Окуляр с удаленным выходным зрачком Советский патент 1992 года по МПК G02B25/00 

Фиг. /

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к окулярам наблюдательных приборов.

Известен окуляр, который состоит из трех компонентов и имеет увеличение 12х и поле зрения-,.51°, максимальный диаметр выходного зрачка 1,25 мм. Окуляр имеет расстояние до фокальной плоскости для обеспечения радиуса Петцваля 1,6 F.

Известен окуляр, который содержит коллектив, выполненный в виде одиночной положительной линзы, и глазную часть, выполненную из стеклянных между собой отрицательной и положительной линз и одиночной плосковыпуклой линзы, причем одиночная двояковыпуклая линза коллектива выполнена из стекла с показателем преломления больше 1,65 и коэффициентом дисперсии больше 50, разность показателей преломления линз склеенного компо- нента с оптической силой приблизительно 0,16 превышает 0,28, разность коэффициентов средних дисперсий этих же линз больше 38, а показатель преломления и коэффициент средней дисперсии одиночной линзы глазного компонента составляет порядка 1,65и50.

Наиболее близким к предлагаемому является окуляр с удаленным выходным зрачком, который может использоваться при работе на вибрирующих или подверженных тряске платформах и позволяет уменьшит длину и повысить качество изображения. В окуляре после отрицательного мениска 1, обращенного выпуклостью к предмету, раз- мещены двояковыпуклая линза 2 и обращенный выпуклостью к предмету положительный мениск 3. Перед мениском 1 может быть установлен обращенный вогнутостью к предмету положительный ме- ниск 3. Перед мениском 1 может быть установлен обращенный вогнутостью к предмету отрицательный мениск 4, обеспечивающий визуальное наблюдение с увеличением 6 4х. Трехкомпонентный окуляр .имеет меридиональную кривизну изображения 0,95 мм, сагиттальную 1,45 мм, астигматизм 2,4 мм, дисторсию 12,7%.

Но указанный окуляр не обеспечивает хорошего качества изображения.

Целью изобретения является повышение качества изображения.

Поставленная цель достигается тем, что окуляр с удаленным выходным зрачком, содержащий четыре одиночные линзы, первая из которых отрицательный мениск, третья - двояковыпуклая, первый мениск обращен выпуклостью к предмету, вторая линза выполнена двояковыпуклой, а четвертая - дво- яковогнутой, при этом абсолютные

величины оптических сил линз выбраны из соотношения 1,9:1,1:0,78:1,2, разность показателей преломления материалов положительных и отрицательных линз не более 0,002, а разность их коэффициентов средней дисперсии не менее 22.

Выполнение четвертой линзы в виде двояковогнутой линзы позволяет получить большой вынос выходного зрачка и исправление кривизны изображения.

Разность показателей преломления положительных и отрицательных линз окуляра не превышает 0,002, т.е. имеет расхождение в третьем знаке после запятой, а разность коэффициентов средних дисперсий этих же линз не менее 22.

Положительные линзы окуляра в приведенном варианте расчета выполнены из стекла марки СТК19 с Пе 1,7476 и ve 50,22, отрицательные линзы -из стекла марки ТФ4 с пе 1,7463 и ve 27,95. В данном случае разность показателей преломления равна 0,0013, а разность коэффициентов средней дисперсии 22,26. Общая компоновка окуляра позволяет исправить аберрации высших порядков и дисторсию.

Соотношение оптических сил линз окуляра с удаленным выходным зрачком 1,9:1,1:0,78:1,2 .выбрано экспериментально и обеспечивает хорошее качество изображения всего окуляра и большой передний рабочий отрезок, равный не менее 0,8f ,

На фиг. 1 изображена оптическая схема окуляра с удаленным выходным зрачком с конструктивными параметрами; на фиг. 2 - графики аберраций окуляра.

Окуляр содержит отрицательный мениск 1, обращенный вогнутостью к пространству изображения, двояковыпуклые линзы 2 и 3, двояковогнутую линзу 4 и выводной зрачок 5. Все линзы выполнены со следующим соотношением оптических сил 1,9:1,1:0,78:1,2.

Аберрации одного из вариантов расчета окуляра приведены в табл. 1-4.

Окуляр является последним звеном оптической системы, передающей изображение непосредственно в глаз наблюдателя, Плоскость предметов располагается на расстоянии 0,87f1, которая совпадает с его передней фокальной плоскостью,

Лучи света проходят последовательно через четыре линзы 1-4, изображение получается в бесконечности. Лучи света, проходящие от объекта, полностью заполняют выходной зрачок 5 окуляра, с которым совмещают глаз наблюдателя. Выходной зрачок находится на расстоянии 0,75f1 от последней поверхности окуляра.

В качестве конкретного примера выполнения рассчитан окуляр с удаленным выходным зрачком со следующими характеристиками;

Фокусное расстояние, мм49.0

Диаметр выходного зрачка, мм.8

Расстояние от первой поверхности до предмета,мм 42,8 Расстояние от последней поверхности до выходного зрачка, мм35,7

Линейное поле, мм38,4

Длина окуляра, м33,4

0

Формула изобрения Окуляр с удаленным выходным зрачком, содержащий четыре одиночные линзы, первая из которых - отрицательный мениск, третья - двояковыпуклая, отдичающийс я тем, что. с целью повышения качества изображения, первый мениск обращен выпуклостью к предмету, вторая линза выполнена двояковыпуклой, а четвертая - двояковогнутой, при этом абсолютные величины оптических сил линз выбраны из соотношения 1,9:1.1:0,78:1,2, разность показателей преломления материалов положительных и отрицательных линз не более 0,002, а разность их коэффициентов средней дисперсии не менее 22.

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в наблюдательных приборах. Окуляр выполнен из одиночных линз: отрицательного мениска 1, обращенного выпуклостью к предмету, двояковыпуклых линз 2,3, двояковогнутой линзы 4. Абсолютные величины оптических сил удовлетворяют соотношению 1,9:1,1:0,78:1,2. Положительные линзы 2, 3 выполнены из материалов е разностью показателей преломления не более 0,002 и разностью коэффициентов дисперсии не, менее 22. Фокусное расстояние 49 мм, диаметр выходного зрачка 8 мм. 2 ил., 4 табл.

Точка на оси

Точка вне оси

Таблица Меридиональное сечение

Т а б л и ц -а 1

Таблица 2

Сагиттальное сечение

у - .49,2, Е Г ТЁР

-2 id

O Qj &Ъ

Л1.

,

й& Ж& №9

f 9 . . .

-

-1.0

Фиг.1 io

Составитель Л.Курчинская Редактор А.МотыльТехред М.МоргенталКорректор С.Черни

а,i..,:i.::--

Заказ 952ТиражПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ CGCP 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„ 4/5

Таблица k

У - -13,56

З ОБ ГЗ 7

3,80 3,29 2,69 1,90 0

-1 53 4 05

-1 24 3 04

-57 2 07

14

О

о

19,2,

u

I j.

-v.o о i.e b s -to о -fo ,

$:-49Л

r

:..: meat- 4.0 м

fy MffrH d«

И от.

4.0