7.5. Зрительные трубы с призменными оборачивающими системами

Как уже было указано, зрительная труба положительными компонентами дает перевернутое изображение, что во многих случаях является неприемлемым.

Для того, чтобы сделать его не перевернутым, в оптическую схему трубы вводят оборачивающие устройства.

В зрительных трубах различают оборачивающие устройства:

а). Призменные или зеркальные, б). линзовые.

Рис. 7.5.1

На рис. 7.5.1 показано устройство стереотрубы типа ножниц. Верхняя часть трубы состоит из защитного стекла 1 и головного зеркала 2, посылающего пучок лучей в объектив 3. На рис. стрелкой показано расположение изображения. Призменный блок 4, склеенный из двух призм 4 производит совместно с зеркалом 2, оборачивание изображения в двух плоскостях. Призменный блок и зеркало, в совокупности представляют собой систему Малофеева второго рода.

Изображение проектируется на сетку 5 и наблюдается через окуляр 6.

Рис. 7.5.2

На рис. 7.5.2 приведена схема панорамного зенитного визира, в котором 1- защитное стекло, 2- призма куб, 3- призма Дове, предназначенная для компенсации поворота изображения при врщении зрительной трубы вокруг вертикальной оси. Объектив 4 строит изображение в плоскости сетки 6, наблюдаемое через окуляр 7. Оборачивающей системой здесь служит прямоугольная призма 5 с крышей.

7.6. Зрительные трубы с линзовыми оборачивающими системами

Применение оборачивающих систем позволяет строить зрительную трубу заданной длины и, «наоборот», в коротких зрительных трубах использование линзовых оборачивающих систем практически невозможно. Линзовые оборачивающие системы могут менять знак и численную величину видимого увеличения  зрительной трубы.

Рис. 7.6.1

На рис. 7.6.1 показан ход лучей в системе с одной оборачивающей линзой. Луч AA₁ входящий в систему параллельно оптической оси, пересекает оптическую ось в т. F’₁ фокусе объектива. Между передним фокусом окуляра F’₁ и задним фокусом объектива F₃ помещается оборачивающая линза II так, чтобы точки F’₁ и F₃ оказались сопряженными. Тогда ход луча A’₁A₂A₃A₁ обеспечивает получение телескопической системы, т.е. луч A₃A₁, выходящий из окуляра, параллен оптической оси.

На рисунке также показано построение хода луча, проходящего через центр входного зрачка C₀ . Вспомогательный луч B₁M определяет ход луча между линзами 1 и 2, вспомогательный луч MB₂ - между линзами 2 и 3 и вспомогательный луч M₁B₃ - после окуляра. В точке C’ получается центр выходного зрачка, где помещается глаз человека.

Из треугольника B₁MF’₁ находим

Из треугольника B₃M’F₃

Видимое увеличение телескопической системы

Отношение есть линейное увеличение оборачивающей системы

Таким образом

Мы имеем: V < 0; f’₁> 0; f’₃> 0 , следовательно  >0

Во многих случаях оборачивающая система разбита на два компонента с параллельным ходом лучей между ними. Кроме того, в задней фокальной плоскости объектива располагается коллектив, назначение которого ограничить диаметральный размер зрительной трубы.

Рис. 7.6.2

На рис. 7.6.2 показано построение системы с двцумя оборачивающими линзами и ход лучей в этой системе. Луч, параллельный оптической оси, проходит через край входного зрачка и поступает в т. C₁ , в объектив. Далее, этот луч направляется в фокус F’₂ объектива 1, с которым совмещен передний фокус F₃ первой линзы оборачивающей системы. Вследствии того, что луч проходит через передний фокус линзы III , после нее он идет параллельно оптической оси до второй линзы IV оборачивающе системы. Линза IV собирает пучок параллельных лучей в своем фокусе (заднем) F₄ , с которым совмещен передний фокус F₅ окуляра V . После окуляра луч выходит параллельно оптической оси.

Из рис. 7.6.2 мы видим, что схема зрительной трубы состоит из двух телескопических систем: первая – компоненты I и III , с видимым увеличением

Вторая – компоненты IV и V , с видимым увеличением

Общее увеличение системы системы

Коллектив II , помещенный в фокальной плоскости объектива I , отклоняет к оптической оси лучи, входящие в объектив под углом  не давая им выйти за пределы габаритов трубы.