27

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Московский государственный технический университет

им. Н.Э. Баумана

С.И. Кирюшин

Утверждено редсоветом МВТУ как учебное пособие в 1983 году

ГАБАРИТНЫЙ И АБЕРРАЦИОННЫЙ РАСЧЕТ ПРИЗМЕННОГО МОНОКУЛЯРА

Учебное пособие для курсового проектирования

по курсу «Прикладная оптика»

В редакции и подготовке электронного варианта принимали участие

Крюков А.В., Поспехов В.Г.

Москва

2006

Данное учебное пособие издается в соответствии с учебным планом.

Рецензенты: к.т.н. доц. ВЗМИ Кахновский В.М.

ст. преп. Волков С.В.

(с) Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана

Оглавление

Введение .......................................................................................3

1. Обоснование выбора оптической схемы и определение основных оптических характеристик ...................................6

2. Габаритный расчет ...................................................................8

3. Определение аберраций объектива ...................................…15

4. Расчет объектива .................................................................…18

5. Оценка качества изображения оптической системы призменного монокуляра ......................................................24

Литература ..............................................................................….26

Приложения .................................................................................27

О замеченных опечатках просьба сообщать по адресу

alex_krioukov@mail.ru

Станислав Иванович Кирюшин введение

П ризменным монокуляром называется прибор, оптическая система (ОС) которого представляет собой простую зрительную трубу с призмой или системой призм для перевертывания изображения, благодаря чему весь прибор создает прямое изображение.

П

Рис.1

Рис.2

Рис.3

Рис.4

ризменный монокуляр применяется и как самостоятельный прибор (буссоль, перископы и т.п.), и как составная часть стереоскопических наблюдательных систем (дальномеры, стереотрубы).

Если в монокуляре используется одиночная призма, то для получения прямого изображения в приборе она должна иметь крышу.

Рассмотрим схемы некоторых призменных монокуляров. Призма Шмидта (рис. 1) позволяет иметь в монокуляре угловое поле не более 8° и образует угол отклонения в 45° между визирной осью (оптической осью в пространстве предметов) и оптической осью окуляра. Монокуляр с призмой Аббе (рис. 2) иногда используется для изготовления призматических биноклей. Призма Пехана (рис. 3) позволяет получить компактную вдоль оси оптическую систему благодаря большой длине хода лучей внутри призмы. Если наблюдательный прибор должен иметь повышенные пластичность и компактность, то следует применять в схеме призму Лемана (рис. 4).

Рис.5

Рис.6

Н а рис. 5 и 6 показаны оптические схемы монокуляров с призменными системами О.Н. Малафеева (соответственно I и II рода, в иностранной литературе известных как системы Порро). Особенностью этих схем является то, что оптические оси объектива и окуляра не лежат в одной плоскости. Приведенная на рис. 7 оптическая схема монокуляра стереотрубы включает следующие элементы:

1 - защитное стекло,

2 - головная призма АР-90,

3 - объектив, 4 - башмачная призма с крышей,

5 - клин, 6 - сетка и 7 - окуляр.

У монокуляра стереотрубы повышенная перископичность, которая оценивается расстоянием между оптическими осями объектива и окуляра.

Разработка оптической системы призменного монокуляра осуществляется в такой последовательности:

1. Обоснование выбора оптической схемы и определение основных характеристик.