Расчет монокуляра

 

      Значение  коэффициента светопропускания системы определяется по формуле:

       τ = 0,96^к × 0,95^ф ×0,98^m1×0,99^m2×0,995^m3×0,995^d,   (51)

     где  τ – коэффициент светопропускания;

            к – число непросветленных поверхностей «воздух - крон»;

           ф – число непросветленных поверхностей «воздух - флинт»;

           m1 – число однослойно просветленных поверхностей;

           m2 – число двухслойно просветленных поверхностей; 

           m3 – число трехслойно просветленных поверхностей;

           d – суммарная длина хода осевого луча в стекле, см.

     Суммарная длина хода осевого луча в стекле d определяется как сумма толщин вдоль оптической оси всех линз, сетки, призмы приведенных в таблице 34: 

     d = 3 + 1,7 + 58,212 +1,8 +8 +7 + 2  = 81,712 (мм) = 8,17 (см).

     При расчете коэффициента пропускания принимается, что сетка не просветляется, а все остальные несклеиваемые преломляющие поверхности имеют трехслойное просветляющее покрытие.

Следовательно: к = 2;    ф = 0;       m1 = 0;        m2 =0;        m3 =8;

     В формулу (51) подставляются значения, определяется коэффициент светопропускания системы:

     

     τ = 0,96² × 0,95⁰ × 0,98⁰ × 0,99⁰ × 0,995⁸ × 0,995^8,17 = 0,849848. 
 

     Для выполнения чертежа схемы оптической принципиальной и чертежей сборочных  единиц и оптических деталей, входящих в схему необходимо знать световые диаметры, стрелки прогибов, фокусные расстояния и фокальные отрезки  оптических деталей. Эти данные рассчитываются программой OPTIC и представлены в таблицах 44 и 45. 

      Таблица 44 – Параметры компонентов монокуляра

 
 
 

Таблица 45 –  Максимальные координаты на поверхностях монокуляра

 

      Используя полученные данные, делают чертежи  схемы оптической принципиальной призменного  монокуляра, чертежи сборочных единиц и оптических деталей, входящих в  схему, в полном соответствии с требованиями действующих ГОСТ.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 

      Разработанная оптическая система призменного  монокуляра с видимым увеличением  5 крат и призмой А_кР – 60⁰ , параметры которой соответствуют техническому заданию.

      Из  параксиальных характеристик системы  указанных в таблице 37 видно, что  разработанная система – афокальная, с видимым увеличением 5,03653 крат, диаметром выходного зрачка 3,5 мм. Удаление выходного зрачка равное 17,123 мм, отличается от заданного техническим заданием 15 мм, но допускается, так как отличается от заданного в большую сторону.

      Угловое поле в пространстве предметов составляет требуемые 6⁰.

      В качестве оборачивающей призмы использована призма А_к Р– 60⁰.

      На  сетку монокуляра наносится шкала  с ценой деления 0 – 05.

      Разработанная оптическая система обеспечивает хорошее  качество изображения для оптических систем дневных визуальных телескопических  приборов в пределах указанного техническим  заданием поля. Выполнены

чертежи схемы оптической принципиальной и  чертежи сборочных единиц и оптических деталей, входящих в схему. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ВВЕДЕНИЕ 

      Призменный  монокуляр – оптический прибор, представляющий собой простую зрительную трубу Кеплера с призмой или  призменной системой для получения  прямого изображения. Кроме того, введение призм в оптическую систему  позволяет сократить габариты оптической системы, получить заданный угол между  оптическими осями объектива  и окуляра, который должен обеспечить удобное положение головы наблюдателя  и компенсацию вращения изображения. Это положительные стороны использования  призм. Однако введение призм или  призменных систем в качестве оборачивающих  систем увеличивает массу прибора, появляются технологические трудности, связанные с изготовлением и  юстировкой.

      Если  в монокуляре применяется одиночная  призма, то для получения прямого  изображения она должна иметь  «крышу». В таблице 1 приведены некоторые  схемы монокуляров с призменными  оборачивающими системами.

 

      Таблица 1 – Схема призменных монокуляров 

 

      Продолжение таблицы 1 

 

     Как видно из приведенных схем, призменная оборачивающая система позволяет  существенно уменьшить габариты оптической системы вдоль оптической оси за счет ее излома.

      Особенность габаритного расчета оптической системы с призменной оборачивающей  системой состоит в том, что необходимо определить положение и габариты призм, входящих в призменную систему.

      Особенность габаритного расчета оптической системы с призменной оборачивающей  системой состоит в том, что необходимо определить положение и габариты призм, входящих в призменную систему. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1 ГАБАРИТНЫЙ  РАСЧЕТ ПРИЗМЕННОГО МОНОКУЛЯРА

      Габаритный  расчет проводится для получения  исходных данных для расчета отдельных  оптических узлов и последующего их аберрационного расчета. Габаритный расчет призменного монокуляра производится также как и габаритный расчет трубы Кеплера.

 

      Рисунок 1- Оптическая схема трубы Кеплера

      В техническом задании (ТЗ) содержатся исходные данные для габаритного  расчета. Требуется рассчитать оптическую систему призменного монокуляра, имеющего следующие основные характеристики;

      - Видимое увеличение Г = 5^х;

      - Угловое поле в пространстве  предметов 2ω = 6⁰;

      - Диаметр выходного зрачка D’ = 3,5 мм;

      - Удаление выходного зрачка от  последней поверхности S’_p’ = 15 мм; 

1.1 Расчет и  выбор окуляра

1.1.1 Определение  углового поля окуляра

Угловое поле окуляра  определяется по формуле [2]:

Где 2ω’ – угловое поле системы в пространстве изображений;

       2ω – угловое поле системы  в пространстве предметов. 

Из формулы (1) выражается 2ω’ и определяется его значения:

      

Список  литературы

1. Прикладная оптика/ А.С. Дубовик, М.И. Апенко, Г.В. Дурейко и др.- М.: Недра, 1982. – 612с.
2. Теория оптических систем/ Б.П.Бегунов, Н.П. Заказнов, С.И. Кирюшин и др. – М.: Машиностроение, 1981. – 432 с.
3. Окуляры телескопических систем: метод. Указания. – Новосибирск: НИИГАиК, 1989. 50 с.
4. Теория оптических приборов/ В.Н. Чуриловский – М. – Л.: Машино-строение, 1966. – 564 с.
5. Справочник конструктора оптико-механических приборов. Под общей редакцией В.А. Панова. – Л.: Машиностроение, 1980. -742 с.
6. Слюсарев Г.Г. Методы расчета оптических систем. – Л.: Машинострое-ние, 1975. – 640 с.
7. Слюсарев Г.Г. Расчет оптических систем. – Л.: Машиностроение, 1969. – 672 с.
8. Вычислительная оптика/ Русинов М.М. и др. Справочник. – Л.: Маши-ностроение , 1984. – 423 с.
9. Прикладная оптика: Лабораторный практикум/ Т.Н. Хацевич. – Ново-сибирск: СГГА, 2006. – 108 с.

Государственные стандарты, используемые при выполнении проета.

1. ГОСТ 2.412-81. Правила оформления чертежей и схем оптических изделий. – М.: Изд-во стандартов, 1990. – 18с.
2. ГОСТ 1807-75. Радиусы сферических поверхностей оптических дета-лей. Ряды числовых значений. – М.: Изд-во стандартов, 1975. – 30с.
3. ГОСТ 13659-78. Стекло оптическое бесцветное. Физико-химические характеристики. Основные параметры. – М.: Изд-во стандартов, 1980. – 34с.