Синтез и расчет зрительных труб со стабилизацией изображения

• Автор: Балаценко, Ольга Николаевна
• Шифр специальности: 05.11.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 189 с. : ил.

Содержание.
1. Введение

Глава 1. Принципы построения оптических систем со стабилизацией

изображения

1.1. Сравнительный анализ оптических элементов стабилизации изображения

1.1.1. Призменные устройства стабилизации

1.1.2. Устройства стабилизации с плоскими зеркалами

1.2. Стабилизация изображения зеркалами, расположенными

внутри оптической системы

1.2.1. Анализ возможности создания кривизны изображения в оптической системе, необходимой для устранения расфокусировки в центре поля зрения
1.2.2. Устранение расфокусировки в центре поля зрения путем одновременного смещения и поворота зеркала
Глава 2. Системы Галилея с уменьшенной кривизной изображения
2.1. Анализ целесообразности создания трехкомпонентной трубы Галилея
2.1.1. Двухкомпонентная система Галилея
2.1.2. Трехкомпонентная система Галилея
2.2. Уменьшения кривизны изображения трубы Галилея за счет специального подбора материала линз
2.2.1. Анализ возможности создания трубы Галилея с уменьшенной кривизной изображения в видимой области спектра
2.2.2. Системы Галилея с уменьшенной кривизной изображения, работающие в инфракрасной области
спектра
Глава 3. Системы Кеплера с зеркальным коллективом
3.1. Зеркальный коллектив- одиночное сферическое зеркало с наружным отражением
3.2. Зеркальный коллектив - зеркало
Манжена

Глава 4. Исправление вторичного спектра в зрительных
трубах
4.1:0 возможности исправления вторичного спектра в двух-,
трехлинзовых объективах
4.2. О возможности исправления вторичного спектра в телеобъективах
4.2.1. Параметры С для первого и второго компонентов одинаковы (С 1=С2)
4.2.2. Параметры С для первого и второго компонентов различны (С 1^С2)
Глава 5. Расчет и сравнительный анализ различных вариантов
зрительных труб со стабилизацией изображения
5.1. Сложная зрительная труба, состоящая из систем Галилея и Кеплера
5.1.1 .Габаритный расчет
5.1.2. Аберрационный расчет
5.2. Сложная зрительная труба, состоящая из двух систем Кеплера с использованием зеркального
коллектива
5.2.1. Габаритный расчет
5.2.2. Аберрационный расчет
Заключение
Список литературы
Приложение 1 на 5 страницах.
Приложение 2 на 6 страницах.
Приложение 3 на 2 страницах.
Приложение 4 на 16 страницах.
Введение.
В последнее время к оптическим приборам все чаще и чаще предъявляются, в основном, два взаимно противоречивых требования: высокое угловое разрешение и минимальность массы и габаритов. Эти требования сохраняются также и для аппаратуры, работающей с подвижных или недостаточно устойчивых оснований, к числу которых, в частности, относятся и руки оператора. В последнем случае прибор перемещается относительно предмета или цели наблюдения, которая, в свою очередь, может также двигаться. Подобное взаимное движение вызывает изменение направления визирного луча. При этом линейные перемещения носителя оптического прибора вызывают параллельные самому себе перемещения визирного луча. Если эти перемещения в плоскости предметов меньше, чем линейная разрешающая способность в этой плоскости, то не происходит или почти не происходит ухудшения основных характеристик оптического прибора. В большинстве случаев это так. Поэтому считается [1,2], что линейные колебания не влияют на работу прибора, если предмет наблюдения находится на расстоянии практической бесконечности. Иначе обстоит дело с угловыми перемещениями основания, которые мо!ут вызывать значительные отклонения визирного луча в плоскости предметов, приводя к уменьшению контраста и предела разрешения из-за инерционности зрения и, кроме того, могут приводить к потере цели, нарушая работоспособность прибора.
Для сохранения потенциальных возможностей прибора в области разрешающей способности в основном используют различные механические устройства, снижающие влияние движения основания на качество изображения. Наиболее часто встречающимся вариантом является установка оптического прибора на гиростабилизированную платформу. Однако при всей очевидности выбора подобного решения задачи стабилизации от него нередко приходится отказываться. Это объясняется тем, что соотношение между массами стабилизируемого прибора и стабилизирующей установки

о ,Г-!.„ Г-1 + Г-Г2 (Г-1)
Б/у =л-(-у- + (1-Г)) = л----р-----------------= -п—р— (25)
Тогда при Г=3,2Х Я«• = -1,
2.1.2 Трехкомлонентнан система Галилея.
Перейдем к анализу трехкомпонентиой системы Галилея (см. рис.10).

Функциональная схема трехкомионентной зрительной трубы Галилея. Внедем условие масштаба:
Гог, =
Jj = j,+rf2 = l (26),

где 1- общая длина трехкомпонентной системы, равная длине обычной двухкомпонентной трубы;
d{- расстояние между первым и вторым компонентами; d2- расстояние между вторым и третьим компонентами.
Кроме того, будем учитывать условие телескопичности:
Ф„Гщ 55 =0 (27)
И условие минимизации четвертой суммы Зейделя:
Sly =’Елг,Ф, -> min (28).
Рассмотрим несколько вариантов.
а. Расстояния между компонентами равны (5, = <72=0,5) и S,y = 0.
Решим систему уравнений: