Окуляр

Окуляр может быть использован в телескопических системах и микроскопах, а также для микромониторов, например, телевизионных или тепловизионных оптических систем. Окуляр содержит два компонента, первый из которых по ходу лучей - двухлинзовый, склеенный из двояковогнутой и первой двояковыпуклой линз, второй компонент - одиночная вторая двояковыпуклая линза. В окуляре выполняются следующие соотношения: |R₄|<|R₅|, |R₂|=|R₃|=|R₄|, |R₁|=|R₅|, где R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ - радиусы первой, второй, третьей, четвертой и пятой оптических поверхностей. Показатель преломления первой двояковыпуклой линзы первого компонента больше показателя преломления одиночной второй двояковыпуклой линзы второго компонента. Технический результат - увеличение углового поля в пространстве изображений, повышение относительного отверстия при высоком качестве изображения и повышенной технологичности. 1 ил., 2 табл.

 

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в окулярах телескопических систем и микроскопов, а также для рассматривания изображений различных микромониторов, например, телевизионных или тепловизионных оптических систем.

Известен трехлинзовый окуляр, описанный в патенте РФ №2239213, МПК G02B 25/00, опубл. 2004 г., содержащий два компонента, первый из которых по ходу лучей - двухлинзовый, склеенный из отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к предмету, и первой двояковыпуклой линзы, второй компонент - вторая двояковыпуклая линза, и, кроме того, имеют место соотношения:

|R₃|=R₄=|R₅|,

1,1f'<D<l,4f',

1,64<n₁<1,78,

1,59<n₂=n₃<1,62,

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

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

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

f' - фокусное расстояние всего окуляра.

Данный окуляр имеет недостаточное угловое поле в пространстве изображений, а именно 46°, невысокое относительное отверстие - 1:4,43 и недостаточную технологичность, так как в окуляре имеется равенство только трех радиусов сферических оптических поверхностей.

Наиболее близким аналогом к заявленному техническому решению является окуляр, описанный в патенте РФ №2364901, МПК G02В 25/00, опубл. 20.08.2009 г., содержащий два компонента, первый из которых по ходу лучей - двухлинзовый, склеенный из двояковогнутой и первой двояковыпуклой линз, второй компонент - одиночная вторая двояковыпуклая линза, и имеют место соотношения:

1,64<n₁<1,78,

1,59<n₂=n₃<1,62,

|R₄|<|R₅|,

|R₂|=|R₃|=|R₄|,

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

R₂, R₃, R₄, R₅ - радиусы второй, третьей, четвертой и пятой оптических поверхностей.

Данный окуляр имеет недостаточное угловое поле в пространстве изображений 51°, невысокое относительное отверстие 1:4,44 и недостаточную технологичность, так как в окуляре имеется равенство только трех радиусов сферических оптических поверхностей.

Задачей изобретения является создание окуляра с улучшенными эксплуатационными характеристиками при высоком качестве изображения и повышенной технологичности.

Технический результат - увеличение углового поля в пространстве изображений, повышение относительного отверстия при высоком качестве изображения и повышенной технологичности.

Это достигается тем, что в окуляре, содержащем два компонента, первый из которых по ходу лучей - двухлинзовый, склеенный из двояковогнутой и первой двояковыпуклой линз, второй компонент - одиночная вторая двояковыпуклая линза, и в котором имеют место соотношения:

|R₄|<|R₅|,

|R₂|=|R₃|=|R₄|,

где R₂, R₃, R₄, R₅ - радиусы второй, третьей, четвертой и пятой оптических поверхностей, в отличие от известного показатель преломления первой двояковыпуклой линзы первого компонента больше показателя преломления одиночной второй двояковыпуклой линзы второго компонента, и имеет место равенство:

|R₁|=R₅|

где R₁ - радиус первой оптической поверхности.

На чертеже изображена оптическая схема окуляра.

Окуляр состоит из двух последовательно расположенных по ходу луча от предмета компонентов, первый из которых - двухлинзовый склеенный из двояковогнутой линзы 1 и первой двояковыпуклой линзы 2, второй - одиночная вторая двояковыпуклая линза 3. Выходной зрачок находится за одиночной второй двояковыпуклой линзой 3. В качестве конкретного примера реализации изобретения рассчитан окуляр со следующими конструктивными параметрами:

Окуляр работает следующим образом:

Перед линзой 1 в переднем фокусе находится плоскость предметов, изображение которой за окуляром находится в бесконечности и рассматривается глазом наблюдателя, расположенным за линзой 3.

Рассчитанный окуляр имеет следующие характеристики:

Фокусное расстояние окуляра f'	17,29 мм
Передний фокальный отрезок	-7,54 мм
Диаметр выходного зрачка	5,5 мм
Относительное отверстие	1:3,14
Угловое поле в пространстве изображений	54 град.
Удаление выходного зрачка	18,7 мм

В табл. 2 приведены аберрации рассчитанного окуляра в обратном ходе лучей для λ=546 нм.

Таким образом, в результате предложенного решения обеспечено получение технического результата: создан окуляр с угловым полем в пространстве изображений 54° при повышенном относительном отверстии 1:3,14 с высоким качеством изображения при повышенном уровне технологичности.

Окуляр, содержащий два компонента, первый из которых по ходу лучей - двухлинзовый, склеенный из двояковогнутой и первой двояковыпуклой линз, второй компонент - одиночная вторая двояковыпуклая линза, в котором имеют место соотношения:

|R₄|<|R₅|,

|R₂|=|R₃|=|R₄|,

где R₂, R₃, R₄, R₅ - радиусы второй, третьей, четвертой и пятой оптических поверхностей, отличающийся тем, что показатель преломления первой двояковыпуклой линзы первого компонента больше показателя преломления одиночной второй двояковыпуклой линзы второго компонента, и имеет место равенство:

|R₁|=|R₅|,

где R₁ - радиус первой оптической поверхности.