logo
Оптичні схеми об’єктива і окуляра

2.5 Вибір окуляра

Для вибору окуляра скористаємось таблицею 2.5.1.

Відповідно до таблиці, по параметрам 2?=37° та t/=11/25=0,4 в найбільшій мірі відповідає окуляр Симетричний. Вибираємо цей окуляр. На рисунку 2.4 подана схема окуляра.

Так як табличне значення заданої фокусної відстані ? окуляра Симетричного 24,94721, округлюємо і отримаємо 25 мм, а розрахункове значення тієї ж величини дорівнює 25 мм. По цим значенням знаходимо коефіцієнт масштабування = На цей коефіцієнт множимо всі конструктивні (крім показника заломлення) параметри та на всі параксіальні характеристики Симетричного окуляра(таблиця 2.5.2 та 2.5.3).

Рисунок 2.4 Схема окуляра Симетричного

Таблиця 2.5.1 Параметри окулярів ЗТ

Тип окуляра

Максимальний кут поля зору 2?, град.

t/

Примітка

Кельнера

50

0,35

0,4...0,7

Найбільш розповсюджений окуляр ЗТ.

Симетричний

40

0,75

0,75... 1,0

Добре виправлені сферична аберація, хроматичні аберації, а також кома; велике віддалення вихідної зіниці.

З віддаленою зіницею

45

0,9

0,9... 1,25

Кут поля зору можна суттєво збільшити, якщо останню лінзу зробити параболічною.

Ерфле (1)

65

0.5

0,5.,.0.8

Застосовується при необхідності мати більш віддалену зіницю.

Ерфле (2)

60..65

0.6

0,6...0,9

Вихідна зіниця віддалена більше від окуляра в порівнянні з 1-м варіантом

Рамсдена

40

0.25

0.25...0.4

Окуляр є технологічним, але має мале віддалення вихідної зіниці.

Гюйгснса

40

0,3

0,3...0.4

Передній фокус знаходиться між лінзами, хроматизм збільшення виправляється краще, ніж у окуляра Рамсдена

Ортоскопічний

40

0,75

0,75... 1,0

Добре впиравпенг всі аберації (особливо дисторсія)

Ширококутовий

90

0,75

0,75... 1,0

Лінзи окуляра виготовлені і і над тяжких флінтів і крон і в

Таблиця 2.5.2 Конструктивні параметри окуляра Симетричного

№ поверхні

Радіуси кривизни(r)

Осьові відстані(d)

Матеріал компонента

Показник заломлення(n)

Повітря

1

1

68,66

1,5

Ф2

1,6203

2

21,01

7,5

К8

1,5183

3

-30,50

0,1

Повітря

1

4

30,58

7,5

К8

1,5183

5

-21,01

1,5

Ф2

1,6203

6

68,66

Повітря

1

Таблиця 2.5.3 Параксіальні характеристики окуляра Симетричного

?,мм

S?,мм

S?, мм

24,94721

18,82957

-18,82957

Далі уточнюємо віддалення вихідної зіниці:

t=

де = - відстань від переднього фокусу до вхідної зіниці; повздовжня аберація в зіницях (при великих кутах нахилу головного променя може досягати -2…-3 мм).

Величина t перевищує задану, 18окуляр вибрали правильно.

Розділ 3. Розрахунок кардинальних параметрів ТС за допомогою нульового променя

В оптиці використовують поняття дійсного, параксіального та нульового променів .

Дійсний промінь - промінь, який проходить через оптичну систему, заломлюючись і відбиваючись на її оптичних поверхнях, у відповідності з законами геометричної оптики (закони відбиття і заломлення).

Параксіальний промінь - дійсний промінь, що розповсюджується в оптичній системі поблизу оптичної осі.

Нульовий промінь - є фіктивним, заломлюється не на самих оптичних поверхнях, а на головних поверхнях.

Особливістю нульового променя є те, що його кут нахилу до оптичної осі будь-який, навіть дуже великий. В цьому головна перевага променя, оскільки для розрахунку його кутів і висот можна скористатись простими формулами параксіальної оптики, не покладаючи обмежень на кути.

Розрахувати хід нульового променя означає знайти за конструктивними параметрами всі кути і висоти.

Для розрахунку тангенсів кутів :

;

Для розрахунку висот :

.

де , - тангенси кутів нульового променя відповідно перед і після головної поверхні; , - висоти нульового променя на головних площинах; - радіус поверхні; , - показники заломлень середовищ до і після поверхні; - осьові відстані між поверхнями.

На рисунку 3.1 показані конструктивні параметри заданої оптичної системи.

Рисунок 3.1 Спрощена схема оптичної системи

Розрахунок нульового променя

Для розрахунку нульового променя потрібно знайти невідомі осьові відстані і .

Розрахунок :

=

Розрахунок :

Для більш простого розрахунку нульового променя скористаємось таблицею 3.1.

Таблиця 3.1 Конструктивні параметри зорової труби

№ поверхні

Радіуси кривизни(r)

Осьові відстані(d)

Матеріал компонента

Показник заломлення(n)

Повітря

1

1

146,34

3,75

ТФ1

1,6475

2

77,97

7,5

К8

1,5163

3

-877,95

247,27

Повітря

1

4

100000

55

К8

1,5163

5

100000

28,157

Повітря

1

6

68,66

1,5

Ф2

1,6203

7

21,01

7,5

К8

1,5183

8

-30,50

0,1

Повітря

1

9

30,58

7,5

К8

1,5183

10

-21,01

1,5

Ф2

1,6203

11

-68,66

Повітря

1

Промінь запускаємо під кутом та на висоті =10(мм). Розраховуємо за допомогою формул кутів і висот.

1.

За цим прикладом робимо подальші розрахунки.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

Виконуємо перевірку:

1.

2. +призма=

3. ТС=