Широкоугольный дверной глазок Советский патент 1993 года по МПК G02B25/04 

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано при изготовлении широкоугольных глазков, устанавливаемых в непрозрачных дверях и стенках различной толщины.

Целью настоящего изобретения является сохранение неизменным поля зрения дверного глазка - 190° при увеличении толщины двери.

Для достижения поставленной цели в дверном глазке, содержащем четыре компонента первый из которых - отрицательный мениск, обращенный выпуклостью в сторону наблюдателя, второй и третий отрицательные компоненты, четвертый компонент -окуляр, выполненный как двояковыпуклая линза, а также механическую систему крепления линз в сборе, второй и третий компоненты выполнены как мениски, обращенные выпуклостью в сторону наблюдателя, за третьим компонентом установлен отрицательный мениск, обращенный выпуклостью в сторону наблюдателя и величина воздушного промежутка между последним отрицательным мениском и окулярной линзой составляет 0,72 Рок, где Р0к - фокусное расстояние окуляра.

Сущность изобретения поясняется графическими материалами, на которых изображена: оптическая схема глазка - фиг. 1. и установка дверного глазка в двери-фиг. 2.

На оптической схеме фиг. 1 изображены: передний отрицательный мениск 1, обращенный выпуклостью в сторону предмета. Для повышения угла поля зрения необходимо, чтобы световой диаметр первой поверхности был не менее 22 мм. За ним вплотную стоят три отрицательных мениска 2,3,4, обращенные выпуклостью в сторону наблюдателя. Радиусы передних поверхностей менисков примерно в два раза больше радиусов задних поверхностей. На расстоянии, равном 0,72 Рок, где Рок - фокусное расстояние окулярной линзы расположены пятый компонент 5, окуляр, выполненный в виде двояковыпуклой линзы с поверхностями, имеющими равные радиусы. Глаз наблюдателя 6 может находиться на расстоянии до 60 мм от окулярной линзы, при сохранении поля зрения глазка 190°.

ел

G

00

CN 00

ю

со

На фиг. 2 показан глазок, установленный в двери толщиной. Из рисунка видно, что при увеличении толщины двери увеличивается расстояние L Глаз наблюдателя 6 для удобства наблюдения должен быть удален от края двери 7 на расстояние t Максимально возможное удаление глаза определяется суммой расстояния L+t и составляет 60 мм. Глазок выполнен как оптическая система насыпной конструкции. Вся оптика собрана в корпусе 8. Между компонентами 1,2,3,4 не требуется разделительных колец, что намного упрощает процесс сборки системы. Процесс изготовления и сборки глазка несложен, Все механические детали просты и могут изготавливаться на токарных автоматах. Мениски 2,3,4 могут быть одинаковыми при условии изготовления из стекла с показателем преломления большим, чем 1,7. Процесс сборки состоит в последовательной установке в корпусе 8 двояковыпуклой линзы 5 разделительной втулки 9, компонентов 4,3.2, и компонента 1. Затем края корпуса 9 завальцовываются. Глазок устанавливается в дверь 7 и закрепляется в.ней с помощью клея или эпоксид- ной смолы.. .

Отрицательный компонент 2 выполнен так, что его поле зрения достигает 200° Компоненты 2,3,4 предназначены для уменьшения фокусного расстояния фронтального компонента и одновременного увеличения переднего и заднего фокальных отрезков объектива, состоящего из компонентов 1-4. В итоге SF « SF 2Рот, где SF и SF - соответственно передний и задний фокальные отрезки объектива, рЈб - фокусное расстояние. Задняя фокальная плоскость объектива из компонентов 1-4 практически совпадает с передней фокальной плоскостью окуляра-компонента 5, который переносит промежуточное изображение в бесконечность с увеличением, равным отношению фокусных расстояний объектива и окуляра. Благодаря выполненной конструкции объектива, состоящего из компонентов 1-4 возможно сделать увеличение глазка порядка 0,1х и таким образом значительно

уменьшить до±9° углы между крайними вне- осевыми пучками и оптической осью системы на выходе окуляра. Это дает возможность увеличить расстояние между

глазом и последним компонентом 5 до 60 мм без зарезания крайних.пучков. Благодаря большим фокальным отрезкам объектива в глазке становится возможным применение длиннофокусной окулярной линзы 5, что

значительно снижает требования к ней и к точности изготовления втулки 9.

Установка окулярной линзы 5 на расстоянии 0,72 FOK , где FOK - фокусное расстояние окуляра, выполняет дополнительную коррекцию аберраций благодаря переходу из плоскости Гаусса в плоскость наилучшей установки. Благодаря этому глаз наблюдателя не переутомляется при наблюдении.

Благодаря выбранной конструкции удалось свести аберрации, важные для таких систем, к минимуму. Так, максимальная поперечная сферическая аберрация составляет 4 , а полевые аберрации широких наклонных пучков не превышают 1 по всему

полю.

Предлагаемый широкоугольный дверной глазок имеет простую конструкцию, хорошее качество изображения при полях зрения до 190°. Его можно устанавливать в толстые стены и обитые двери, ббщая длина которых D+t (см.фиг.2) не превышает 100 мм.

Формул а изо бретени я Широкоугольный дверной глазок, содержащий первый отрицательный компонент, выполненный в виде мениска, обращенного выпуклостью к предмету, второй и третий отрицательные компоненты и окуляр, выполненный в виде двояковыпуклой линзы, отличающийся тем, что после третьего компонента введен четвертый отрицательный компонент, при этом второй, третий и четвертый компоненты выполнены в виде менисков, обращенных выпуклостью к изображению, а расстояние между четвертым отрицательным компонентом и окуляром составляет 0,72 FOK. где FOK - фокусное расстояние окуляра.

фиа1

Использование: оптическое приборостроение, изготовление широкоугольных глазков, устанавливаемых в непрозрачных дверях и стенках различной толщины. Сущность изобретения: дверной глазок содержит четыре отрицательных мениска, первый из которых обращен выпуклостью к предмету, а три последующих - в сторону изображения, и окуляр в виде двояковыпуклой линзы. 2 ил.