Большая энциклопедия промышленного шпионажа

В простейшем случае такая телескопическая система представляет собой двухкомпонентную афокальную систему, изображенную на. рис. 1.4.3. Чем больше ее длина, тем меньше угол ₁ (₁¹¹ < ₁¹ при R¹¹ > R¹), а, следовательно, больше видимое увеличение Г. Так как величина угла ₂ согласована с размерами и воспринимающей способностью глаза и для нормальных условий составляет значение ₂ = 60°, то видимое увеличение оптико-механического прибора может быть оценено по диаметру входного отверстия объектива D, выраженного в миллиметрах:

Г[крат]=0,43D[мм].

(Хотя более Точное значение величины Г лежит в пределах от 0,2 до 0,75 D).

Ряс. 1.4.2. Схема формирования воображения на сетчатке глаза:

один и тот же предмет виден под большим углом (₂ > ₁) при меньшей дальности (R₂ < R₁)

Рис. 1.4.3. Двухкомпонентная телескопическая афокальная система

Однако надо иметь в виду, что чем больше кратность увеличения, тем меньше мгновенное угловое поле зрения , которое связано с величиной угла ₂, соотношением  = ₂,

В отверстия объектива и окуляра могут быть вставлены различные линзы (выпуклые, вогнутые, выпукло-вогнутые и др.), но для целей получения конфиденциальной информации лучше всего подходят двояковыпуклые линзы. Такая оптическая система известна под названием системы Кеплера, или астрономической трубы.

Достоинством системы Кеплера является то, что в плоскости изображения может быть установлена сетка (шкала). Она позволяет решать измерительные задачи по определению дальности до объекта наблюдения, в то время как другие оптические системы не могут быть использованы для этих целей.

Для того чтобы измерить расстояние R до объекта наблюдения, необходимо знать ориентировочный линейный размер объекта L, выраженный в метрах, и его угловой размер У. Последний определяется по шкале оптической системы в условных единицах, называемых тысячные (рис. 1.4.4, а). Величина У измеряется, исходя из цены деления шкалы (расстояния между двумя соседними делениями). Эта цена составляет 5 тысячных, такому же значению соответствует собственный размер малого штриха деления. Расстояние между двумя большими делениями и размер штриха большого деления — 19 тысячных.

Значение расстояния R (м) рассчитывается по формуле:

Так, например, на рис. 1.4.4, а представлен случай, когда в поле зрения оптической системы находятся человек и автомобиль.

Рис. 1.4.4. Определение расстояния до объекта:

а — по шкале, установленной в оптической системе Кеплера;

б — с использованием линейки или других подручных средств

Известно, что средний рост человека составляет 1 м 70 см (L = 1,7 м), а его угловой размер для случая, изображенного на рисунке, У= 10 тысячных, таким образом расстояние от наблюдателя до человека составляет величину:

Длина другого объекта — автомобиля около 4,5 м (L = 4,5м), его угловой размер — У= 15 тысячных, следовательно дальность до автомобиля в рассметриваемом примере имеет значение:

Однако необходимо знать, что существует метод оценки дальности до объекта и с помощью подручных средств, например обычной линейки. Он основан на том, что угловой размер 1 мм на удалении 50 см от глаз составляет около 2 тысячных. Таким образом, если определить величину видимого размера объекта на удалении 0,5 м от глаз, то примерное расстояние будет иметь значение:

где d [мм] — видимый размер объекта на удалении 0,5 м. Для случая, изображенного на рис. 1.4.4, б, линейный видимый размер фигуры имеет значение d  10 мм, а реальный размер — L  0,5 м. Следовательно, дальность до объекта:

Вместо линейки может быть использован любой другой небольшой предмет геометрические размеры которого известны: спичечная коробка, карандаш, пластиковая карта, бумажная купюра и т. п.

Основной недостаток оптической системы Кеплера — переворачивание изображения, из-за чего наблюдатель видит все вверх ногами. Для устранения недостатка в систему вводят компоненты, обеспечивающие восстановление нормального положения изображения. В качестве таких элементов используют либо дополнительные линзы (рис. 1.4.5, а), например в подзорных трубах или телескопах, либо призмы (рис. 1.4.5, б), например в биноклях (рис. 1.4.6) или артиллерийских панорамах.