Оптическая система бинокулярного прибора

 

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к телескопическим лупам, которые могут найти широкое применение в медицине. Цель изобретения - повышение качества изображения с одновременным увеличением выноса выходного зрачка при малых габаритах. Каждый из каналов оптической системы бинокулярного прибора, оптические оси которых размещены под углом друг к другу менее 90°, содержит объектив, компоненты которого выполнены одиночными, отрицательный мениск 1 объектива обращен вогнутостью к пространству изображений и расположен перед двояковыпуклой линзой 2 на расстоянии, не превышающем 0,1 фокусного расстояния объектива, перед двояковыпуклой линзой 8 окуляра введен отрицательный мениск 5, склеенный из двояковогнутой 6 и двояковыпуклой 7 линз, наружные размеры которых выполнены равными друг другу, второй компоненгокуляра выполнен в виде двояковыпуклой линзы 9. Разность показателей преломления материалов двояковогнутой 6 и двояковыпуклой 7 лин отрицательного мениска 5 окуляра не менее 0,25, а разность коэффициентов средних дисперсий не ме- 2 нее 40. Поперечная сферическая аберрация Ј и до точки на оси 40 , хроматизм положения для осевых лучей - 0,15 дптр, хроматизм увеличения: на краю поля - 1 13 . на зоне - 2 зб. Поперечная сферическая аберрация широких наклонных пучков не превышает б1. 1 ил. со с о ел го о ел о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э 6 02 В 23/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4708370/10 (22) 23.06,89 (46) 30.05.91. Бюл. t4 20 (71) Ленинградский институт точной .механики и оптики (72) С.A,Ðoäèoíîâ, А.В.Буцевицкий, А. В,Иванов, Л.Н. Курчинская и В.A.Ñoëîâüåâ (53) 535.83 (088.8) (56) Авторское свидетельства СССР

М 1278774, кл. G 02 В 21/22, 1986.

Патент США М 4264122, кл. 6 02 В 23/ 18, 7/24, 1980. (54) ОПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА БИНОКУЛЯРНОГО ПРИБОРА (57) Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к телескопическим лупам, которые могут найти широкое применение в медицине, Цель изобретения— повышение качества изображения с одновременным увеличением выноса выходного зрачка при малых габаритах, Каждый из каналов оптической системы бинокулярного прибора, оптические оси которых размещены под углом друг к другу менее 90О, содер(19) м 0. (И) 1 652956 А 1 жит объектив, компоненты которого выполнены одиночными, отрицательный мениск 1 объектива обращен вогнутостью к пространству изображений и расположен перед двояковыпуклой линзой 2 на расстоянии, не превышающем 01 фокусного расстояния объектива, перед двояковыпуклой линзой 8 окуляра введен отрицательный мениск

5, склеенный из двояковогнутой 6 и двояковыпуклой 7 линз, наружные размеры которых выполнены равными друг другу, второй компонент окуляра выполнен в виде двояковыпуклой линзы 9. Разность показателей преломления материалов двояковогнутой 6 и двояковыпуклой 7 лин,"- отрицательного мениска 5 окуляра не менее 0,25, а разность коэффициентов средних дисперсий не менее 40. Поперечная сферическая аберрация до точки на оси 40, хроматизм положеИ ния для осевых лучей — 0,15дптр хроматизм увеличения. на краю паля — 1 13, на зоне—

2 36 . Поперечная сферическая аберрация широких наклонных пучков не превышает

6 1ил

1652956

Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к телескопическим лупам, которые могут быть широко использованы в медицине.

Цель изобретения — повышение качества изображения с одновременным увеличением выноса выходного зрачка при малых габаритах.

На чертеже представлена принципиальная схема оптической системы бинокулярного прибора и взаимное расположение двух каналов.

Каждый канал оптической системы бинокулярного прибора состоит из отрицательного мениска 1, обращенно-о вогнутостью к пространству изображений, и двояковыпуклой линзы 2, выполняющих функцию обьектива, Призменная оборачивающая система состоит из полупентапризмы 3 и призмы 4 Шмидта с крышей, каждая из которых дает угол отклонения, равный

450. За призмой Пехана (3, 4) располохкены отрицательный мениск 5, склеенный из двояковогнутой 6 и двояковыпуклой 7 линз, и две двояковыпуклые линзы 8 и 9. Выходной зрачок 10 оптической системы находится на . расстоянии, удобном для наблюдения, Оптическая система бичокулярного прибора работает следующим образом.

Предмет находится на конечном расстоянии. Объектив 1, 2 создает промежуточное изображение объекта вблизи фокальной плоскости окуляра 5-9. Выходной зрачок 10 находится на расстоянии 25 мм и обеспечивает удобство наблюдения, С выходным зрачком лупы совмещается зрачок глаза наблюдателя. Для удобства наблюдения объекта общее увеличенное изображение объекта совпадает с плоскостью предметов.

Предлагаемый бинокулярный прибор предназначен длч хирургов при проведении операций, поэтому должен иметь малые габариты и вес. Вес î",òèêè одной наблюдательной системы равен 25 г. Зто обеспечивается выбором оптического материала и конструкцией оптической схемы прибора, Бинокулярный прибор служит для. наблюдения объекта на конечном расстоянии, При перемещении обьектива вдоль orlтической оси к окуляру можно увеличивать расстояние до объекта от 260 мм до бесконечности, при этом качество изображения остается практически неизменным. Диапазон перемещения объектива равен около

10 мм. Зто свойство. предлагаемой оптической системы дает возможность испольэовать прибор слабовидящими с о@тратой зрения 0,1-0,06 для рассматривания объек.тов на различном расстоянии, Выходной зрачок оптической системс, расположен на расстоянии 25 мм, что две возможность использовать прибор с очками или контактными линзами. Зто особенно важно для людей со сложной коррекцией зрения.

Входной зрачок бинокулярного прибора находится вблизи объектива 1, 2, поэтому в нем следует исправить сферическую аберрацию, кому и хроматизм положения. Для коррекции указанных аберраций объектив

1, 2 выполнен иэ двух линз: Отрицательного мениска 1, обращенного вогнутостью к пространству изображения, и двояковыпуклой линзы 2. Расстояние между компонентами объектива выбрано экспериментально. Каждая оптическая ветвь представляет собой микроскоп слабого увеличения. В объективе

1, 2 микроскопа входной зрачок находится в бесконечности.

Окуляр содержит отрицательный мениск 5, имеющий одинаковые наружные радиусы, что обеспечивает исправление кривизны изображения и упрощает технологию изготовления этого компонента.

Указанный компонент окуляра склеен из двояковогнутой 6 и двояковыпуклой линз

7, разность показателей преломления которых не менее 0,25 и разность коэффициентов средних дисперсий не менее 40. Зто обеспечивает исправление кривизны изображения, астигматизма и хроматических аберраций, особенно хроматизма увеличения.

Использование отрицательного мениска 5 в окуляре обеспечивает получение малого переднего фокального отрезка. В данной конструкции передняя фокальная плоскость окуляра, в которой получается промежуточное изображение объекта, располагается между призмой Пехана (3, 4) и окуляром (SF = -1,5 мм); В плоскости промежуточного изображения может быть раэмещена сетка. что обеспечивает воэможность проведения измерительных работ.

Использование в окуляре двух двояко-. выпуклых линз 8 и 9 обеспечивает исправление сферической аберрации на оси и в широких наклонных пучках при большом

BblHoc8 ВыхОДноГО зрачка Sp = 25 мм.

В качестве призменной оборачивающей системы используется призма Пехана с крышей (3, 4), которая имеет большую длину хода при малом расстоянии между входной и Выходной Гранями.

В качестве примеров рассчитаны Оптические.схемы двух бинокулярных приборов для наблюдения со следующими характеристиками:

1652956

Формула изобретения

Составитель Л.Спирина

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор С.Шевкун

Редактор А.Огар

Заказ 1772 Тираж 336 Подписнбе

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Увеличение, крат 4.0 6,0

Линейное поле, мм . 57,0 40,0

Диметр выходного зрачка, мм 4Я

Удаление выходного 5 зрачка. мм 25,0

Передний рабочий отрезок, мм 260,0 245,0

Длина оптической системы, мм 59,0 75,0 10 поперечная сферическая аберрация для точки на оси 40, хроматизм положения и для осевых лучей равен -0,15 дптр.

Кривизна изображения по полю; у -27,0мм, Е 0.045дптр, Q -1,78дптр; 15 у -19,0мм,4 -0,368дптр, Ь =0,961 дптр.

1 И

Хроматизм увеличения: на краю поля—

1 13, на зоне — 2 36 . Поперечная сферичеи ская аберрация широких наклонных пучков не превышает 6 . 20

Оптическая система бинокулярного прибора, содержащая два канала. оптиче- 25 ские оси которых размещены под углом одна к другой менее 90, причем каждый канал выполнен в виде объектива, включающего двояковыпуклую линзу и отрицательный мениск, призменной оборачиваащей системы и окуляра, первый компонент которого — двояковыпуклая линза, а второй компонент — положительный, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения качества изображения с одновременным увеличением выноса выходного зрачка при малых габаритах, в каждом из каналов компоненты объектива выполнены одиночными, отрицательный мениск объектива обращен выпуклостью к пространству изображений и расположен перед двояковыпуклой линзой на расстоянии, не превышающем 0,1fs — фокусное расстояние объектива.