 |
Министерство образования республики Беларусь
|
|
|
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Приборостроительный факультет
Кафедра «Лазерная техника и технология »
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту
по дисциплине «Теория и расчет оптических систем»
Тема: Многолинзовый бинокль с многолинзовой оборачивающей системой
Исполнитель:
Орда Вероника Владимировна,
студент 3 курса, 11311218 группы
Руководитель:
Артюхина Нина Константиновна,
Минск, 2020
Оглавление
ВЕДЕНИЕ. 3
1. АНАЛОГИ И БАЗОВЫЕ СХЕМЫ.. 5
1. 1 Конструкция бинокля. Оптическая схема Галилея. 5
1. 2 Оборачивающая система. 6
2. НАЗНАЧЕНИЕ И БАЗОВЫЕ СХЕМЫ.. 11
2. 1 Оптическая схема Кеплера. 11
2. 2 Линзовая оборачивающая система. 13
4. ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ. 16
5. МЕТОД РАСЧЁТА. ГАБАРИТНЫЕ РАСЧЁТЫ ОС. 18
6. РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЁТА ПАРАКСИАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК. 20
6. 2Подбор оптических компонентов по каталогам.. 20
6. 2. 1 Объектив. 20
6. 2. 2 Окуляр. 22
7. КОМПЬЮТЕРНЫЕ РАСЧЁТЫ ПО СОГЛАСОВАНИЮ С КОНСУЛЬТАНТОМ... 23
8. ОБЪЕКТНЫЙ МОДУЛЬ ОС. 25
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 28
Список литературы.. 29
Приложения А (Аберрации). 30
Приложение Б (патент). 35
ВЕДЕНИЕ
Бино́ кль (фр. binocle от лат. bini «двое» + oculus «глаз») — оптический прибор, состоящий из двух параллельно расположенных и соединённых вместе зрительных труб, для наблюдения удалённых предметов двумя глазами[1]: за счёт этого наблюдатель видит стереоскопическое изображение (в отличие от зрительной трубы).
Рис. 1 –– Схема классического бинокля:
1 — объектив, 2 и 3 — призмы Порро, 4 — окуляр
Из вариантов устройства биноклей на практике используются трубы Галилея (простые устройства с высокой светосилой и малым полем зрения) и трубы Кеплера, которые, в свою очередь, делятся в зависимости от применённого решения по конструкции зрительной трубы (апризматические, несколько классов призматических).
|
|
|
Бинокли специализируются по применению: существуют театральные бинокли (компактные приборы с невысоким увеличением), астрономические бинокли (приборы для наблюдения за астрономическими объектами), стационарные бинокли для смотровых площадок, а также спортивные, артиллерийские, морские и другие. Некоторые модели биноклей комплектуются дополнительными устройствами (например, компасом, дальномером), оснашаются гиростабилизирующими компонентами, приборами ночного видения.
Данный курсовой проект посвящён исследованиям, лежащей в области расчётной оптики. Актуальность темы заключается в том, что современные объективы, не смотря на их высокое качество по построению изображения, дороги в изготовлении и имеют высокие требования по эксплуатации.
Объектив Петцваля утратил своё значение как объективы фотографические, уступив место светосильным анастигматам, хотя и используется в наше время как портретный объектив.
Однако схема объектива Петцваля до сих пор широко используется в микроскопии в качестве схем микрообъектива небольшого увеличения или коррекционно-силового компонента в конструкциях микрообъективов с высокими апертурами.
Цель курсового проекта заключается в изучении основных характеристик, конструкции и особенностей оптической системы многолинзового объектива Петцваля.
Для осуществления обозначенной цели служат следующие задачи:
· Анализ аналогов и базовых схем объективов;
· Изучение оптической схемы многолинзового объектива Петцваля;
· Проведение габаритного и аберрационного расчёта;
· Моделирование в компьютерном ПО;
|
|
|
1. АНАЛОГИ И БАЗОВЫЕ СХЕМЫ
1. 1 Конструкция бинокля. Оптическая схема Галилея
Оптические схемы биноклей они бывают двух типов – Галилея и Кеплера. В галилеевских (голландских) (рис. 2) биноклях в качестве объектива используется длиннофокусная собирающая линза или блок из нескольких склеенных между собой линз. Окуляром служит рассеивающая линза. Увеличение такого бинокля равно отношению фокусного расстояния объектива к фокусному расстоянию окуляра, а геометрическая длина «трубы» равна разнице фокусных расстояний. Поскольку изображение, формируемое подобными оптическими схемами, получается прямым (то есть, не перевернутым), никаких дополнительных оптических компонентов, чтобы переворачивать изображение не требуется. По этой причине галилеевские бинокли компактны, просты и недороги. Благодаря малому числу оптических элементов потери света в них минимальны, что позволяет использовать их в качестве «сумеречных». Однако бинокли этого типа формируют мнимое изображение, к которому нельзя применить измерительную сетку или спроецировать его на матовое стекло или экран. Кроме того, галилеевские бинокли имеют малое поле зрения: изображение в них выглядит, как будто его рассматривают через отверстие в черном заборе, причем этот эффект тем сильнее, чем больше увеличение бинокля. В настоящее время конструкция Галилея в основном используется в театральных биноклях.
Рис. 2— Система Галилея
|
|
|
