Введение к работе
Актуальность работы. В последнее время к оптическим приборам все чаще и чаще, предъявляются два взаимно противоречивых требования: минимальность массы и габаритов и высокая угловая разрешающая способность. Эти же условия сохраняются и для приборов, работающих с подвижного основания, в частности с рук оператора. При этом линейные колебания носителя, если предмет находится на расстоянии практической бесконечности, не влияют на работу прибора, а угловые — вызывают уменьшение контраста и предела разрешения из-за инерционности зрения и, кроме того, могут привести к потере цели. Поэтому для получения максимальной разрешающей способности визуальных приборов, работающих с рук (или подвижного основания) необходима стабилизация изображения относительно глаз наблюдателя. С учетом вышеуказанных требований основным направлением в развитии приборов данного класса несомненно является стабилизация изображения относительно приемника или приемника относительно колеблющегося случайным образом изображения за счет перемещения отдельных элементов или узлов прибора. А для этого требуется принципиально иной подход к выбору оптической схемы и ее аберрационной коррекции. Поэтому изучение аберрационных свойств, разработка методики синтеза и анализа оптических систем со стабилизацией изображения является актуальной задачей вычислительной оптики.
Целью диссертационной работы является разработка методики расчета и синтеза зрительных труб со стабилизацией изображения. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
разработка оптимальных оптических схем зрительных труб с внутренним расположением стабилизирующих элементов;
... .ЛЬИАЯ | ЬИЄЛПОТЕКА 1
выработка требований ж исправлению аберраций компонентов оптических систем с внутренней стабилизацией. Методы исследования. Решение поставленных задач основывалось на следующих методах:
использование приближенных формул теории аберраций третьего порядка;
современные автоматизированные методы расчета хода лучей через оптическую систему; применение математического аппарата. Научная новизна результатов, полученных в диссертационной работе, заключается в следующем:
» предложена наиболее целесообразная схема расположения оптических стабилизирующих элементов - внутри оптической системы, в параллельном пучке лучей;
исследованы возможности создания практически
безаберрационных труб Галилея, впервые предложено исправлять кривизну изображения за счет использования новых стекол, позволяющих существенно изменить параметр ж кривизны изображения;
исследованы свойства зеркального коллектива (зеркала Манжена) и впервые предложена конструкция зрительной трубы со стабилизацией линии визирования с использованием зеркального коллектива, необходимого для исправления кривизны изображения;
рассчитаны объективы-апохроматы без кристаллов, введены новые апохроматические пары стекол. Основными результатами диссертации. полученными в ходе исследований и выносимыми на защиту, являются:
условие расположения стабилизирующих элементов - внутри оптической системы, в параллельном пучке лучей, что позволяет
5 избежать расфокусировки изображения при их прокачке и значительного увеличения массы и габаритов прибора; децентрированные оптические системы с использованием зеркального коллектива - зеркала Манжена, позволяющего исправить кривизну изображения;
объективы-апохроматы без»кристаллов, выполненные на базе сочетаний особых кронов (ОК) со сверхтяжелыми кронами (СТК) и особых кронов (ОК) с кроном (К8). При этом особые кроны используются в положительной линзе, а сверхтяжелые кроны или кроны в отрицательной линзе;
методика габаритного и аберрационного расчета визуальных оптических систем со стабилизированным изображением. Практическая ценность работы:
полученные результаты могут быть.использованы при разработке оптических систем с внутренней стабилизацией, в частности, зрительных труб большого увеличения (более Iff); разработана и рассчитана оптическая схема зрительной трубы с внутренней стабилизацией со следующими оптическими характеристиками: видимое-увеличение 20х диаметр входного зрачка 60мм, угловое поле зрения 3, угол стабилизации ±1,5. Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на международной конференции "Прикладная оптика-96", на международной конференции* "Прикладная оптика-98", на конференции профессорско-преподавательского состава СШ6ГИТМО(ТУ) в'1999 году. По материалам диссертации опубликовано б печатных работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из»введения,
пяти глав и заключения: изложена на 'уру странице машинописного
текста, содержит рисунков, рЛ~ таблиц, 7 приложений и
список литературы, включающий Зу наименований, всего '7/cf страниц.
