Слюсарев Г.Г. - Расчет оптических систем (1975) (1060808), страница 26
Текст из файла (страница 26)
Замена воздуха стеклом прн выбранной «аиструкнии ие мешает сокращению габарнюв; объединение абьектию, обарачннающих призм н части окуляра е олпу деталь обесаечивает нерасстраиваемость трубок прн толчках и внбрапнях; габариты бинокля заметно ттбляца Н.17 меньше, чем у галилеевой трубы того же уееличеяия, Кеветруатзюи ьтвввт» а угол поля зрения значи. кузямвяеа «Юб» тельно больше. Недостатки этой трубы — ° т "о трудность сборки и строгие допуски иа нзготоВленне ие- юмарых леталей.
например 1,о 1,биз зб,з Ф1 на прямой угол кРышн лема- 1о, 08 новой ирнзмы. 6.0 1,6076 46,2 Пе Когютруктивные элементы жопу призменной трубы приведены 87,1 1 Лбщ 66,0 Б К10 в табл. Н.)7. Сокращение размероа прн- 4.о 1,шбз бб,о ка амеяиьп! бнюжлсй. Призмеи- 16 06 ные бинокли за последние 4!6,! 50-70 лет мало изменили з,о ),бкю щ,о кб свои характеристики в атно- -18,0 шепни увеличений, качества 1,0 1,8184 зб,б Фз изображения, углов полз и габаримж. Можно считать, !а,о что онн практически водоошк 8,0 1,6!я щ,о кб н пределу сВОих ВОВМОжна.
— 18,6 стеб, ограниченных в значи. тельной степени технологией ишотовлекня, не допускаю. щей сложимх конструкций. Если сравнить современные бинокли с биноклями довоенного )имеется в виду первая ы правая война) времени, можно обнаружить толька второсгепелиые усовершенствования: лучшее внешнее сфорыленне, более надежная защита от воздействия пыли, влажности, вредшбх химических реагентов, уменьшение веса путем врименения легких материалов.
В пашей стране н за рубежом делались попытки сократить размеры биноклей без изменения их оптических характеристик. Чтобы добшъся атоса, веабходнмо уменьшить расстояние ат абьектнва до его фокуса либо уменьшая фокусное расстояние, либо испаиьзуя схему телесбьектнва. 1. Уменьшение фокусного расстояния. Если величина входного зрачка должна !статься без изменения, то приходятся идти !98 на увелнчеине относительного отверстия, з зто нриводнт н усложнению объектива, а возможно н окуляра,тан «ак необходимо оставить без изменения рзсстоннке от окулнра до выкодпого зрачка. 2.
Испол»зов»»»не схемы телеобъектива. Двухлннзовый снлеекный объектив зачеияегся комбннацней ооложнтельпой н отрицательной линз, разделенных воздушным промежутком. Появление двух шиых нонструктнвных злементов глягпггнй рзднус к ж»здушный проьгсжутоь) позволпет несколько лучше ксяравлкть сферическую и сферохромзтнческую аберрацнн, но в огрзннченных пределах.
Вычнсленнп показывают, что применение схемы теде- объектива пазволнет сократить длину трубы нз 10 †1 Оохрвщеннс длнны «ночных» бнноклей, «Ночные» бинокля отличаются От «дневных» велнчнной вьиодного зрачна. его днзметр доходят до 7 — 8 мм, т. е да дизмг:рв входного зрачкз глаза, адаптированного н полной темноте. Это обеспечивает хорошую яряссть изображения, которая отличается ог яркости объектов только из-за нозффвцяентз пропуск»пня бинокля. Кроме гаго, большап величин зр чна позво я т даже пр 3 х уро нях освещенности ие терять наблюлземый сбьект из виду, если поеледпнй двнгаетсн быстро.
Сумеречггое и ночное зрение осуществляют пзлочни, разрешаювгап способность которых п о — 1О рез меныпе, чем у колбочек, составляющнх светочувствительный аыпарзт дневного зрения. Эта особенность может быть использована следующем образом. Качество изображения, образуемого частью пучков, проходящих через центр выходного зрачка, в диаметре 1,5 — 2 мм должно быть таким, как в обычных бннонлях, т. е.
обеспечить разрешение углов 1 — 2' порядка — в центре коля прн постепенном ухудшении разрез Ш вЂ” 2О' щения до на краю поля. Для остальной частя зрачка, т работаюпгей прк сумеречных к ночных условиях, можно допустить 3 — ге' увеличение разрешаемых углов до — в центре поля и до т О.Ь вЂ” 1': нз краю. Эю позволяет допустнть довольно значительное т увеличение зберрзшгй, а следовательно, увеличение относнтельйого отверстия в 1,3 — 1,5 раза, что настолько же сокращзетдлвяу труб бинокля.
Дальнейшие перспектнвы рязвнтня бннсклей. Кзк было шчечеио выше, стандарты на оаговкые харантернстикк бинонлей установились еще в начале нашсгостолетня, Оня разрабатывались главным образом на основании специфических требований военных, что призадело к большим гзбзрнтач к массам, Совершенно ие оправдзнным в обычных условннх применения бянонлей туристами, путешественниками, любителями театральных, спортивных н других зрелнщ.
Увеличение — основное свойство бннонлк, н к нему в первую очередь привлечено вннмзнне яотребвтеля, ноторый, естественно, 220 стремится к большим его значениям. Оптические фирмы идут потребителю навстречу, предлагая бинокли с увеличением до 1бх . Легко показать, что увеличение в основном определяет габариты и массу бинокля. Фокусное расстояние окуляров большинства биноклей оказывается величиной достаточно устойчивой — около 15 мч, что вытекает из условна мнянмальио допустимого рассюяния от окуляра ао глазного зрачка — !Π— 12 мм. Отсюда следует, что фокусное расстояние объектива равно 15 у мм. Длина трубы растет пропорционально увеличению и даже несколько быстрее, тэк как ткороченне, вызванное системой оборачивающих призм, относительно больше в трубах малого увеличения.
А между тем количество де. талей, различаемых биноклем, растет медленнее, чем увеличение, вследствие растуигей амплитуды колебаний изображений, вызван. ных неустойчивым положением бинокля в рунах наблюдателя. Чем бинокль тяжелее,тем усэойчивость меньше.
Практика пока. эызает, что оптимальное увеличение лежит в пределах 6-8 к . Диаметр выходного зрачки большинства биноклей, равный 4 — 5 мм,отвечает главным образом требованиям военных органиэаций. Для широкого потребителя вполне достаточен диаметр 2,5 — 3 ми. Действительно, для обеспечения достаточной разрешающей способности, соответствующей одной угловой минуте, тре. буется диаметр, равный 2,0 у мм, таи иак диаметр глазного зрачиа равен 2 мм. Прн зрачке 3 мм сбеспечнвается максимальная яркость даже в неблагопрннтных условиях освшценнсстн и лишь з глубоких сумерках н в полкой темноте происходит падеаиеяриостн в 4 — 5 раз, коюрое, впрочем, по сравнению с тем, что дает специальный ноч.
иой бинокль, мааа ощущаетсн. Зато уменьшение диаметра выход'ного зрачка до 3 мм позволнет испольэовать более короткофокусные обьектиеы н окуаяры, а также сборачивающне призмы меньших размеров. Едино«не««ное затруднение заключается и том, что у окуляра коаструкция несколько усложняется, так как отиоше. нне расстоиния от окуляра до глазного зрачка к фокуснолгу рас. стоянию унелнчивается, Двухкампонентный окуляр Келльнера следует заменить трехиемпонеитныы окуляром, например типа Эрфле. Рассмотрим в качестве примера бинокль 8к с диаметром выкодного зрачка 3 мм, Диаметр объектива 24 мм, фокусное расстояние 98 мвг, так кан огиоснтечьиое отверстие объективов би.
паклей всегда близка к 1: 4. Фокусное расстояние окуляра 12 мм вместо обычно принятого !5 мм; по своим размерам такой бинокль будет близок к обычному призменному театральному биноклю 4 х . Малые размеры и вес обеспечивают при правильном оформле. нин Корпуса устойчивое положение в рунах и полное нспользова.
нне увеличения 8х. Примером таких миниатюрных биноклей м«ь жег слуяшть также бинокль «Теантю, выпускаемый фирмой «Цейс«» до войны. Прн увеличения бх диаметр его зрачка составляет 3 мм, масса его ие превышэгг 280 г; благодаря малым то! размерам и плешкой конструкции такой бинокль с футляром свободна входит в карман брюк. Мпниатюрнвзяню биноклей можно осуществлять до определенных пределоа: с одной стороны, пслвовая приропа света огранн° извет снизу диаметры входного зрачка, определяющие разрешающую споссбмосгь биноклей; с другой стороны, законы геометрической оптики обусаозливаим ограничение в ллине, ие позволяющее (без знвчнтельньщ усложнений, не допустимых в серийном пронаволстве) получать необходимое качество изображений прн больших относительных отверстиях. Улучпмнпе качества изображений в центре и на пращ поля.
При болыпих увеличениях а биноклях довольно сильно сказываетсн влияние вторичного спектра, поэтому его исправление желательно. Б. Л. Нефедовым [2) предложена конструкция'бинокля !5х с апохроматичсским сбъектиаом из флиюрита и крона К!4 с углом поля зрения 5". Сдругой стороны,как правила, начество изображений, даваемых биноклями, хорошо только в центре полн зрыав! иа краю оследсгвне асг гматиэма в другах аберраций оцо становится настолько низким, что наименьший разрешаемый угол в пространстве предметов больше, чем у неасоружениого улазц С этим наблюдатель миритсвли~пь потому,что изображение интересующего его объекта он движением рук приводит к центру поля. Однако,если бинокль сблздвег бшюшим увеличением н прикреплен к штативу, что необходимо лдя доспскенияманснмальной резкости, то полвнжносчь его ограничена и наблюдатель должен иметь возможность сразу сбоареватьбпзыпоерзксе поле. Описанные в шой главе шнрокоугольяые окуляры облалают хорошим качеством изображения на большом протяжении поля и вполне пригодны для этой цели.
Однако она сложны н в настоящее время не могут быть запущены а серийное пронзводстао. Следует продолжать работы по упрощению этого типа окуляра. Звузззьйв"ззззззыз йзззззз Бинокли большого увеличения )20 — 50х) с линзовыми сбъектнаами громоздки и тяжелы. Заме~ш их зеркальна-линзовыми системами типа Кдссегреиа дает значительную выгоду в отношении габаритов н массы, так иак прн тех же фокусном расстоянии и относительном отверстии можно рассчитать зеркально.линзовый сбьеитяв, данна которого в два н более раз короче линзового, прн таком же качестве изображения. Одни нз этих объективов был рассчитан таким образом, что его можно иосгавнть иа месю лннвового объектива перед корнусом бинокля йх с его сщтемой сборачииающнх призм я окуляром.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
