Загальні відомості про біноклі
Призначення і типи біноклів
Бінокль є основним наглядовою оптичним приладом для всіх родів військ і призначається для спостереження за полем бою, відшукання і вивчення цілей, вимірювання горизонтальних і вертикальних кутів і коректування стрільби.
В експлуатації перебувають наступні призматичні біноклі вітчизняного виробництва:
- бінокль із збільшенням 6 х і полем зору 8 ° 30 '; шифр бінокля Б-6 (рис. 1);
1 -Шийно ремінь; 2-покришка для окулярів
- бінокль із збільшенням 8 х і полем зору 8 ° 30 ', шифр бінокля Б-8 (рис. 2);
- бінокль із збільшенням 12 х і полем зору 6 °; шифр бінокля Б-12 (рис. 3);
- бінокль із збільшенням 15 х і полем зору 4 °; шифр бінокля Б-15 (рис. 4).
Бінокль зберігається в спеціальному футлярі, усередині якого є гнізда для запасний окулярної раковини і світлофільтрів (помаранчевих або жовто-зелених стекол), що надіваються на окуляри.
У комплект біноклів Б-6, Б-8, Б-12 і Б-15 входять: бінокль, футляр з плечовим ременем, запасна окулярная раковина, світлофільтри в оправі, покришка окулярів з шийним ременем, серветка фланелева 200 '200 мм.
Примітка. Можуть зустрітися біноклі, у яких є шкіряна петля для носіння бінокля на гудзику.
Опис зовнішнього вигляду біноклів
Кожен бінокль складається з двох зорових труб (монокуляри), з'єднаних між собою шарніром. Монокуляри з'єднані так, що при обертанні навколо шарнірної осі оптичні осі їх і вісь шарніра завжди паралельні між собою.
Правий монокуляр складається:
- з окулярної частини;
- правого корпусу з верхньої та нижньої кришками, верхнім і нижнім приливами для збірки шарніра і антабкою для кріплення шийного ременя;
Лівий монокуляр складається з тих же частин і деталей, що і правий, але в ньому немає «сітки». Зовні на верхній лівій кришці бінокля Б-6 викарбувано і заповнена спеціальним сплавом напис: АУ (на деяких УВП) 6 '30.
Біноклі Б-6 останніх випусків написи АУ не мають, а на верхній лівій кришці їх вигравірувані: 6 '30, номер бінокля і марка заводу [1].
Біноклі Б8, Б12 та Б15 мають відповідно наступну гравіювання на верхніх лівих кришках: Б8 '30, Б12' 42 і Б15 '50. Перша цифра позначає збільшення бінокля, а друга - діаметр його об'єктива в міліметрах.
Крім того, на кришках цих біноклів також ви гравіровані номер бінокля, рік його виготовлення і марка заводу.
Гравірування кришок заповнюється цинковими густо тертими білилами.
Шарнір складається з зовнішньої втулки, внутрішньої осі, верхнього диска з розподілами, нижнього диска, верх нього і нижнього гвинтів шарніра і гайки шарніра.
Оптична частина біноклів
Кожен з монокулярів бінокля є звичайною зорову трубку Кеплера, що складається з об'єктива і окуляра, фокальні площині яких поєднані.
Трубка Кеплера дає дійсне і збільшене, але перевернене зображення спостережуваного предмета, а загальна довжина її дорівнює сумі фокусних відстаней об'єктива і окуляра. Для отримання прямого зображення і зменшення довжини приладу в оптичну систему зорових труб бінокля введена призмова обертає, система.
Отже, в оптичну частину монокуляра бінокля входять об'єктив, призмова обертає, система і окуляр. Крім того, в фокальній площині об'єктива правого монокуляра поміщена плоскопаралельна пластинка з витравленої на ній угломерной сіткою. На рис. 5 показана оптична схема правого монокуляра призматичного бінокля.
Мал. 5.Оптіческая схема монокуляра бінокля:
1 - об'єктив; 2 - перша призма, що обертає системи; 3 - друга призма, що обертає системи; 4 - плоскопаралельна пластинка з угломерной сіткою; 5, 6 і 7 лінзи окуляра
Об'єктив. Як і у всіх інших оптичних приладах, об'єктив служить для отримання зображення розглянутих предметів.
Об'єктив бінокля складний, склеєний з двох лінз - двоопуклою і плосковогнутим (рис. 6). Сорти стекол лінз різні, спеціально підібрані так, що промені світла, що проходять через об'єктив, не розкладаються на складові кольору спектра і не виходить внаслідок цього фарбування зображення.
Мал. 6.Ізображеніе предмета, що дається об'єктивом
Лінзи об'єктива склеєні бальзамом (або замінником) і вставлені в металеву оправу, укріплену в отворі корпусу зорової труби бінокля.
У біноклях Б-8, Б-12 і Б-5 лінзи об'єктива склеєні бальзаміном, який більш стійкий до різкої зміни температури, в зв'язку з чим якість зображення не змінюється.
Оправа об'єктива обмежує пучок променів світла, що йде в бінокль, і тому діаметр її служить діаметром вхідної зіниці монокуляра.
Призмова обертає, система. За законами оптики паралельні промені, що йдуть від віддаленого предмета, проходячи через об'єктив, перетинаються в його фокальній площині, утворюючи зображення предмета. Як видно на рис. 6, зображення предмета, отримане в фокальній площині, перевернуто на 180 °. Таке зображення розглядати незручно. Для отримання в фокальній площині прямого зображення необхідно зображення, що дається об'єктивом, повернути на 180 °. Цю функцію і виконує призмова обертає, система. Вона складається з двох прямокутних призм, у яких відбивають світло є межі, що утворюють прямий кут. Перевага цієї системи в порівнянні з линзовой обертаючою системою полягає в тому, що вона дозволяє отримати бінокль коротше і з великою відстанню між центрами об'єктивів монокулярів [2]. Обертаюча система поміщається між об'єктивом і його фокальній площиною. Призми встановлені і закріплені в монокуляра так, що гипотенузной межі звернені одна до одної, а межі, що утворюють прямий кут, взаємно перпендикулярні (рис. 7).
Мал. 7.Взаімное розташування призм обертаючої системи
На рис. 8 видно, що зображення, перевернуте об'єктивом 1 зверху вниз і справа наліво, потрапляючи на що відображає площину першої призми 2 обертає системи, відбивається від неї на відбивну площину 11 тієї ж призми. Відбившись від площини 11, зображення виходить з першої призми.
Після проходження променями першої призми зображення, що дається об'єктивом, буде повернуто лише по висоті (верх - низ). Тільки після виходу променів з другої призми 3 обертаючої системи зображення буде повернуто також справа наліво.
Отже, промені світла, що пройшли через об'єктив, першу і другу призми обертаючої системи, дають дійсне і пряме зображення, розташоване в фокальній площині об'єктива.
Зазначений на рис. 7 кут 90 ° між призмами повинен бути витриманий з великою точністю, в іншому випадку зображення буде похилим, що утруднить спостереження.
Кутомірна сітка. Кутомірна сітка (рис. 9) нанесена на плоскопараллельной скляній пластинці, яка поміщена в правому монокуляра.
Мал. 8.Оборачіваніе зображення в біноклі:
1 - об'єктив; 2 - перша призма, що обертає системи; 3 - друга призма, що обертає системи; 4 - кутомірна сітка; 5, 6 і 7 - лінзи окуляра
Мал. 9.Угломерная сітка бінокля
Ціна великого поділу сітки (між довгими сусідніми штрихами або між сусідніми хрестами) дорівнює 0-10; ціна малого поділки сітки (між довгими і короткими штрихами або між хрестом і коротким штрихом) дорівнює 0-05.
Розділивши на око мале розподіл сітки на дві частини, кути можна вимірювати з точністю до двох - трьох поділів кутоміра.
За допомогою угломерной сітки можна вимірювати кути в горизонтальній і вертикальній площинах. Кутомірну сітку, зображену на рис. 9, мають всі біноклі; сітка біноклів Б-6 і Б-8 має кутову відстань між крайніми штрихами по горизонталі, рівне 1-00, бінокля Б-12 - 0-80, а бінокля Б-15 - 0-60.
Окуляр. Для збільшення зображення предмета, отриманого в фокальній площині об'єктива, його розглядають в окуляр, як в лупу.
Бінокль Б-6, наприклад, має окуляр, що складається з трьох лінз: колективу і очної лінзи, склеєної з двох лінз (рис. 10). Призначення колективу - звузити пучок променів настільки, щоб при заданому діаметрі очної лінзи все промені пучка потрапили в очну лінзу. В іншому випадку поле зору окуляра буде зрізано, т. Е. По краях поля зору буде нерезкое зображення предмета.
Мал. 10.Схема окулярабінокля Б-6:
1 - колектив; 2 - очна лінза
Збільшення бінокля прямо пропорційно відношенню фокусної відстані об'єктиву до фокусної відстані окуляра, т. Е.
де Г - збільшення;
f 1 - фокусна відстань об'єктива;
f 2 - фокусна відстань окуляра;
Хід променів світла в системі. На рис. 5 показаний хід променів світла в монокуляра бінокля. Пучок паралельних променів, що йдуть від віддаленого предмета, проходить об'єктив, який дає повне обертання зображення (низ - верх, зліва - направо), і потрапляє в першу призму обертаючої системи. Перша призма змінює хід променів на 180 ° і повертає зображення розглянутого предмета по висоті - верх зображення на низ. Потім промені потрапляють на другу призму, що обертає системи, яка в свою чергу змінює напрямок променів на 180 ° і повертає зображення справа наліво.
Отже, після проходження променів світла через обертаючу призмову систему виходить пряме зображення предмета.
Пройшовши призмову систему, промені світла, що сходяться пучком йдуть в фокальній площині об'єктива, де розташована плоскопаралельна скляна пластинка з нанесеною на її поверхні угломерной сіткою. Таким чином, зображення предмета (розглянутій території) і кутомірна сітка лежать в одній площині і в окуляр розглядаються одночасно.
Промені, що виходять з фокуса окуляра розходяться пучком, пройшовши окуляр, стають паралельними.
Щоб використовувати всі поле зору при спостереженні в бінокль, очі потрібно розташовувати на певній відстані від зовнішньої поверхні останніх лінз окулярів; це відстань називається видаленням вихідної зіниці.
Бінокль Б-6 має видалення вихідної зіниці, рівне 11 мм, бінокль Б-8 - 10,8 мм, бінокль Б-12 - 12 мм, а бінокль Б-15 - 13 мм.
Видалення вихідної зіниці визначається шляхом розрахунку оптичної системи і для всіх біноклів даного типу є величиною постійною з відомим допуском в більшу і меншу сторону на виготовлення оптичних деталей і юстирування.
Положення очі щодо вихідної зіниці фіксується висотою окулярної раковини 8 (рис. 12).
[1] Один з оптікомеханіческіх заводів випускав біноклі Б-6, які на кришках написів не мали. Напис 6х30, марка заводу і номер бінокля нанесені на припливах корпусів монокулярів.
[2] Чим більше відстань між центрами об'єктивів, тим краще бінокль з точки зору розглядання предметів по глибині.