
- •Часть 1
- •О.В. Круглов "оптико-электронные приборы и системы" конспект лекций
- •1. Введение в изучение курса
- •1.1 Краткий исторический обзор оптического приборостроения
- •1.2 Развитие оптического приборостроения в России
- •1.3 Понятие об оптическом приборе
- •1.4 Общая структурная схема оэПиС.
- •1.5.Классификация оптических приборов
- •1.6 Преимущества, даваемые оп наблюдателю
- •1.7. Преобразование информации в oп.
- •2. Основные понятия и соотношения теории оптических систем, геометрической и прикладной оптики.
- •2.1 Геометрическая оптика.
- •2.2 Идеальные оптические системы.
- •2.3 Параксиальная или гауссова оптика.
- •2.4 Реальные оптические системы.
- •2.5 Аберрации оптических систем
- •2.6 Глаз человека как оптическая система.
- •3. Оптические детали пиборов
- •3.1 Линзы.
- •3.2 Плоскопараллельные пластинки (пп)
- •3.3 Призмы
- •3.3.1 Отражательные призмы
- •Призма Дове ар-0°
- •3.3.2 Поляризационные призмы
- •3.3.3 Спектральные призмы
- •3.4 Зеркала
- •3.4 Оптический клин
- •3.5 Светофильтры
- •3.6 Дифракционные решётки
- •4.Оптическикие, оптикоэлектронные приборы и системы
- •4.1 Телескопические системы и их характеристики
- •4.1.1 Зрительные трубы.
- •4.1.2 Основные оптические характеристики телескопической системы.
- •4.1.3 Объективы телескопических систем
- •– Главное зеркало, 4 – фокальная точка
- •4.1.4 Окуляры телескопических систем
- •4.1.5 Оборачивающие системы – линзовые и призменные
- •4.1.6 Коллектив в телескопической системе
- •4.1.7 Зрительная труба с внутренней фокусировкой
- •4.1.8 Сложные телескопические системы.
- •4.1.8.1 Артиллерийская панорама
- •4.1.8.2 Перископ
- •4.1.8.3 Телескопические системы с переменным увеличением
- •4.1.8.4 Панкратические системы
- •4.1.8.5 Бинокулярные зрительные трубы
- •4.1.8.6 Призменный бинокль
- •4.2 Осветительные и проекционные системы
- •4.2.1 Виды осветительных систем и их характеристики
- •4.2.1.1 Прожекторы.
- •4.2.1.2 Конденсоры.
- •4.2.1.3 Проекционные системы
- •4.2.1.4 Цифровые кинопроекторы
- •Проекторы с полупроводниковыми источниками света
- •Светодиодная проекция.
- •Проблемы и перспективы
- •4.3 Цифровая фото и видео техника
- •4.3.1 Основные оптические характеристики фотографического объектива
- •4.3.2 Классификация фотографических объективов
- •По диапазону значений
- •По назначению (съёмочные объективы).
- •Министерство культуры российской федерации
- •«Санкт-петербургский государственный университет кино и телевидения»
- •Часть 2
- •О.В. Круглов "оптико-электронные приборы и системы" конспект лекций Часть 2
- •4.3 Телевизионные системы
- •Телевизионные системы
- •Прикладное тв Вещательное тв
- •Измерительные системы Визуальные Системы Автоматизированные системы
- •4.3.1. Виды параметров и характеристик тс
- •4.3.2 Представление сигналов в тс
- •4.3.4. Автоматизированные телевизионные системы наблюдения
- •4.3.4.1 Способы организации взаимодействия телевизионных датчиков с вычислительным устройством
- •4.3.4.2 Устройство предварительной обработки видеосигнала
- •4.3.4.2 Буферное запоминающее устройство
- •4.3.4.3 Способы и средства сопряжения вычислительного устройства с другими функциональными узлами атсн. Понятие интерфейса
- •4.4 Газоаналитические приборы и системы
- •4.4.1 Обобщенная схема газоаналитического прибора
- •4.4.2 Основные характеристики измерительных преобразователей газоанализаторов
- •Порог чувствительности
- •Градуировочная характеристика
- •Стабильность измерительного преобразователя
- •Избирательность
- •Надежность
- •Помехоустойчивость
- •Метрологические характеристики
- •Динамические характеристики
- •Особенности работы устройства обработки информации
- •4.4.3.2 Газоанализаторы на основе хемилюминесценции
- •Физические основы процесса поглощения углекислым газом инфракрасного излучения
- •4.4.3.4 Газоанализаторы на основе оптико-акустического эффекта
- •4.4.3.5 Спектрофотометрические газоанализаторы на примере икс-29
- •4.5. Микроскопы
- •4.5.1 История развития микроскопов
- •4.4.2 Классификация микроскопов
- •4.4.3 Оптические микроскопы
- •4.4.4 Стереомикроскопы
- •4.4.5 Металлографические микроскопы
- •4.4.6 Поляризационные микроскопы
- •4.4.7 Люминесцентные микроскопы
- •4 .4.8 Электронные микроскопы
- •Сканирующие зондовые микроскопы
- •4.6 Приборы. Ночного видения. Тепловизоры.
- •4.6.1 Принцип работы пнв
- •4.6.2 Характеристики пнв
- •4.6.3 Принцип работы тепловизора
- •4.7 Лазерные дальномеры, локационные системы слежения, наведения, высокоточных геофизических измерений (Лидары).
- •Исследования атмосферы
- •Строительство и горное дело
- •Морские технологии
- •Промышленные и сервисные роботы
- •Военные технологии
- •4.8 Интерферометры
Призма Дове ар-0°
П
ризма
Дове является оптическим элементом
с одной отражающей гранью. Применяется
как компенсационная призма для поворота
изображения вокруг оси прибора. Угол
поворота изображения в два раза больше
угла поворота призмы.
Основные конструктивные параметры призмы: габаритные размеры, разность углов 45°±α
Пентапризма БП-90°
Пентапризма БП - 90° реализует основное свойство двойного зеркала -
п
ри
повороте системы из двух зеркал в
плоскости, перпендикулярной ребру
зеркал, выходящий из системы луч
остается постоянным и не зависит от
угла поворота зеркал.
Рисунок 46. АР-0° Основные конструктивные параметры призмы: габаритные размеры: A, B, C, D; угловые размеры: 90°±α, 45°±β, π.
Рисунок 47. БП-90
Призма Пк-0°
Призма Пк-0° дает полное оборачивание изображения.
A=17,6 мм B=23,3 мм C=39,4 мм α=45°±40'' β=22°30'±10'' γ=45°±20'' α1=90°±2''
Триппель-призма
Материал: К8, кварцевое стекло. Параллельность входящего и
выходящего лучей ≥ 10''. A = 15 - 50 B = 15 - 50 N = 0,5 ΔN = 0,2
Рисунок 48. Призма Пк-0° Триппель-призма
3.3.2 Поляризационные призмы
Поляризационные призмы, простейшие поляризационные приборы, один из классов оптических призм. Поляризационные призмы служат линейными поляризаторами - с их помощью получают линейно-поляризованное оптическое излучение.
В основе их работы положены два способа поляризации
Двойное лучепреломление- раздвоение световых лучей при прохождении через анизотропную среду (например, кристалл), обусловленное зависимостью показателя преломления этой среды от направления электрического вектора световой волны.
Оптическая анизотропия - различие оптических свойств среды в зависимости от направления распространения в ней оптического излучения (света) и его поляризации. Оптическая анизотропия проявляется в двойном лучепреломлении, дихроизме, изменении эллиптичности поляризации света и во вращении плоскости поляризации, происходящем в оптически активных веществах.
Обычно поляризационные призмы состоят из двух или более трехгранных призм, по меньшей мере одна из которых вырезается из оптически анизотропного кристалла. Проходящее через них излучение преодолевает наклонную границу раздела двух сред, на которой условия преломления света для компонент светового пучка, поляризованных в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, резко различаются. В частности, для одной из этих компонент на границе раздела могут выполняться условия полного внутреннего отражения, в результате чего через поляризационные призмы проходит лишь другая компонента.
Например, для поляризационной призмы Николя и Фуко пропускается необыкновенный луч е, а отсекается - поглощается или выводится в сторону - обыкновенный луч о.
В поляризационных призмах из стекла с вклеенной кристаллической проходит обыкновенный луч, а отражается необыкновенным. Подобные поляризационные призмы называются однолучевыми.
Рисунок 49. Поляризационная призма из стекла и исландского шпата. Точки в прослойке шпата указывают, что его оптическая ось перпендикулярна плоскости рисунка.
Штриховка указывает направление оптических осей кристаллов в плоскости чертежа. Направления электрических колебаний световых волн указаны на лучах стрелками (колебания в плоскости рисунка) и точками (колебания перпендикулярны плоскости рисунка) о и е - обыкновенный и необыкновенный лучи. Чернение на нижней грани призмы поглощает полностью отражаемый от плоскости склейки обыкновенный луч.
Двухлучевые поляризационные призмы пропускают обе взаимно перпендикулярно линейно-поляризованные компоненты исходного пучка, пространственно разделяя их.
Чаще всего поляризационные призмы изготовляют из исландского шпата CaCO3, кристаллического кварца SiО2 или фтористого магния MgF2.
Таблица 1. Поляризационные призмы
П
олное
обозначение призмы состоит из обозначения
типа и размера стороны его рабочего
сечения. Например, призма Аренса с
рабочим сечением 14x14 мм обозначается
A-I4. К обозначению укороченных призм
типа ГТ дополнительно прибавляется
буква «к».