов в трехмерном пространстве. Для этой цели создают левую и правую ветви оптической системы, одинаковые по устройству, обеспечивающие раздельное прохождение пучков лучей от наблюдаемого предмета в левый и правый глаза наблюдателя.
Примерами таких систем являются оптические системы биноклей, дальномеров, больших и артиллерийских стереотруб. Оптическая схема стереотрубы показана на рис. 180, ж. Шарнирное соединение труб позволяет изменять расстояние В между визирными осями, называемое базой стереоскопического прибора. Действительный стереоскопический эффект возникает в том случае, если изображение в каждой из ветвей будет прямым. На рис. 192 показана' принципиальная схема стереоскопического прибора. Прямое изображение обеспечивается введением головных пента- призм 2 и прямоугольных с крышей призм 4.
Увеличение базы оптической системы прибора улучшает восприятие глубины в пространстве предметов. Отношение базы В прибора к базе Ь глаз называют удельной пластикой: Р, = В1Ь, которая характеризует усиление эффекта стереоскопического восприятия пространства при наблюдении с помощью прибора по сравнению с наблюдением невооруженными глазами. Произведение удельной пластики на видимое увеличение называют полной пластикой: Р = Г,Р,.
Полная пластика стереоскопической телескопической системы показывает. во сколько раз действительная дистанция на местности больше кажущейся при наблюдении с помощью прибора. Ощущать глубину наблюдаемых предметов можно в пределах радиуса стереоскопического зрения (см.
п. 59) В, = В1Ле,„. !'нс. !92. Ок м,с стад смела инкеской телескопннеской системы: ! - пснэн с тскло, т — пенс приам . Э . объектна. 4 - прамоусольнан приам с ар маек б — э а б -. ромтикескаа приама: 7 — окулар.  — «омп исаеор Учитывая угловой предел стерео- скопического зРениЯ т( = Ле' ы —— = Леи,Г„получаем О» 82. Зрительная труба с электронно-оптическим преобразователем и ее расчет Зрительную трубу с электронно-оптическим преобразователем применяют для наблюдения предметов, создающих в зрачке глаза освещенность, близкую к пороговой (5.10-' лк), или излучающих ие в видимой, а в рентгеновской, ультрафиолетовой или инфракрасной областях оптического диапазона.
Электронно-оптическим преобразователем (ЭОП) называется вакуумный фотоэлектронный прибор, предназначенный для преобразования спектрального состава излучения илн невидимого глазом изображения, образованного какой-либо оптической системой на фотокатоде ЭОП, сначала внутри преобразователя в промежуточное электронное изображение, а затем на флкюресцирующем экране в видимое.
ЭОП используют также для усиления яркости видимого изображения. Объектив зрительной трубы с ЭОП (рнс, 194) образует изображение предмета на фотокатоде преобразователя, а глаз наблюдателя рассматривает преобразованное ЭОП изображение на экране с помощью окуляра, выполняющего роль лупы. Так как в ЭОП легко достигается произвольность оборачн вани я изображения, то в зрительных трубах нет необходимости применять оптические оборачивающие системы. В таких системах отсутствует оптическое сопряжение лучей; проходящих в пространстве предметпв перед объективом, с лучами, проходящими в пространстве 237 Например.
у восьмикратного призменногобннокля с В = 125 мм Г, = 8х при и =4,9 10-а рад(10') Рис. 193. Оптическая схема бико. радиус )сс'с = 20,4 км (для глаз, куи„гида' и,с,д и как известно, )с,мх ж 1,3 км). Телескопические стереоскопические системы применяют в основном в приборах для измерения дистанций — в дальномерах и высотомерах. Стереоскопические приборы всегда являются бинокулярными, но бинокулярные приборы могут быть и не стереоскопическими.
При наблюдении в бинокулярный прибор, показанный на рис. 193, объемное (трехмерное) изображение не образуется. В этом случае о дальности расположения тех или иных объектов судят по таким дополнительным факторам пространственного восприятия, как протяженность предметов, перспектива, загораживание предметов близлежащими, направление падения теней и т. п.
Рис. 194. Схема зрительиоз трубы с ЭОП изображений за окуляром, и отсутствует возможность взаимной компенсации аберраций объектива и окуляра. Поэтому они являются самостоятельными оптическими узлами, требующими тщательной аберрационной коррекции, при которой полностью используется невысокая разрешающая способность (по сравнению с объективом и окуляром) ЭОП. Зрительную трубу с ЭОП характеризуют следующие параметры: видимое увеличение Г,„' угловое поле 2а; диаметр входного зрачка т7; длина системы Е; электронно-оптическое (линейное) увеличение ЭОП 5, = — 0,10ф„, диаметр фотокатода Рф„., диаметр экрана с1,; разрешающая 'способность экрана У„спектральнаа хаРактеРистика чУвствительности фотокатода (5ь,ф„1 'зь, 'Зь ) или интегральная чувствительность 5; коэффициент световой эффективности К, показывающий отношение светового потока Ф, „ излучаемого экраном во внешнюю полусферу, к потоку Ф,ф„, попавшему на фото1сатод; яркость экрана Е„, зависящая от энергетической освещенности Е;ф„ фотокатода н коэффициента ЯРкостн т1ь экРана; РасстоЯние Е, междУ фотокатодом и экРаном ЭОП.
Видимое увеличение трубы с ЭОП а а 1об1эДок. (366) длина системы (367) Из совместного решения (366) и (367) получим фокусные расстояния объектива и окуляра: Ц л гзз Рис. !95. Сиектральиые карактеристики ЭОП: Мо К~о а,нан Э вЂ” фотонатока; т — экрана При заданном угловом поле 2оэ и изиестном значении Оз„ фокусные расстояния объектива и окуляра соответственно равны: /об = — ЙФк/(2 Ф ы); /ок = — /облак/Гэ Угловое поле 2<о' в пространстве изображений, определяемое соотношением 1а оэ' = Г, 1а ы, должно быть согласовано с фокусным расстоянием окуляра и диаметром экрана /1,: (в оэ 0э/(2/ок).
Диаметр иходного зрачка объектива определяется с позиций достаточности энергетической освещенности Е; ек изображения при данной энергетической яркости /., предмета. Диаметры объектива и окуляра для телескопической системы находят по формулам (351) и (353). Качество изображения, получаемого на экране, ниже, чем качество изображения, создаваемого объективом на фотокатоде, и зависит от размера бо пятна рассеяния электронов на экране.
Диаметры 6, кружков рассеяния на экранах ЭОП соответственно равны: прн электростатической фокусировке 6, = 1,2Еэ(/ .,/Е„; при магнитной фокусировке б, = .2Г.э(/ эк/(/о. Здесь /., — расстояние между фотокатодом н экраном; (/ наибольшая начальная энергия электронов; Е„ — напряженность поля у фотокатода; (/, — анодное напряжение. Экраны ЭОП отличаются сравнительно малой разрешающей способностью (20 ... 40 мм-'), т. е. 6, ж 0,025 ... 0,05 мм. Разрешающая способность (мм-') на фотокатоде Л/ = р,/б„ и ее необходимо согласовать с разрешающей способностью объектива: Л',а ) Л'. ,При выборе или расчете объективов и окуляров зрительных труб с ЭОП область их хроматической коррекции должна соответствовать спектральным характеристикам — соответственно фото- катода и экрана (рис.
195). Глава ХР фОТОГРАфИЧЕСКИЙ ОБЪЕКТИВ 83. Основные характеристики фотообъектива / Фотографическим объективом называется оптическая система, образующая действительное изображение предметов на светочувствительном слое фото- и кинопленки, поверхности фото- катода, ЭОП илн телевизионной передающей трубки и т. д. В отличие от некоторых других оптических систем в фотообъективе исправляют все аберрации.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
