4.Выбор окуляра

Окуляры являются последним звеном оптической телескопической системы, передающей изображение непосредственно в глаз наблюдателя. Отсюда первым требованием к ним является удаление выходного зрачка, необходимое для совмещения его со зрачком глаза.

Вторым требованием является сравнительная близость к телецентричности хода главных лучей в пространстве предметов.

К числу конструктивных особенностей окуляра относится возможность размещения сетки для измерений и возможность обеспечения диоптрийной подстройки.

В настоящее время окуляры сведены в наборы различных типов, а именно окуляры Кельнера, Эрфле, симметричные окуляры.

Основным критерием выбора окуляра является угловое поле в пространстве изображений , которое в нашем случае должно быть не меньше 34.2°.

Для нашего углового поля подходит симметричный окуляр. По каталогу его угловое поле , фокусное расстояниемм, относительное отверстие.

Конструктивные параметры окуляра приведены ниже.

КОНСТРУКТИВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ОПТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

N Радиусы Осевые Световые Марки Показатели преломления

пов. кривизны расст. высоты стекол

L= .54607 .48000 .64380

ВОЗДУХ

1 73.7900 2.4000 11.950 Ф2 1.62054 1.62944 1.61238

2 26.0400 7.9600 11.950 К8 1.51830 1.52241 1.51429

3 -30.4100 .7200 11.950 ВОЗДУХ

4 30.4100 7.9600 11.950 К8 1.51830 1.52241 1.51429

5 -26.0400 2.4000 11.950 Ф2 1.62054 1.62944 1.61238

6 -73.7900 11.950 ВОЗДУХ

Введя коэффициент пересчета

,

помножим радиусы и толщины на этот коэффициент для перехода к требуемому фокусному расстоянию 50 мм. Радиусы приведем к стандартному ряду 250.

Кроме того, чтобы правильно определить аберрации и в дальнейшем их скомпенсировать, после выбора типа окуляра необходимо согласовать положение его выходного зрачка с положением входного зрачка монокуляра, в качестве которого чаще всего выступает оправа объектива. В этом случае

Для определения проведем предварительный аберрационный расчет окуляра при помощи ППП «Opal». В результате расчета параксиальных характеристик получаем мм,мм. Подставляя в формулу для, получаем:

мм

Дальнейшие операции с окуляром будем проводить, обернув, то есть в обратном ходе лучей. При этом выходной зрачок становится входным в обратном ходе и мм, передний фокальный отрезок становится задним фокальным отрезком в обратном ходе и наоборотмм

Для определения расстояния между окуляром и призмой мы к известному расстоянию мм должны прибавить задний фокальный отрезок

мм.

5. Определение требований к объективу.

В телескопических систем с видимым увеличением и угловым полемв качестве объектива хорошо себя зарекомендовал двухлинзовый склеенный объектив. Он имеет четыре коррекционных параметра: три радиуса и комбинация пары стекол, из которорых изготовлены линзы. Толщины линз по оси хоть и являются параметрами линз, но их влияние на аберрации ничтожно. Кроме того, следует учитывать, что один радиус кривизны придется задействовать на обеспечение требуемого значения фокусного рассояния.

Таким образом, наш объектив обладает тремя коррекционными параметрами, а следовательно с его помощью можно исправить три аберрации системы.

В результате габаритного расчета мы получили ряд характеристик, которым должен удовлетворять наш объектив. Это: фокусное расстояние мм, диаметр входного зрачкамм, угловое поле.

Простейшим вариантом объектива, способным обеспечить данные характеристики, является двухлинзовый склееный объектив.

Кроме того, монокуляр не будет искажать изображения наблюдаемых предметов, если аберрации объектива компенсируют суммарные аберрации окуляра и призмы.

Во многих случаях оказывается достаточным исправить в оптической системе монокулярасферическую аберрацию , меридиональную кому, хроматическую аберрацию положения .

Для компенсации аберраций объектива продольные аберрации (сферическую аберрацию и хроматическую аберрацию положения) надо взять с противоположным знаком, поперечную (меридиональная кома) – с тем же, т.е

–продольная сферическая аберрация системы окуляр+призма в обратном ходе;

где – меридиональная кома системы окуляр+призма в обратном ходе,

где – хроматическая аберрация положения системы окуляр+призма в обратном ходе.