Окуляр Советский патент 1992 года по МПК G02B25/00 

(Л

С

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к окулярам наблюдательных приборов. Цель изобретения - повышение качества изображения при выносе предметной плоскости перед окуляром. Окуляр содержит четыре положительных компонента, первый и четвертый из которых - одиночные линзы 1, 8, второй 2 склеен из двояковогнутой 3 и двояковыпуклой 4 линз, третий - двусклеенная линза 5 из двояковыпуклой линзы 6 и отрицательного мениска 7, четвертый компонент представляет собой мениск 8. 1 ил.

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

Известен симметричный окуляр, состоящий из двух одинаковых двухлинзовых склеенных компонентов, расположенных симметрично и находящихся очень близко друг к другу.

Угловое поле окуляра не превышает 40- 42 при хорошем исправлении хроматической и сферической аберраций.

Симметричный окуляр имеет большой вынос зрачка и большой передний рабочий отрезок.

Однако этот окуляр не обеспечивает требуемого качества изображения и имеет малое угловое поле.

Известен окуляр с удаленным выходным зрачком, содержащий четыре компонента, первый из которых - мениск, обращенный вогнутостью к предмету, второй - положительный мениск, третий - отрицательный

мениск, обращенный вогнутостью к изображению, четвертый - положительная линза. За четвертым компонентом установлен дополнительно положительный мениск, обращенный вогнутостью к изображению, первый мениск выполнен положительным, второй обращен вогнутостью к предмету, а четвертый выполнен в виде положительного мениска, обращенногочвогнутостью к изображению.

Но этот окуляр им§ет недостаточно хорошее качество изображения и более сложную конструкцию.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является окуляр, содержащий три положительных компонента, первый из которых склеен из двояковогнутой и двояковыпуклой линз, второй - двояковыпуклая линза, а третий склеен из положительной и отрицательной линз, перед первым компонентом на расстоянии (0,98-1,08) f установлен положительный

I

VI

ГО

S И

мениск, обращенный выпуклостью к изображению, положительная и отрицательные линзы третьего компонента выполнены в виде менисков, обращенных вогнутостью к изображению, а оптическая сила склеен- ной поверхности первого компонента составляет - (0,22-0,32)Ф, где f и Ф - фокусное расстояние и оптическая сила окуляра соответственно.f

В данном окуляре при f 27 мм про- дольная сферическая аберрация 0,2 мм, хроматическая разность сферической аберрации 0,1 мм, астигматическая разность 5 мм при максимальном угле поля зрения и менее 2 мм по полю зрения.

Но указанный окуляр имеет достаточно большую величину астигматической разности и, следовательно, не обеспечивает требуемого качества изображения. Полевая диафрагма находится внутри системы.

Целью изобретения является повышение качества изображения -при выносе предметной плоскости перед окуляром.

Поставленная цель достигается тем, что окуляр, содержащий четыре положительных компонента, первый и четвертый из которых - одиночные линзы, второй склеен из двояковогнутой и двояковыпуклой линз, третий -двояковыпуклая линза, первый компонент выполнен в виде двояковыпуклой линзы, третий компонент склеен из двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, обра- щенного вогнутостью к предмету, с разностью показателей преломления не ме- нее 0,07 и разностью коэффициентов дисперсии не менее 15, а четвертый компонент представляет собой мениск, обращенный вогнутостью к изображению.

Использование в качестве первого ком- понента двояковыпуклой линзы обеспечивает вынос фокальной плоскости окуляра перед оптической системой, что удобно для использования сетки при измерительных работах.

На чертеже изображена принципиальная оптическая схема предлагаемого окуляра.

Оптическая схема окуляра содержит двояковыпуклую линзу 1, склеенную вогну- товыпуклую линзу 2, состоящую из двояковогнутой 3 и двояковыпуклой 4 линз, склеенную двояковыпуклую линзу 5, двояковыпуклую линзу 6, отрицательный мениск 7, обращенный выпуклостью к изображению, положительный мениск 8, обращенный вогнутостью к изображению.

Окуляр служит для рассматривания изображения объекта после предыдущей оптической системы, например после объектива.

Следовательно, на окуляр падает расходящийся пучок лучей, который последовательно проходит через все компоненты окуляра 1, 2 и 5, 8 и полностью заполняют выходной зрачок 9.

Из окуляра выходят параллельные пучки лучей. Для рассматривания объекта глаз наблюдателя совмещается с выходным зрачком 9.

В качестве конкретного примера рассчитан окуляр со следующими характеристиками:

Фокусное расстояние f1 28 мм

Диаметр выходного зрачка Dp 4,5 мм

Угловое поле 2 а 64°

Расстояние от последней поверхности до выходного зрачка Sp 17,94 мм

Расстояние от первой поверхности до объекта S 3 мм

Окуляр выполнен из стекол серии 200.

Важным преимуществом предлагаемого окуляра является хорошая коррекция аберраций: кривизны изображения и астигматизма, сферической аберрации широких наклонных пучков лучей.

Первый компонент в виде двояковыпуклой линзы 1 используется для исправления кривизны изображения и для выноса предметной плоскости.

Использование склеенного третьего компонента 5 служит для исправления хроматических аберраций, а также для исправления сферической аберрации третьего и высших порядков.

Для исправления хроматических аберраций, сферической аберрации в третьем компоненте 5 необходимо иметь разность показателей преломления материалов линз 6 и 7 не менее 0,07, а разность коэффициентов дисперсии не менее 15.

Положительная линза 4 выполнена в виде положительного мениска, обращенного вогнутостью к изображению, для получения большого выноса выходного зрачка, а также для коррекции сферической аберрации и комы наклонных пучков лучей в меридиальном сечении.

Общая компоновка окуляра позволяет получить небольшое значение дисперсии при данном угловом поле.

В приведенном варианте расчета продольная сферическая аберрация для основной длины волны равна для края поля 0,046 мм, для зоны 0,026 мм.

Поперечная сферическая аберрация для точки на оси во всем спектральном диапазоне не превышает 0,0085 мм.

Кривизна изображения равна: край поля to 32°, Zt -0,304 мм, Zs -1,34 мм, зона (it 23°38 , Zt 0,177 мм, Zs -0,77 мм. Хроматизм увеличения не более 0,051 мм.

Формула изобретения

Окуляр, содержащий четыре положительных компонента, первый из которых - одиночная линза, второй склеен из двояковогнутой и двояковыпуклой линз, третий включает двояковыпуклую линзу, четвертый выполнен в виде положительного мениска, обращенного вогнутостью к изображению, отличающийся тем, что, с целью

повышения качества изображения при выносе предметной плоскости перед окуляром, первый компонент выполнен в виде

двояковыпуклой линзы, третий - склеен из двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска с разностью показателей преломления материалов не менее 0,07 и разностью коэффициентов дисперсии не менее

15, а четвертый компонент выполнен в виде одиночного мениска.