ЗЕРКАЛЬНАЯ БИНОКУЛЯРНАЯ ЛУПА Российский патент 2002 года по МПК G02B25/00 

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к лупам, которые предназначены для бинокулярного чтения текста по всей ширине строки без перемещения лупы вдоль строки, и может быть использовано для чтения текстов.

Известна бинокулярная лупа [1], содержащая два линзовых компонента, один из которых склеенный. Такая лупа сложна в изготовлении и сборке и обладает большой массой и имеет небольшое линейное поле зрения.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является зеркальная лупа [2], содержащая два зеркала, выполненных в форме вытянутых прямоугольников, длинные стороны которых расположены параллельно одна другой, причем зеркало, обращенное к глазу наблюдателя, выполнено вогнутым, а зеркало, обращенное к объекту, выполнено плоским. Главная оптическая ось вогнутого зеркала проходит через середину обращенной к нему длинной стороны плоского зеркала, а угол между плоским зеркалом и оптической осью, обращенной к фокусу вогнутого зеркала, составляет 45-75^o.

Известная зеркальная лупа предназначена для осуществления бинокулярного чтения текста по длине строки без перемещения ее вдоль строки.

Недостатки известной лупы заключаются в том, что она обладает большим астигматизмом и комой децентрировки, вызываемыми большим углом падения света на вогнутое зеркало.

Основной задачей, на решение которой направлено изобретение, является улучшение качества изображения за счет уменьшения астигматизма и комы децентрировки.

Решение поставленной задачи осуществляется с помощью предлагаемой зеркальной бинокулярной лупы, которая, как и прототип, содержит два зеркала, выполненных в форме вытянутых прямоугольников, длинные стороны которых расположены параллельно одна другой, одно из зеркал выполнено вогнутым и обращено вогнутостью к глазу наблюдателя, а другое обращено к объекту.

В отличие от прототипа в предлагаемой лупе зеркала установлены по Z-образной схеме, зеркало, обращенное к объекту, также выполнено вогнутым и обращено вогнутостью к объекту, при этом кривизны зеркал ρ₁ и ρ₂ и расстояние d между ними удовлетворяют условию:
ρ₂=(0,0015-0,0020)Г;
ρ₁/ρ₂=0,2-0,3;
где Г - увеличение лупы;
ρ₁ - кривизна зеркала, повернутого к глазу наблюдателя.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что установка зеркал по Z-образной схеме и выполнение обоих зеркал вогнутыми с кривизнами ρ₁ и ρ₂ и расстоянием d между ними, удовлетворяющими условию:
ρ₂ (0,0015-0,0020)Г; ρ₁/ρ₂ =0,2-0,3 и

где Г - увеличение лупы;
ρ₁ - кривизна зеркала, обращенного к глазу наблюдателя,
позволило достигнуть определенный технический результат, выражающийся в повышении качества изображения при значительных размерах линейного поля зрения в сагиттальном сечении.

Предлагаемая система обеспечивает чтение всей строки печатного текста без перемещения. Поле в меридиональном сечении ограничено световыми размерами зеркал.

Сущность изобретения поясняется чертежами: на фиг.1 представлена оптическая схема зеркальной бинокулярной лупы, на фиг.2 - расположение лупы (без оправы) относительно объекта.

Зеркальная бинокулярная лупа состоит из двух вогнутых зеркал, выполненных в форме вытянутых прямоугольников, длинные стороны которых расположены параллельно одна другой. Одно из зеркал 1 обращено вогнутостью к глазу, другое зеркало 2 обращено вогнутостью к объекту.

Кривизны зеркал ρ₁ и ρ₂ и расстояние d между ними удовлетворяют условию:
ρ₂=(0,0015-0,0020)Г; ρ₁/ρ₂=0,2-0,3;

где Г - увеличение лупы, ρ₁ - радиус кривизны зеркала, повернутого к глазу наблюдателя.

Оба зеркала 1 и 2 установлены по Z-образной схеме.

Работа предлагаемой зеркальной бинокулярной лупы осуществляется следующим образом.

Лупа может быть закреплена на устойчивом основании, которое ставится непосредственно на текст, оставляя свободными руки читателя, а также лупа может быть снабжена ручкой, позволяющей держать ее в руке.

Чтение всей страницы производится последовательным перемещением лупы от руки поперек строк - с начала страницы до ее конца.

В качестве примера конкретного выполнения рассчитана зеркальная лупа со следующими характеристиками:
Увеличение, крат - 3,73
Линейное поле, мм - 16•120
Диаметр выходного зрачка, мм - 3
Удаление выходного зрачка, мм - 90
Радиус ρ₂ вогнутого зеркала, мм - 150,66
Радиус ρ₁ вогнутого зеркала, мм - 599,8
Расстояние между зеркалами, мм - 48
Углы падения на вогнутые зеркала - 15^o
Благодаря установке зеркал по Z-образной схеме происходит компенсация комы децентровки, а астигматизм на краю поля не превышает 1,5 диоптрии.

Достоинством предлагаемой зеркальной лупы является то, что при простоте и легкости конструкции обеспечивается бинокулярное чтение текста без перемещения вдоль строки с необходимым качеством изображения.

Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР 1569782, М.кл. G 02 В 25/00, 1988 г.

2. Авторское свидетельство СССР 1094011, М.кл. G 02 В 25/00, 1984 г. - прототип.

Лупа может использоваться для бинокулярного чтения текста по всей ширине строки без перемещения лупы вдоль строки. Лупа содержит два зеркала, выполненных в форме вытянутых прямоугольников, длинные стороны которых расположены параллельно одна другой. Оба зеркала выполнены вогнутыми и установлены по Z-образной схеме, причем кривизны зеркал ρ₁ и ρ₂ и расстояние d между ними удовлетворяют условию: ρ₂= (0,0015-0,0020)Г; ρ₁/ρ₂= 0,2-0,3; где Г - увеличение лупы; ρ₁ - кривизна зеркала, повернутого к глазу наблюдателя. Обеспечивается улучшение качества изображения за счет уменьшения астигматизма и комы децентрировки. 2 ил.

Зеркальная бинокулярная лупа, содержащая два зеркала, выполненных в форме вытянутых прямоугольников, длинные стороны которых расположены параллельно одна другой, одно из зеркал выполнено вогнутым и обращено к глазу наблюдателя, а другое обращено к объекту, отличающаяся тем, что оба зеркала установлены по Z-образной схеме, зеркало, обращенное к объекту, также выполнено вогнутым, причем кривизны зеркал ρ₁ и ρ₂ и расстояние d между ними удовлетворяют условию:
ρ₂=(0,0015-0,0020)Г;
ρ₁/ρ₂=0,2-0,3;

где Г - увеличение лупы;
ρ₁ - кривизна зеркала, повернутого к глазу наблюдателя.