Большая Советская Энциклопедия (ОК)

Окуля'р (от лат. oculus — глаз), обращенная к глазу наблюдателя часть оптической системы — зрительной трубы, телескопа, бинокля, микроскопа и т.д.; служит для визуального рассматривания действительного изображения оптического (его называют промежуточным), которое формирует объектив или др. предшествующая О. (по ходу лучей света) часть системы, например сочетание объектива и оборачивающей системы. Большинство О. — положительны, т. е. собирают (сужают) проходящие через них пучки лучей света. По своему действию такие О. сходны с лупами, их располагают так, чтобы промежуточное изображение находилось непосредственно за передней фокальной плоскостью О. (практически в этой плоскости); в этих условиях О. даёт мнимое изображение (дополнительно увеличивая его по сравнению с промежуточным), преобразуемое оптической системой глаза наблюдателя в действительное, которое проектируется на сетчатку глаза. Отличие положительного О. от лупы, связанное с его использованием в сложной системе, включающей объектив, состоит в значительно меньшей апертурепучка попадающих в него лучей.

  Перемещение положительного О. относительно промежуточного изображения (так, чтобы оно находилось перед фокальной плоскостью О.) превращает О. в проекционную систему, дающую действительное изображение объекта. Такое изображение нельзя наблюдать непосредственно визуально, но можно зафиксировать на экране или фоточувствительном слое. Существуют специальные т. н. фотоокуляры и проекционные О., рассчитанные для работы в этом режиме (см., например, ст. Микропроекция,Микроскоп, раздел Основные узлы микроскопов); в строгом смысле их нельзя считать О.

  Оптические свойства О. характеризуются: фокусным расстоянием f' и определяемым f' угловым увеличением оптическим Г' — отношением тангенса угла, под которым видно мнимое изображение в О., к тангенсу угла, под которым глаз без О. видел бы на экране или фотослое промежуточное изображение, удалённое на т. н. расстояние наилучшего видения (для нормального глаза 250 мм); углом поля зрения 2 w' в пространстве изображений (углом между крайними лучами, выходящими из О.); у положительных О. расстоянием d от последней линзы О. до его выходного зрачка — даваемого О. изображения объектива (см. Диафрагма в оптике). Для наиболее удобного расположения глаза наблюдателя d должно составлять 12—15 мм, а при наличии очков — до 25 мм. Сильные О. (с малым f) обладают специальной конструкцией, позволяющей выполнить это условие.

  Г' О. равно 250/f ’, если f ‘ выражено в мм; оно обычно заключено в пределах 5—20´, хотя в отд. случаях либо достигает 40—60´, либо составляет всего 1,5—3´. От оптических свойств О. зависят и общие характеристики включающей его оптической системы. Так, полное увеличение системы: для зрительных труб и телескопов g = F’'/f‘ (F' — фокусное расстояние предшествующей О. части системы); для микроскопов g = bГ' (b-линейное увеличение объектива). Поле зрения в пространстве объектов — угловое 2w для зрительных труб и телескопов и линейное 2l для микроскопов — выражается по формулам tgw = tgw'/g и 2l = f tgw'/b.

  Первый о., примененный в 1609 Г. Галилеем (см. Зрительная труба), был простой отрицательной (рассеивающей) линзой. (С тех пор такие О. носят название окуляров Галилея.) В них промежуточное изображение находится за О. (рис. 1), угол зрения и увеличение малы, действительное промежуточное изображение невозможно совместить с измерительной шкалой или сфотографировать, поэтому окуляры Галилея используются редко, главным образом в театральных биноклях. В середине 17 в. Х. Гюйгенс, а в конце 18 в. английский учёный Дж. Рамсден сконструировали положительные о., применяемые до сих пор. Каждый из них составлен из двух плоско-выпуклых линз (рис.2). При всей их простоте для углов поля зрения в пределах 35—45° в них неплохо исправлены основные аберрации (см. Аберрации оптических систем) и достаточно расстояние до выходного зрачка. Их фокусные расстояния не меньше 15—20 мм. Окуляр Рамсдена отличается от окуляра Гюйгенса тем, что его передний фокус действителен, вследствие чего с передней фокальной плоскостью (с промежуточным изображением) можно совместить шкалу или крест нитей для измерительных целей либо (при необходимости сфотографировать промежуточное изображение) фотопластинку или плёнку. Удовлетворительное качество изображения в окулярах Гюйгенса и Рамсдена обеспечивается исправлением хроматической разности увеличения (см. Хроматическая аберрация),астигматизмаи комы, достигаемым эмпирическим подбором соотношения фокусных расстояний линз и величины воздушного промежутка между ними.