Окуляр

Авторы патента:

G02B25 - Окуляры; увеличительные стекла (простые линзы G02B 3/00)

Владельцы патента RU 2302024:

Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" (RU)

Окуляр состоит из двух последовательно расположенных по ходу луча от предмета компонентов, первый из которых - одиночная двояковыпуклая линза, второй - двухлинзовый склеенный из двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к изображению. Выходной зрачок расположен за отрицательным мениском. В окуляре выполняются соотношения между показателями преломления и коэффициентами дисперсии материала первой, второй и третьей линз для линии е, указанные в формуле изобретения. Отношение радиуса первой оптической поверхности второго компонента к радиусу последней оптической поверхности второго компонента по абсолютной величине находится в диапазоне от 0,8 до 0,96. Технический результат - увеличение переднего фокального отрезка и угла поля зрения, упрощение оптической схемы и повышение технологичности. 1 ил.

Предлагаемое изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в различных телескопических системах и микроскопах.

Известна оптическая система трехлинзового окуляра [Патент России №2239213, G 02 В 25/00, публ. 2004 г.], состоящая из двух компонентов, первый из которых по ходу лучей - двухлинзовый склеенный из отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к предмету, и первой двояковыпуклой линзы, второй компонент - вторая двояковыпуклая линза, причем имеют место условия:

|R₃|=R₄=|R₅|,

1,1f<D<1,4f,

1,64<n₁<1,78,

n₂=n₃

1,59<n₂=n₃<1,62,

где R₃, R₄, R₅ - радиусы третьей, четвертой и пятой оптических поверхностей;

D - расстояние от передней фокальной точки окуляра до вершины второй поверхности по ходу лучей второй двояковыпуклой линзы;

f - фокусное расстояние всего окуляра;

n₁, n₂, n₃ - показатели преломления материала первой, второй и третьей линз для линии е.

Но данный окуляр имеет малый передний фокальный отрезок 13,92 мм при фокусном расстоянии 24,8 мм.

Наиболее близким аналогом к заявленному техническому решению является окуляр [И.А.Турыгин. Прикладная оптика. М.: Машиностроение, 1966 г., стр.425], состоящий из (в порядке от предмета) двух компонентов, первый из которых по ходу лучей - двухлинзовый склеенный из отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к предмету, и двояковыпуклой линзы, второй компонент - двухлинзовый склеенный из двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к изображению. Радиус последней оптической поверхности первого компонента по абсолютной величине равен радиусу первой оптической поверхности второго компонента. В окуляре имеют место условия:

n₁=n₄=1,620543

n₂=n₃=1,518294

ν₁=ν₄=36,35

ν₂=ν₃=63,83.

где n₁, n₂, n₃, n₄ - показатели преломления материала первой, второй, третьей и четвертой линз для линии е;

ν₁, ν₂, ν₃, ν₄ - коэффициенты дисперсии материала первой, второй, третьей и четвертой линз для линии е.

Кроме того, отношение радиуса первой оптической поверхности второго компонента к радиусу последней оптической поверхности второго компонента по модулю равно 0,445.

Однако этот окуляр имеет малый передний фокальный отрезок - 18,9 мм и малый угол поля зрения 2W=38 град. 38 мин при фокусном расстоянии 25 мм, а также сложную четырехлинзовую оптическую схему и недостаточную технологичность, так как необходимо и в первом, и во втором компонентах применять склеивание оптических поверхностей.

Задачей заявляемого изобретения является создание окуляра с улучшенными эксплуатационными характеристиками, упрощенной оптической схемой и повышенной технологичностью.

Технический результат - увеличение переднего фокального отрезка, увеличение угла поля зрения, упрощение оптической схемы и повышение технологичности.

Это достигается тем, что в окуляре, содержащем два компонента, первый из которых по ходу лучей - положительный, включающий первую линзу, второй компонент - двухлинзовый склеенный из двояковыпуклой второй линзы и третьей линзы - отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к изображению, причем радиус последней оптической поверхности первого компонента по абсолютной величине равен радиусу первой оптической поверхности второго компонента, в котором, в отличие от известного, первый компонент выполнен в виде одиночной двояковыпуклой линзы с равными по абсолютной величине радиусами оптических поверхностей, и, кроме того, имеют место условия:

n₁=n₂

1,6<n₁<1,63

1,78<n₃<2,2

ν₁=ν₂

50<ν₁<59

16<ν₃<26,5,

где n₁, n₂, n₃ - показатели преломления материала первой, второй и третьей линз для линии е;

ν₁, ν₂, ν₃ - коэффициенты дисперсии материала первой, второй и третьей линз для линии е.

Кроме того, отношение радиуса первой оптической поверхности второго компонента к радиусу последней оптической поверхности второго компонента по абсолютной величине находится в диапазоне от 0,8 до 0,96.

На чертеже изображена оптическая схема окуляра.

Окуляр состоит из двух последовательно расположенных по ходу луча от предмета компонентов, первый из которых - одиночная двояковыпуклая линза 1, второй - двухлинзовый склеенный из двояковыпуклой линзы 2 и отрицательного мениска 3. Выходной зрачок расположен за окуляром.

Окуляр работает следующим образом.

Световой поток, исходящий из плоскости предметов, находящейся в переднем фокусе окуляра, которая может быть и промежуточной плоскостью изображений, проходит через окуляр и изображается окуляром в бесконечности, причем выходной зрачок окуляра совпадает с входным зрачком глаза наблюдателя, расположенным за окуляром.

В качестве конкретного примера реализации изобретения рассчитан окуляр с конструктивными данными, представленными в табл.1.

Таблица 1
Радиусы, мм	Толщины, мм	Марка стекла	Показатель преломления n_e	Коэфф. дисперсии ν_e	Световой диаметр, мм
R₁=48,19					22
	d₁=5,8	TK16	1,615192	58,09
R₂=-48,19					22
	d₂=0,6		1
R₃=48,19					22
	d₃=8,5	TK16	1,615192	58,09
R₄=-18,578					22
	d₄=2,5	ТФ10	1,813767	25,17
R₅=-51,4					18

Рассчитанный окуляр имеет следующие характеристики:

Фокусное расстояние окуляра f'	24,92 мм
Диаметр выходного зрачка	5,6 мм
Угловое поле в пространстве изображений	43 град.
Удаление выходного зрачка	20 мм
Передний фокальный отрезок	-20,77 мм

В предлагаемом изобретении имеют место равенства:

n₁=n₂=1,615192

n₃=1,813767

ν₁=ν₂=58,09

ν₃=25,17,

где n₁, n₂, n₃ - показатели преломления материала первой, второй и третьей линз для линии е;

ν₁, ν₂, ν₃ - коэффициенты дисперсии материала первой, второй и третьей линз для линии е.

Кроме того, отношение радиуса первой оптической поверхности второго компонента к радиусу последней оптической поверхности второго компонента по модулю равно 0,9375.

В табл.2 приведены аберрации для λ=0, 54607 мкм предложенного окуляра по варианту конкретного исполнения.

Таблица 2
Вид аберрации	Предложенный окуляр (не более)
Поперечная сферическая аберрация для точки на оси при относительном отверстии 1:4,4	0,024 мм
Поперечная аберрация широкого наклонного пучка в меридиональном сечении для поля зрения 2W=43 град.	0,089 мм
Поперечная аберрация широкого наклонного пучка в сагиттальном сечении для поля зрения 2W=43 град.	0,099 мм
Меридиональный астигматический отрезок Х_м для поля зрения 2W=43 град.	1,39 мм
Сагиттальный астигматический отрезок X_s для поля зрения 2W=43 град.	-0,705 мм
Дисторсия для поля зрения 2W=43 град.	-5,9%

Таким образом, в результате предложенного решения обеспечено получение технического результата: создан окуляр с увеличенным передним фокальным отрезком - 20,77 мм, увеличенным углом поля зрения 2W=43 град., упрощенной оптической схемой и повышенной технологичностью.

Окуляр, содержащий два компонента, первый из которых по ходу лучей - положительный, включающий первую линзу, второй компонент - двухлинзовый склеенный из второй - двояковыпуклой линзы и третьей линзы - отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к изображению, причем радиус последней оптической поверхности первого компонента по абсолютной величине равен радиусу первой оптической поверхности второго компонента, отличающийся тем, что первый компонент выполнен в виде одиночной двояковыпуклой линзы с равными по абсолютной величине радиусами оптических поверхностей и, кроме того, имеют место условия

n₁=n₂;

1,6<n₁<1,63;

1,78<n₃<2,2;

ν₁=ν₂;

50<ν₁<59;

16<ν₃<26,5,

где n₁, n₂, n₃ - показатели преломления материала первой, второй и третьей линз для линии е;

ν₁, ν₂, ν₃ - коэффициенты дисперсии материала первой, второй и третьей линз для линии е, кроме того, отношение радиуса первой оптической поверхности второго компонента к радиусу последней оптической поверхности второго компонента по абсолютной величине находится в диапазоне от 0,8 до 0,96.

Похожие патенты:

Линза для чтения информации // 2282224

Изобретение относится к оптическим устройствам, предназначенным для чтения информации на поверхности (экране), представленной в виде символов, текстов или изображений, и может найти применение в различных устройствах, отображающих информацию на дисплее, например, в мобильных телефонных аппаратах.

Оптическое устройство в виде бинокулярной лупы с автоматическим фокусирующим устройством // 2273871

Изобретение относится к оптическому устройству с признаками ограничительной части пункта 1 с автоматическим фокусирующим устройством, устройством для изменения фокусного расстояния и с устройством для согласования параллакса между тубусами оптического устройства с установленным фокусным расстоянием.

Окуляр с вынесенным входным зрачком // 2239214

Окуляр // 2239213

Окуляр // 2229150

Окуляр с удаленным зрачком // 2212700

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в окулярах ночных зрительных труб. .

Зеркальная бинокулярная лупа // 2191418

Окулярная широкоугольная система // 2164701

Окуляр // 2155980

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно окулярам, работающим в видимой области спектра, которые, в частности, могут использоваться в визирных устройствах с электронно-оптическим преобразователем (ЭОП).

Панкратический окуляр // 2136028

Дверной глазок (варианты) // 2315343

Изобретение относится к устройствам наблюдения, предназначенным для крепления в непрозрачных перегородках, например во входных дверях, и позволяет вести наблюдение за находящимися за закрытой дверью лицами или объектами

Окуляр // 2364901

Окуляр с вынесенным выходным зрачком // 2427864

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к окулярам, и может быть использовано в цифровых дисплеях, различных наблюдательных приборах, в том числе в приборах ночного видения с формированием изображения на CCD матрице

Окуляр // 2439631

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к светосильным окулярам с вынесенным передним фокальным отрезком, и может быть использовано в наблюдательных приборах, в том числе в приборах ночного видения с формированием изображения на CCD матрице

Окуляр ортоскопический с удаленным выходным зрачком // 2458371

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в оптических системах двоякой симметрии

Окуляр с удаленным зрачком // 2498364

Окуляр может быть использован в оптических и оптико-электронных приборах, требующих удаления выходного зрачка, превышающего фокусное расстояние не менее чем в 2,5 раза. Окуляр содержит расположенные по ходу лучей отрицательный дублет, положительный мениск, обращенный вогнутой поверхностью к предметной плоскости, положительный дублет, ориентированный своей отрицательной линзой в сторону предметной плоскости, положительную линзу в виде мениска, обращенного вогнутой поверхностью к выходному зрачку. Отношение величин внутреннего и внешнего радиусов отрицательной линзы положительного дублета, умноженное на абсолютную величину разности коэффициентов основной средней дисперсии материалов линз положительного дублета, находится в диапазоне от 6 до 12, фокусное расстояние положительной линзы - в диапазоне от 0,9 до 1,2 от величины удаления выходного зрачка. Отрицательные и положительные линзы дублетов выполнены из одинаковых материалов. Между параметрами оптической системы окуляра выполняются соотношения, указанные в формуле изобретения. Технический результат -уменьшение габаритных размеров и массы, повышение качества изображения за счет уменьшения хроматизма увеличения и астигматизма в изображении без уменьшения величин углового поля и относительного отверстия окуляра, а также обеспечение хода главных лучей в пространстве предметов, близкого к телецентрическому. 1 табл., 3 ил.

Регулируемые осветительные устройства // 2514938

Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является улучшение эффективности освещения портативных осветительных устройств. Заявленное осветительное устройство имеет функцию "прокрутки", обеспечивающей освещение наблюдаемой области, на которой пользователь в настоящее время сосредотачивается и при чтении прокручивает освещенную область вперед или назад. Осветительное устройство содержит два множества светоизлучающих элементов, освещающую подложку, контроллер и селектор. Контроллер управляет одним множеством светоизлучающих элементов, излучающих свет для освещения части освещающей подложки, которая может дополнительно отклонять свет к части наблюдаемой поверхности. Селектор предназначен для выбора рабочего режима осветительного устройства из режима ручного управления и заданного заранее режима прокрутки. 9 з.п. ф-лы, 6 ил.

Широкоугольный окуляр // 2548745

Изобретение может быть использовано в астрономических телескопах, зрительных трубах, биноклях и других наблюдательных приборах. Широкоугольный окуляр содержит пять компонентов. Первый от плоскости входного зрачка компонент 1 - положительный, склеен из плосковогнутой 6 и плосковыпуклой 7 линз и обращен вогнутой поверхностью к плоскости входного зрачка. Второй компонент 2 - плосковыпуклая линза, обращенная плоской поверхностью к плоскости входного зрачка. Третий компонент 3 - плосковыпуклая линза, обращенная выпуклой поверхностью к плоскости входного зрачка. Четвертый компонент 4 - положительный, склеен из плосковыпуклой 8 и плосковогнутой 9 линз и обращен выпуклой поверхностью к плоскости входного зрачка. Пятый компонент 5 - отрицательный, склеен из двояковогнутой 10 и двояковыпуклой 11 линз. Линзы 6, 9 и 11 выполнены из тяжелого флинта с одинаковым показателем преломления более 1,8, а остальные - из тяжелого крона с одинаковым показателем преломления более 1,7. Достигаются технические результаты: увеличение углового поля зрения, увеличение удаления выходного зрачка и повышение технологичности окуляра. 3 ил.

Окулярное устройство // 2567445

Изобретение может быть использовано в качестве окулярного устройства в приборах, например приборах ночного видения, в которых необходимо формирование изображения от двух предметных плоскостей. Окулярное устройство состоит по ходу луча из стеклянной пластины с нанесенной на ее плоскость, обращенную к линзовому блоку, прицельной маркой, дихроичного покрытия и линзового блока. Дихроичное покрытие нанесено на плоскую поверхность дополнительной стеклянной пластины, размещенной перед стеклянной пластиной с прицельной маркой и разделенной с ней воздушным промежутком. Технический результат - увеличение расфокусировки паразитного изображения элементов прицельной марки при неизменной толщине стеклянной пластины и устранение необходимости изменения положения стеклянной пластины с прицельной маркой относительно плоскости предмета и фокусного расстояния линзового блока при юстировке. 1 ил.

Широкоугольный окуляр // 2572524

Широкоугольный окуляр может быть использован для визуальных наблюдений в телескопах, работающих в режиме кометоискателей и астрономических бинокулярах с увеличенным полем зрения. Окуляр содержит пять линз, объединенных в три положительных оптических компонента. Первый и последний компоненты окуляра выполнены в виде склеенных линз, а центральный компонент - в виде двояковыпуклой линзы. Склеенные линзы выполнены из стекла с показателем преломления ne≥1,69 при разности коэффициентов дисперсии µe≥26, а склеенная поверхность последней линзы ориентирована вогнутостью к глазу наблюдателя. Технический результат - улучшение качества изображения на краю углового поля зрения 2ω=60°-65° за счет уменьшения аберраций высшего порядка. 2 табл., 4 ил.