Оптическая система бинокулярного прибора для наблюдения ОПАЛАР-БЛ Советский патент 1991 года по МПК G02B23/00 

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к телескопическим лупам, которые могут быть использованы в медицине.

Целью изобретения является улучшение качества изображения при уменьшении габаритов оптической схемы.

На фиг. 1 изображена оптическая схема одной наблюдательной оптической системы; на фиг. 2 - взаимное расположение двух наблюдательных оптических систем 1 и 2 бинокулярного прибора для наблюдения ОПАЛАР-БЛ.

Оптическая система состоит из двояковыпуклой линзы 1 и отрицательного мениска 2, обращенного вогнутостью к предмету. Эти два компонента выполняют функцию объектива, перед которыми располагается объект, Призменная оборачивающая система состоит из полупентаприэмы 3 и призмы Шмидта с крышей 4, каждая из которых дает угол отклонения, равный 45. За призмой Пехана расположен положительный мениск 5, обращенный вогнутостью к пространству предметов, отрицательный мениск 6, склеенный из отрицательного 7 и положительного 8 менисков, обращенных вогнутостью к пространству предметов, и двояковыпуклой линзы 9. Выходной зрачок 10 оптической системы находится на расстоянии, удобном для наблюдения.

Бинокулярный прибор для наблюдения ОПАЛАР-БЛ служит для рассматривания предметов на конечном расстоянии и обеспечивает увеличение на сетчатке изображения рассматриваемых предметов.

Плоскость предметов проходит через точку пересечения оптических осей микроскопов и расположена перпендикулярно биссектрисе угла между оптическими осями микроскопов.

Оптический прибор для бинокулярного наблюдения работает следующим образом. Предмет находится на конечном расстоянии. Объектив (поз.1 и 2 на фиг. 1) создает промежуточное изображение объекта вблизи фокальной плоскости окуляра 5-9. Выходной зрачок 10 бинокулярного прибора для наблюдения находится на расстоянии 20 мм. С выходным зрачком лупы совмещается зрачок глаза наблюдателя. Для удобства работы всей оптической системы общее увеличенное изображение объекта совпадает с плоскостью предмета.

В качестве примера конкретного выполнения рассчитана оптическая схема оптического прибора для бинокулярного наблюдения со следующими характеристиками:

Увеличение, крат4

Линейный размер поля, мм45

Диаметр выходного зрачка, мм 4 Удаление выходного зрачка, мм 20 Передний рабочий отрезок, мм 265

Длина оптической системы, мм 55 Оси каждой наблюдательной оптической системы наклонены друг к другу и в точке схождения осей располагается объ- ект. Каждая оптическая система состоит из объектива, приэменной оборачивающей системы и окуляра и представляет собой микроскоп слабого увеличения.

Выходной зрачок расположен на рас- стоянии 20 мм от последней поверхности окуляра. Соотношение сил окуляра и расстояние между объективом и окуляром позволяет получить входной зрачок всей системы перед объективом на незначительном рас- стоянии. Поэтому в объективе можно исправить сферическую аберрацию, кому и хроматизм положения. Для коррекции указанных аберраций объектив выполнен из двух линз: двояковыпуклой линзы и отрица- тельного мениска.

Экспериментально выбрана величина оптических сил объектива и расстояние между ними.

В объективах микроскопа выходной зрачок совпадает с его задней фокальной плоскостью.

Соотношение,сил компонентов окуляра (0,32 :0,75 :0,04)л позволяет при улучшении

качества изображения получить фокальную плоскость окуляра внутри системы, что дает возможность сократить габариты оптической системы вдоль оси. Количество компонентов окуляра обеспечивает достаточно

большой выходной угол поля. Использование первого компонента окуляра в виде положительного мениска позволяет получить передний фокус внутри системы, что позволяет уменьшить габариты наблюдательной

оптической системы вдоль оси. Применение склеенного отрицательного мениска позволяет исправить кривизну изображения, астигматизм, хроматизм увеличения.

Применение двух положительных компонентов в окуляре позволяет исправить сферическую аберрацию широких наклонных пучков. Использование окуляра позволяет исправить дисторсию.

Для лучшей коррекции хроматических

аберраций, а также кривизны изображения и астигматизма склеенный компонент окуляра выполнен из стекол с разностью показателей преломления не менее 0,05 и разностью коэффициентов средних дисперсий более 20.

В качестве призменной оборачивающей системы применяется призма Пехана с крышей, так как она обеспечивает полное оборачивание изображения и имеет компактную конструкцию. Для этой призмы L КО, где L - оптическая длина пути в призме; D - диаметр пучка; К - коэффициент развертки. Для данной призмы К - 4,75.

Призма Пехана обеспечивает совпадение входной и выходной осей. Кроме того, она обладает очень большой длиной хода при малом расстоянии между входной и выходной гранями. Поэтому эта призма служит для укорочения длины оптической системы.

Оптический прибор для бинокулярного наблюдения имеет следующие аберрации: поперечная сферическая аберрация для точки на оси 3 , хроматизм положения для осевых лучей 0,639 мм. Для края зрачка хроматизм положения значительно меньше.

Кривизна изображения пололю зрения: Y - -22,5 мм; L11 - 0.570 дгпр; L s - 0578 дптр. Y - -15,9 мм; L1 t - 0,735 дптр; L1 s - 0,906 дптр. Хроматизм увеличения: на краю поля 1 20 ; на зоне - 2 58й. Поперечная сферическая аберрация широких наклонных пучков не превышает 6.

Формула изобретения Оптическая система бинокулярного прибора для наблюдения ОПАЛАР-БЛ, со

0 5

0

5

держащая две наблюдательные оптические системы с оптическими осями, установленными под углом одна к другой менее 90°. каждая наблюдательная оптическая система выполнена в виде объектива, содержащего двояковыпуклую линзу и отрицательный мениск, призменной оборачивающей системы и окуляра, содержащего первый и второй положительные компоненты, отличающаяся тем, что с целью улучшения качества изображения при уменьшении габаритов, в каждой из наблюдательных оптических систем двояковыпуклая линза и отрицательный мениск объектива выполнены одиночными с фокусными расстояниями, соответственно 0,46f/i и-1,0V. где блюдательной оптической системы, рассто0

яния

ь и -1,0 f , где fV - фокусное расстояние на,- яние между ними не более 0,03 f« , между

первым и вторым положительными компонентами окуляра введен отрицательный мениск, склеенный из отрицательного и положительного менисков, разность показателей преломления которых не менее 0,05, а разность коэффициентов средних дисперсий не менее 20, причем первый компонент окуляра выполнен в виде одиночного мениска, а второй компонент - в виде двояковыпуклой линзы, соотношение оптических сил компонентов окуляра соответствует выражению (0.32 : 0,75 : 0,4)тя, а все мениски вогнутостью обращены к пространству предметов.

i

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к телескопическим лупам, которые могут найти широкое применение в медицине. Целью изобретения является повышение качества изображения при уменьшении габаритов схемы. Оптическая схема бинокулярного прибора для наблюдения содержит две наблюдательные оптические системы с оптическими осями, установленными под углом друг к другу менее 90°, каждая из которых выполнена из объектива, который содержит двояПлосковть /предметов § «L ковыпуклую линзу 1 и отрицательный ме-1 ниск 2, обращенный вогнутостью V пространству предметов. Призменная оборачивающая система состоит из полу- пентапризмы 3 и призмы Шмидта с крышей 4. За призменной оборачивающей системой расположен положительный мениск 5, обращенный вогнутостью к пространству предметов, отрицательный мениск 6, склеенный из отрицательного 7 и положительного 8 менисков, обращенных вогнутостью к пространству предметов, и двояковыпуклой линзы 9. Двояковыпуклая линза 1 и отрицательный мениск 2 объектива выполнены с фокусными расстояниями 0,46ffl - 1,01л1 соответственно. Расстояние между ними не более 0,03f . Разность показателей преломления отрицательного 7 и положительного 8 менисков не менее 0,05, а разность коэффициентов средних дисперсий не менее 20. Отношение оптических сил окуляра составляет (0,32 : 0,75 : 0,4)ffl. Увеличение оптической схемы бинокулярного прибора для наблюдения - 4, линейный размер поля - 45 мм, диаметр выходного зрачка - 4 мм, удаление выходного зрачка - 20 мм, длина вдоль оптической оси - 55 мм. 2 ил. Выходной fe сл ю ю сл rV./

Pur.t A.