Сложные зрительные трубы

Любая сложная зрительная труба создана на базе системы Кеплера, так как она имеет единственную плоскость промежуточного изображения. В заданную простейшую схему, состоящую только из объектива и окуляра, вводятся те или иные те или иные дополнительные элементы: оборачивающие системы, телеобъективы, коллективные линзы, насадки для смены увеличения, призменные блоки для излома оптической оси прибора.

Современные зрительные трубы разделяют на следующие основные группы:

• зрительные трубы с призменными оборачивающими системами | зрительные трубы с линзовыми оборачивающими системами

• зрительные трубы с внутренней фокусировкой | бинокулярные зрительные трубы

| автоколлимационные зрительные трубы

• зрительные трубы с переменным увеличением

Зрительные тр\>бы с призменными оборачивающими системами

Призменные оборачивающие системы (ПОС) позволяют создать любую необходимую пространственную форму прибора. Оборачивающая система - это часть сложной оптической системы, поворачивающая на 180* изображение предмета, создаваемое предшествующей частью оптической системы. Применение оборачивающих систем вызвано тем, что во многих случаях необходимо получать и рассматривать прямые изображения предметов, в то время как большинство объективов формирует перевернутые изображения. ПОС широко используют в зрительных трубах различных типов: биноклях, микроскопах и т.п. Наиболее широко применяются прямоугольные призмы с взаимно перпендикулярными ребрами (например система Порро I рода), в которые лучи входят перпендикулярно одной из граней, дважды испытывают полное внутреннее отражение на отражающих гранях и выходят параллельно и противоположно своему первоначальному направлению.

Видимое увеличение призменных оборачивающих систем равно единице.

Зрительные трубы с линзовыми оборачивающими системами

Линзовая оборачивающая система (ЛОС) используется в том случае, когда необходимо сохранить цилиндрическую форму прибора. Недостатком ЛОС является тот факт, что при введении этой системы в прибор значительно увеличивается длина зрительной трубы, но по сравнению с ПОС она является более компактной и удобной в применении с конструкционной точки зрения.

Типовая ЛОС состоит из двух сложных склеенных зеркально-симметричных компонентов (2 и 3) и добавочной плосковыпуклой линзы называемой коллективом (1), расположенной в фокальной плоскости предшествующего объектива, что не нарушает телескопичность системы. Коллектив формирует изображение входного зрачка объектива посередине между линзами.

Зрительные трубы с внутренней фокусировкой

Особенностью зрительных труб с внутренней фокусировкой является их способность перестраивать как на конечное расстояние, так и на бесконечность. Эта возможность обуславливается наличием фокусирующего элемента, который может перемещаться вдоль оптической оси, причем объектив и окуляр остаются неподвижными. Таким элементом может быть положительная или отрицательная линза, расположенная внутри трубы. Объектив вместе с фокусирующей линзой рассматривается как один сложный объектив и называется телеобъективом.

На рисунке показана схема оптической трубы с внутренней фокусировкой. Луч AM, преломленный объективом должен был направиться в точку заднего фокуса объектива, но отрицательная фокусирующая линза отклоняет его в точку переднего фокуса окуляра. При таком прохождении луч выйдет из системы параллельно оптической оси.

При фокусировании трубы на различные расстояния длина L остается неизменной, а изменяется лишь промежуток d между компонентами телеобъектива. Эта величина всегда положительна, поэтому отрицательная фокусирующая линза позволяет сделать длину L меньше фокусного расстояния телеобъектива. Если фокусирующая линза положительная, то длина L будет больше фокусного расстояния телеобъектива. Поэтому в целях сокращения длины трубы с внутренней фокусировкой чаще используют отрицательные линзы.