ОПТИЧЕСКИЕ НАБЛЮДАТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ, ИХ УСТРОЙСТВО, ВЫБОР И ЭКСПЛУАТАЦИЯ

В.А.Солнцев

ЗРИТЕЛЬНАЯ ТРУБА

   Зрительная труба представляет собой монокулярный оптический наблюдательный прибор, содержащий объектив, окуляр и оборачивающую систему. В зависимости от конструкции трубы оборачивающая система может быть линзовой или призменной.



Устройство зрительной трубы с линзовой оборачивающей системой показано на рис. 1.1.









Объектив 1 в оправе 2 соединен с цилиндрическим корпусом 3. В противоположной объективу 1 стороне корпуса 3, в его цилиндрической направляющей, находится выдвижной тубус 6, внутри которого расположены линзы 5 оборачивающей системы. Между объективом 1 и первой линзой оборачивающей системы 5 расположена линза — коллектив 4, назначение которой — наклонить лучи от объектива к оптической оси и за счет этого уменьшить диаметр линз оборачивающей системы и окуляра.

В рабочем положении трубы тубус 6 смещается назад до упора. На конце тубуса 6 расположена муфта 7 окуляра 8, соединенная резьбой с тубусом. Вращение муфты 7 приводит к осевому перемещению окуляра 8, что необходимо для наводки трубы на резкость изображения. На муфте 7 обычно наносится диоптрийная шкала 11, но в некоторых моделях труб она отсутствует и имеется лишь нулевая отметка. На тубусе 6 имеется соответствующая этой шкале неподвижная отметка 12.



В большинстве труб установка окуляра может производиться от —7 до + 10 дптр. Для центрирования окуляра трубы относительно глаза, т. е. для совмещения выходного зрачка 10 со зрачком глаза наблюдателя и защиты глаза от бокового света, на муфте окуляра предусмотрен наглазник 9.



Рассмотренную выше конструкцию имеют небольшие зрительные трубы, например трубы моделей «Турист-4», «Турист-5». Трубы с достаточно большим диаметром входного зрачка Dвх, например труба модели «Турист-3», имеют не один, а два выдвижных, входящих один в другой, тубуса.

В корпусах труб большого увеличения (трубы моделей «Турист-3» и «Турист-5») имеются гнезда с резьбой 1/4" для установки их на фото- или киноштативы.


Оптическая схема зрительной трубы с линзовой оборачивающей системой показана на рис. 1.2.








Рис. 1.2. Оптическая схема зрительной трубы с линзовой оборачивающей системой: а — положение плоскостей изображения при расположении объекта на большом расстоянии от трубы (в практической бесконечности); б— положение плоскостей изображения при расположении объекта вблизи от трубы


Здесь:

1 — объектив состоящим из двух склеенных между собой линз;

2 — коллектив, расположенный вблизи от фокальной плоскости 3 объектива;

4 — плоскость изображения, создаваемого объективом 1;

5 — линзы оборачивающей системы;

6 — фокальная плоскость второй линзы оборачивающей системы;

7 — плоскость изображения, создаваемого оборачивающей системой;

8 — линзы окуляра;

9 — выходной зрачок;

10—13 — диафрагмы.



На схеме показаны также фокусное расстояние объектива fоб, фокусное расстояние окуляра fок, световой диаметр объектива (входной зрачок) Dвх, диаметр выходного зрачка Dвых и удаление выходного зрачка lвых.



При рассматривании в зрительную трубу объектов, находящихся на достаточно большом расстоянии от наблюдателя (500 м и более), плоскость изображения 4 практически совпадает с фокальной плоскостью 3 объектива 1 и соответственно одновременно с этим плоскость изображения 7, создаваемого оборачивающей системой, также практически совпадает с фокальной плоскостью 6 второй линзы оборачивающей системы и при нормальном зрении наблюдателя окуляр 8 находится в положении, показанном на рис. 1.2 а, т.е. его фокус практически лежит в фокальной плоскости 6. Для наблюдателя, у которого аметропия глаз отличается от нормальной (для близорукого или дальнозоркого наблюдателя), необходимо ввести коррекцию путем продольного смещения окуляра. При этом, как и в случае бинокля, для близорукого глаза окуляр должен быть смещен вперед, по направлению к объективу, а для дальнозоркого глаза — назад, до получения резкого изображения наблюдаемого объекта.



При переносе наблюдения с удаленного объекта на объект, расположенный ближе к наблюдателю, плоскость его изображения 4 уже не будет совпадать с фокальной плоскостью 3 и отходит от нее тем дальше, чем ближе находится наблюдаемый объект к объективу трубы (рис. 1.2,б). Одновременно происходит и соответствующее смещение плоскости изображения 7, создаваемого оборачивающей системой 5. В связи с этим, для получения резкого изображения объекта, окуляр должен быть смещен на некоторое расстояние назад. В этом и заключается перефокусировка трубы при переносе наблюдения с объекта на объект и при различном удалении объектов от наблюдателя.




Устройство зрительной трубы с призменной оборачивающей системой рассмотрим на примере трубы модели ЗРТ-460 (рис. 1.3 и табл.).








Рис. 1.3. Зрительная труба с призменной оборачивающей системой.




В жестком металлическом корпусе 3 установлен объектив 2. С другой стороны корпуса расположен механизм наводки на резкость изображения, содержащий муфту 4, вращение которой приводит к продольному перемещению корпуса 6 с установленным на нем окуляром 10.

В корпусе 6 расположены призмы 7 оборачивающей системы. С корпусом жестко соединен тубус 8 окуляра 10. Окуляр расположен в муфте 9, связанной резьбой с тубусом 8.

На муфте 9 нанесена диоптрийная шкала 13 (в пределах ±5 дптр), а на тубусе 8 имеется соответствующая этой шкале неподвижная отметка 14.

В отличие от предыдущей трубы здесь шкала 13 служит не для настройки трубы на резкость изображения (операции, выполняемой вращением муфты 4), а для введения коррекции на аметропию глаза наблюдателя.


Введение коррекции дает возможность использовать шкалу дистанции 5 на муфте 4 для определения расстояния до наблюдаемого объекта при наводке на него на резкость.

Наглазник 11 предназначен для центрирования трубы относительно глаза, т. е. для совмещения выходного зрачка 12 со зрачком глаза наблюдателя и для защиты глаза от бокового света.

Объектив 2 защищен от бокового света цилиндрической блендой 1, соединенной на резьбе с корпусом 3.



Для удобства эксплуатации труба имеет съемную ручку 16, присоединяемую к корпусу винтом 15. При снятой ручке 16 труба может быть установлена на фото- или киноштатив, для чего гнездо под винт 15 в корпусе 3 имеет резьбу 3/8".

Оптическая схема этой трубы аналогична оптической схеме призменного монокуляра.




Ряд конструкций зрительных труб имеет специальное устройство, позволяющее ступенчато или плавно изменять увеличение, даваемое трубой.

Трубы с плавным изменением увеличения называют панкратическими. Приведенные в табл. трубы моделей «Турист-П» и «Зеница» являются панкратическими трубами с плавным изменением увеличения, а труба модели ЗРТ-457 имеет двухступенчатый переключатель увеличения.

На корпусе зрительной трубы приводятся: фирменный знак, обозначение модели, заводской номер и иногда название, например «Зеница».


Зрительная труба комплектуется футляром для переноски и хранения, светофильтром, паспортом с основными данными трубы и руководством п о ее эксплуатации. В комплект некоторых труб, например трубы модели ЗРТ-457, входит также специальный штатив, на который труба устанавливается в рабочем положении.
Основные техникоэксплуатационные характерисики ряда распространенных отечественных зрительных труб приведены в табл.

Технико-эксплуатационные характеристики зрительных труб отечественного производства
Модель, название и основные параметры	Уве­личение,крат	Диаметр зрачка, мм		Удаление выход. зрачка, мм	Геометрическая свето сила	Угол поля зрения, °	Поле зрения на рас­стоянии 1000 м, м	Разре­шающая способ­ность, "	Сумереч­ное число	Масса, г	Габаритные размеры в рабочем положении,мм
		Вход.	Выход.
«Турист-3», 20X50	20	50	2,5	-	6,25	2	35	3,5	31,6	610	Ø 59X515
«Турист-4», 10X30	10	30	3	-	9	4	70	5,2	17,3	225	Ø 36,5X325
«Турист-5», 20X30	20	30	1,5	-	2,25	2	35	5,2	24,5	250	Ø 38X340
«Славутич-1», 10X30	10	30	3	-	9	4	70	10	17,3	400	Ø 42X400
«Славутич-2», 20X50	20	50	2,5	-	6,25	2	35	6	31,6	700	Ø 65X590
ЗТ3-10X30	10	30	3	-	9	5	87	5,2	17,3	250	Ø 37X378
ЗТ4-20Х50	20	50	2,5	-	6,25	2,5	44	3,5	31,6	500	Ø 57X540
ЗРТ-460	20	50	2,5	8,4	6,25	3,2	56	3,6	31,6	800	63X150X380
«Турист-П» (8÷20)X32*	8 - 20	32	4-1,6	-	16 - 2,56	5 - 2	87-35	5,6	16-25,3	400	Ø 39X330
«Зеница-ЗТ» (8÷24)Х40*	8 - 24	40	5-1,66	24	25 - 2,75	5 - 1,66	87-29	-	17,9-31	580	55X63X445
ЗРТ-457**	29.8	70	2,35	7,8	5,5	1,17	20,4	3	45,6	1200	90X90X470
	58.8		1,19		1,42	0,81	14,2		64,2
Т3-10X46	10	46	4,6	15,3	21,2	5,5	96	6,5	21,4	340	61Х82Х177
* Труба панкратическая, с плавным изменением увеличения. ** Труба со ступенчатым переключением увеличения.

В заключение рассмотрим оригинальный наблюдательный прибор-окулярную насадку "Турист - ФЛ", которая представляет собой зрительную трубу с линзовой оборачивающей системой.

В качестве объектива в ней используется стандартный сменный фотообьектив малоформатного фотоаппарата с размером кадра 24X36 мм. Для присоединения к окулярной насадке сменного фотообъектива в ее конструкции предусмотрена переходная резьбовая муфта, в которую вворачивается фотообъектив.
Внешний вид окулярной насадки «Турист-ФЛ» показан на рис. 1.4, а на рис. 1.5 та же насадка представлена в комплекте с фотообьективом "Таир-11А".

  
Основные параметры окулярной насадки «Турист-ФЛ» приведены ниже.

• Резьба для соединения с обьективом, мм. ......... М42 X 1
• Фокусное расстояние окуляра, мм ..................... 8,9
• Габаритные размеры, мм ................................... Ø 52х182
• Мacca. г ........................................................... 150

Значения увеличения и угла поля зрения, обеспечиваемые насадкой при работе в комплекте с рядом распространенных любительских фотообъективов, приведены в табл. 2.

Таблица 2.
Фотообъектив	Увели­чение, крат	Угол поля зрения, °
«Индустар-61 Л/3»	5	6,6
«Гелиос-44»	6,5	—
«Юпитер-9»	10	4,4
«Таир-11А»	15	—
«Таир-3»	33	—
ЗМ-5А	55	0,66
МС МТО-11	110	0,33

Кроме фотообъективов, приведенных в табл. 2, с окулярной насадкой может применяться любой другой стандартный фотообъектив, имеющий присоединительную резьбу М42 Х 1 и длину рабочего отрезка, равную 45,5 мм.
Увеличение Г окулярной насадки при работе с фотообъективом, имеющим фокусное расстояние fоб (мм), может быть определено по формуле Г = fоб/8,9 где 8,9 — фокусное расстояние окуляра окулярной насадки, мм.

В процессе подготовки к действию и настройке окулярной насадки модели «Турист-ФЛ» принятый для использования сменный фотообъектив вворачивается до упора в переходную муфту насадки.
Центральный штрих шкалы глубины резкости объектива совмещается со знаком ∞, и полностью открывается диафрагма. Наведя прибор на удаленный объект, вращением муфты окуляра насадки и кольца со шкалой дистанции используемого фотообъектива добиваются резкого изображения наблюдаемого объекта.

http://detect-ufo.narod.ru/pribor/optopribori/04_pribori_nabludeniya/1_04.html