Общие сведения о биноклях

Назначение и типы биноклей

Бинокль является основным наблюдательным оптическим прибором для всех родов войск и предназначается для наблюдения за полем боя, отыскания и изучения целей, измерения горизонтальных и вертикальных углов и корректирования стрельбы.

В эксплуатации находятся следующие призматические бинокли отечественного производства:

– бинокль с увеличением 6х и полем зрения 8°30'; шифр бинокля Б-6 (рис. 1);

Рис. 1. Бинокль Б-6:

1 – шейный ремень; 2 – покрышка для окуляров

– бинокль с увеличением 8х и полем зрения 8°30', шифр бинокля Б-8 (рис. 2);

– бинокль с увеличением 12х и полем зрения 6°; шифр бинокля Б-12 (рис. 3);

– бинокль с увеличением 15х и полем зрения 4°; шифр бинокля Б-15 (рис. 4).

Бинокль хранится в специальном футляре, внутри которого имеются гнезда для запасной окулярной раковины и светофильтров (оранжевых или желто-зеленых стекол), надевающихся на окуляры.

В комплект биноклей Б-6, Б-8, Б-12 и Б-15 входят: бинокль, футляр с плечевым ремнем, запасная окулярная раковина, светофильтры в оправе, покрышка окуляров с шейным ремнем, салфетка фланелевая 200x200 мм.

Примечание. Могут встретиться бинокли, у которых есть кожаная петля для носки бинокля на пуговице.

Описание наружного вида биноклей

Каждый бинокль состоит из двух зрительных труб (монокуляров), соединенных между собой шарниром. Монокуляры соединены так, что при вращении вокруг шарнирной оси оптические оси их и ось шарнира всегда параллельны между собой.

Правый монокуляр состоит:

– из окулярной части;

– правого корпуса с верхней и нижней крышками, верхним и нижним приливами для сборки шарнира и антабкой для крепления шейного ремня;

– объективной части.

Левый монокуляр состоит из тех же частей и деталей, что и правый, но в нем нет «сетки». Снаружи на верхней левой крышке бинокля Б-6 выгравирована и заполнена специальным сплавом надпись: АУ (на некоторых УВП) 6x30.

Бинокли Б-6 последних выпусков надписи АУ не имеют, а на верхней левой крышке их выгравированы: 6x30, номер бинокля и марка завода[1].

Бинокли Б-8, Б-12 и Б-15 имеют соответственно следующую гравировку на верхних левых крышках: Б8x30, Б12x42 и Б15x50. Первая цифра обозначает увеличение бинокля, а вторая – диаметр его объектива в миллиметрах.

Кроме того, на крышках этих биноклей также вы гравированы номер бинокля, год его изготовления и марка завода.

Гравировка крышек заполняется цинковыми густо тертыми белилами.

Шарнир состоит из наружной втулки, внутренней оси, верхнего диска с делениями, нижнего диска, верх него и нижнего винтов шарнира и гайки шарнира.

Оптическая часть биноклей

Каждый из монокуляров бинокля представляет собой обычную зрительную трубку Кеплера, состоящую из объектива и окуляра, фокальные плоскости которых совмещены.

Трубка Кеплера дает действительное и увеличенное, но перевернутое изображение наблюдаемого предмета, а общая длина ее равна сумме фокусных расстояний объектива и окуляра. Для получения прямого изображения и уменьшения длины прибора в оптическую систему зрительных труб бинокля введена призменная оборачивающая система.

Следовательно, в оптическую часть монокуляра бинокля входят объектив, призменная оборачивающая система и окуляр. Кроме того, в фокальной плоскости объектива правого монокуляра помещена плоскопараллельная пластинка с вытравленной на ней угломерной сеткой. На рис. 5 показана оптическая схема правого монокуляра призматического бинокля.

Рис. 5. Оптическая схема монокуляра бинокля:

1 – объектив; 2 – первая призма оборачивающей системы; 3 – вторая призма оборачивающей системы;

4 – плоскопараллельная пластинка с угломерной сеткой; 5, 6 и 7– линзы окуляра

Объектив. Как и во всех других оптических приборах, объектив служит для получения изображения рассматриваемых предметов.

Объектив бинокля сложный, склеенный из двух линз – двояковыпуклой и плосковогнутой (рис. 6). Сорта стекол линз разные, специально подобранные так, что лучи света, проходящие через объектив, не разлагаются на составные цвета спектра и не получается вследствие этого окрашивания изображения.

Рис. 6. Изображение предмета, даваемое объективом

Линзы объектива склеены бальзамом (или заменителем) и вставлены в металлическую оправу, укрепленную в отверстии корпуса зрительной трубы бинокля.

В биноклях Б-8, Б-12 и Б-5 линзы объектива склеены бальзамином, который более устойчив к резкому изменению температуры, в связи с чем качество изображения не изменяется.

Оправа объектива ограничивает пучок лучей света, идущего в бинокль, и поэтому диаметр ее служит диаметром входного зрачка монокуляра.

Призменная оборачивающая система. По законам оптики параллельные лучи, идущие от удаленного предмета, проходя через объектив, пересекаются в его фокальной плоскости, образуя изображение предмета. Как видно на рис. 6, изображение предмета, полученное в фокальной плоскости, перевернуто на 180°. Такое изображение рассматривать неудобно. Для получения в фокальной плоскости прямого изображения необходимо изображение, даваемое объективом, повернуть на 180°. Эту функцию и выполняет призменная оборачивающая система. Она состоит из двух прямоугольных призм, у которых отражающими поверхностями являются грани, образующие прямой угол. Преимущество этой системы по сравнению с линзовой оборачивающей системой состоит в том, что она позволяет получить бинокль короче и с большим расстоянием между центрами объективов монокуляров[2]. Оборачивающая система помещается между объективом и его фокальной плоскостью. Призмы установлены и закреплены в монокулярах так, что гипотенузные грани обращены одна к другой, а грани, образующие прямой угол, взаимно перпендикулярны (рис. 7).

Рис. 7. Взаимное расположение призм оборачивающей системы

На рис. 8 видно, что изображение, перевернутое объективом 1 сверху вниз и справа налево, попадая на отражающую плоскость первой призмы 2 оборачивающей системы, отражается от нее на отражающую плоскость 11 той же призмы. Отразившись от плоскости 11, изображение выходит из первой призмы.

После прохождения лучами первой призмы изображение, даваемое объективом, будет повернуто лишь по высоте (верх – низ). Только после выхода лучей из второй призмы 3 оборачивающей системы изображение будет повернуто также справа налево.

Итак, лучи света, прошедшие через объектив, пер­вую и вторую призмы оборачивающей системы, дают действительное и прямое изображение, расположенное в фокальной плоскости объектива.

Указанный на рис. 7 угол 90° между призмами дол­жен быть выдержан с большой точностью, в противном случае изображение будет наклонным, что затруднит наблюдение.

Угломерная сетка. Угломерная сетка (рис. 9) нанесена на плоскопарал­лельной стеклянной пла­стинке, которая помещена в правом монокуляре.

Рис. 8. Оборачивание изображения в бинокле:

1 — объектив; 2 — первая призма оборачивающей системы; 3 — вторая призма оборачивающей системы; 4 — угломерная сетка; 5, 6 и 7 — линзы окуляра

Рис. 9. Угломерная сетка бинокля

Цена большого деления сетки (между длинными соседними штрихами или между соседними крестами) равна 0-10; цена малого деления сетки (между длинными и короткими штрихами или между крестом и коротким штрихом) рав­на 0-05.

Разделив на глаз малое деление сетки на две части, углы можно измерять с точностью до двух — трех делений угломера.

При помощи угломерной сетки можно измерять углы в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Угломерную сетку, изображенную на рис. 9, имеют все бинокли; сетка биноклей Б-6 и Б-8 имеет угловое расстояние между крайними штрихами по горизонтали, равное 1-00, бинокля Б-12 — 0-80, а бинокля Б-15 — 0-60.

Окуляр. Для увеличения изображения предмета, полученного в фокальной плоскости объектива, его рассматривают в окуляр, как в лупу.

Бинокль Б-6, например, имеет окуляр, состоящий из трех линз: коллектива и глазной линзы, склеенной из двух линз (рис. 10). Назначение коллектива — сузить пучок лучей настолько, чтобы при заданном диаметре глазной линзы все лучи пучка попали в глазную линзу. В противном случае поле зрения окуляра будет среза­но, т. е. по краям поля зрения будет нерезкое изображение предмета.

Рис. 10. Схема окулярабинокля Б-6:

1 — коллектив; 2 — глазная линза

Увеличение бинокля прямо пропорционально отношению фокусного расстояния объектива к фокусному расстоянию окуляра, т. е.

где Г — увеличение;

f1 — фокусное расстояние объектива;

f2 — фокусное расстояние окуляра;

Ход лучей света в системе. На рис. 5 показан ход лучей света в монокуляре бинокля. Пучок параллельных лучей, идущих от удаленного предмета, проходит объектив, который дает полное оборачивание изображения (низ — верх; слева — направо), и попадает в первую призму оборачивающей системы. Первая призма изменяет ход лучей на 180° и поворачивает изображение рассматриваемого предмета по высоте – верх изображения на низ. Затем лучи попадают на вторую призму оборачивающей системы, которая в свою очередь изменяет направление лучей на 180° и поворачивает изображение справа налево.

Следовательно, после прохождения лучей света через оборачивающую призменную систему получается прямое изображение предмета.

Пройдя призменную систему, лучи света сходящимся пучком идут в фокальную плоскость объектива, где расположена плоскопараллельная стеклянная пластинка с нанесенной на ее поверхности угломерной сеткой. Таким образом, изображение предмета (рассматриваемой местности) и угломерная сетка лежат в одной плоскости и в окуляр рассматриваются одновременно.

Лучи, выходящие из фокуса окуляра расходящимся пучком, пройдя окуляр, становятся параллельными.

Чтобы использовать все поле зрения при наблюдении в бинокль, глаза нужно располагать на определенном расстоянии от наружной поверхности последних линз окуляров; это расстояние называется удалением выходного зрачка.

Бинокль Б-6 имеет удаление выходного зрачка, равное 11 мм, бинокль Б-8 – 10,8 мм, бинокль Б-12 – 12 мм, а бинокль Б-15 – 13 мм.

Удаление выходного зрачка определяется путем расчета оптической системы и для всех биноклей данного типа является величиной постоянной с известным допуском в большую и меньшую сторону на изготовление оптических деталей и юстировку.

Положение глаза относительно выходного зрачка фиксируется высотой окулярной раковины 8 (рис. 12).

[1] Один из оптикомеханических заводов выпускал бинокли Б-6, которые на крышках надписей не имели. Надпись 6х30, марка завода и номер бинокля нанесены на приливах корпусов монокуляров.

[2] Чем больше расстояние между центрами объективов, тем лучше бинокль с точки зрения рассматривания предметов по глубине.

---