4.1.7 Зрительная труба с внутренней фокусировкой

Фокусировка зрительной трубы на конечное расстояние может быть достигнута перемещением окуляра. Для близко расположенных предметов это перемещение может быть значительным. Это вызывает конструктивные неудобства: нарушенная центрировка системы, снижение точности работы. Например, чтобы трубу Кеплера с fоб’=150мм и fок’=25мм сфокусировать на расстояние до предмета, равное 2м, потребуется выдвинуть окуляр на 12мм.

действительно по формуле Ньютона величина смещения изображения из фокальной плоскости объектива равна:

42

Величина перемещения окуляра тем больше, чем больше фокусное расстояние объектива. Этот недостаток устраняется в трубах с внутренней фокусировкой за счет перемещения положительной или отрицательной линзы находящейся внутри трубы.

На рисунке 69

п оказана схема оптики трубы с внутренней фокусировкой и вход апертурного луча. Луч АМ преломленный объективом 1 направляется в точку Fоб’ объектива, но отрицательная линза 2, отклоняет его в точку F’ с которой должен быть совмещен передний фокус окуляра 3.

Рисунок 69. Схема оптики трубы с внутренней фокусировкой

В этом случае апертурный луч выйдет параллельно оптической оси в направлении M’A’. Объектив с фокусирующей линзой рассматриваемый как один сложный объектив, называется телеобъективом. Тогда точка F1 является задним фокусом телеобъектива, а плоскость Н’ – задней главной плоскостью.

Оптическая сила телеобъектива: Ф=Фоб+Ф2-dФобФ2=Фоб+Ф2(1-dФоб) (8.13)

Фоб и Ф2 – оптические силы объектива 1 и фокусирующей линзы 2, d – расстояние

между их главными плоскостями. Расстояние от главной плоскости объектива 1

до фокуса окуляра обозначим через L тогда, L=d+a2’.

В этом случае L=d+F’(1-dФоб), где f’ – фокусное расстояние телеобъектива.

После некоторых преобразований, заменив (1-dФоб) на Sf’’/f’ и решая (8.13) относительно Фоб получим

43

При наводке трубы на различные расстояния длина L остается неизменной, а меняется d между компонентами телеобъектива. Величина d всегда больше нуля, поэтому как видно из рисунка 69 при положительном значении SF’’ отрицательная фокусирующая линза, т.е. Ф2<0, позволяет сделать длину L<f’. При положительной фокусирующей линзе L>f’, поэтому в целях сокращения длины трубы в основном используют отрицательные линзы.

4.1.8 Сложные телескопические системы.

4.1.8.1 Артиллерийская панорама

Панорамой называется труба, которая при неподвижном окуляре позволяет осуществлять круговой обзор местности. Такая труба изображенная на рисунке 70, является артиллерийским прицелом. Для осуществления кругового обзора в верхней части ее имеется прямоугольная призма 1, вращающаяся вокруг вертикальной оси и называемая головной. За прямоугольной призмой по ходу лучей установлена призма Дове 2, которая вращается по той же оси и в том же направлении, что и головная призма, но в два раза медленнее. Вследствие чего изображение предмета наблюдаемого в окуляр, не разворачивается вокруг оптической оси и остается правильно ориентированным. Т. к. преломляющие грани призмы Дове не перпендикулярны к оптической оси, то призма разворачивается в наклонную плоско параллельную пластинку не ухудшая качества изображения, если она установлена в параллельных пучках. По этой причине призму Дове в панораме устанавливают до объектива 3.головная призма вращается также вокруг горизонтальной оси, благодаря чему осуществляется наблюдение предметов находящихся под разными углами к горизонту. За ахроматическим объективом 3 установлена крышеобразная прямоугольная призма 4, которая в комбинации с призмой Дове образует призменную оборачивающую систему (оборачивает изображение создаваемое объективом).

К роме того, эта призма изменяет направление оптической оси на 90⁰.

В панораме применен симметричный окуляр, в передней фокальной плоскости которого имеется угломерная сетка 5 с перекрестием. Артиллерийская панорама имеет следующие оптические характеристики: увеличение трубы четырехкратное, угловое поле 10⁰, диаметр выходного зрачка 4мм, удаление выходного зрачка 16мм.

Современные артиллеристские панорамы оснащаются лазерным дальномером и Глонас/GPS навигацией. Наблюдается так де тенденция использовать в качестве приёмника различные ПЗС камеры это позволяет повысить чувствительность и сбрасывать информацию с помощью средств связи в виде цифрового изображения, что сводит к минимуму человеческий фактор.

Р исунок 70. Артиллерийская панорама.