2. Призмы с двумя отражающими гранями всегда дают прямое изображение.

2

Рис. 2.3.6

.1 Прямоугольная призма БР-180˚ (уголковый отражатель). Входной гранью этой прямоугольной призмы является гипотенузная грань. Особенностью уголкового отражателя является то, что луч отклоняется им ровно на 180˚ независимо от угла падения на входную грань. Это свойство позволяет применять призму в тех случаях, когда нужно вернуть световой поток после отражения в исходную точку (например, в геодезических светодальномерах). k=2.

2.2 Призма - ромб БС-0˚ смещает луч, не изменяя его направления, и дает прямое изображение предмета. Величина смешения зависит от расстояния между отражающими гранями. k=2

2.3 Пентапризма БП-90˚ отклоняет лучи на угол 90˚ и дает прямое изображение (рис. 10.12). Угол отклонения пентапризмы не зависит от углов падения луча на первую грань, поэтому при вращении ее вокруг ребра, по которому пересекаются отражающие грани, изображение остается неподвижным. k =3.

К числу призм с пространственным ходом осевого луча относятся две системы Порро (Малафеева).

Система Порро первого рода (рис. 2.3.7) состоит из двух одинаковых прямоугольных призм с двумя отражениями БР-180˚, главные сечения которых взаимно перпендикулярны. Система дает полное обора­чивание изо­бражения. Эта система при­меняется в полевых призменных биноклях.

Рис.2.3.7. Пространственный ход лучей

Оборачивающая система второго рода состоит из двух одина­ковых прямоугольных призм с одним отражением АР-90˚, и большой прямоугольной призмы с двумя отражениями БР-180°. Система Порро II рода также дает полное оборачивание изображения. Обе системы Порро чрезвычайно просты и компактны.

2.3.4 Линзовые оборачивающие системы.

Наряду с призменными оборачивающими системами в зрительных трубах часто применяют линзовые оборачивающие системы. В отличие от призменных оборачивающих систем, введение которых не изменяет видимого увеличения зрительной трубы, но меняет его знак, линзовые оборачивающие системы могут менять знак, но и величину видимого увеличения. Кроме того, линзовые оборачивающие системы могут существенно увеличить длину зрительных труб. Зрительную трубу с линзовой оборачивающей системой называют сложной зрительной трубой.

2.4. Допустимые значения аберраций в телескопических системах.

Поскольку приемником изображения в визуальных телескопических системах является глаз наблюдателя, то остаточные аберрации оптической системы считаются допустимыми, если их величины соизмеримы с разрешающей способностью глаза и возможностью его аккомодационного аппарата. Даже при оптимальных условиях наблюдения (высокий контраст и достаточная яркость) острота зрения имеет значительные индивидуальные вариации: для центрального зрения при отсутствии аметропии она колеблется в пределах от 1 до 2. Бинокулярная острота зрения выше монокулярной примерно в 1,3 раза. Существует много как эндогенных, так и экзогенных факторов, снижающих остроту зрения. Поэтому при расчете дневных визуальных оптических систем, к которым и относятся телескопические системы, принято считать, что острота зрения глаза наблюдателя равна 1, что соответствует предельному углу разрешения глаза, равному 1 угловой минуте.

Допустимые значения полевых аберраций, прежде всего кривизны изображения и астигматизма, определяются аккомодационной способностью глаза и глубиной фокусной области глаза.

Возможность одновременного, без аккомодации, наблюдения объектов глазом определяется глубиной его фокусной области (этот параметр для глаза эквивалентен глубине резко изображаемого пространства объектива, работающего без перефокусировки). Глубина фокусной области глаза зависит от диаметра последнего и колеблется от 0,3 до 1,7 дптр (при изменении диаметра зрачка от 8 до 1 мм соответственно). Для диаметра зрачка 2 ÷ 5 мм глубина фокусной области составляет 0,88 ÷ 0,4 дптр. Сравнение величин объема аккомодации и глубины фокусной области объясняет, почему допуск на кривизну изображения назначается более жестким, если в оптической системе имеются сетки, шкалы или иные знаки, которые должны наблюдаться одновременно с наблюдением объектов.

Опытным путем установлено, что если астигматизм оптической системы превышает 0,5 дптр, то наблюдатели отмечают снижение качества изображения.

На основании вышесказанного, а также учитывая опыт эксплуатации оптических приборов, можно рекомендовать следующие допустимые величины остаточных аберраций оптических систем дневных визуальных телескопических приборов:

• сферическая и сферохроматическая аберрации не должны превышать 1 ÷ 2 угловые минуты; • кома не должна превышать 1 ÷ 3 угловые минуты; • астигматизм не должен превышать 0,5 дптр; • кривизна изображения не должна превышать 3 дптр (если в системе отсутствуют шкалы, сетки и т. п.); • при наличии в системе шкал или сеток кривизна изображения не должна превышать 0,5 дптр в пределах поля зрения, соответствующего угловой величине этих шкал или сеток.

Допустимая величина дисторсии зависит от назначения системы. Практически установлено, что в зрительных трубах можно считать допустимой величину относительной дисторсии в 3,5%, а при использовании широкоугольных окуляров (угловое поле более 60°) – до 11% и более. В углоизмерительных, прицельных телескопических системах допуск на дисторсию может назначаться более жестким и определяется частными техническими условиями.