|
|
(21), (22) Заявка: 2007142678/28, 21.11.2007
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
21.11.2007
(46) Опубликовано: 20.06.2009
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске:
RU 2209455 С2, 27.07.2003. Слюсарев Г.Г. Расчет оптических систем. – Л.: Машиностроение, 1975, с.195, рис.11.32. JP 61025117 А, 04.02.1986. GB 455777 А, 27.10.1936.
Адрес для переписки:
143400, Московская обл., г. Красногорск, ул. Речная, 8, ОАО КМЗ, НТЦ, бюро патентования
|
(72) Автор(ы):
Слободянюк Василий Сергеевич (RU), Щеглов Сергей Иванович (RU), Зубок Светлана Николаевна (RU), Дрягин Сергей Геннадьевич (RU)
(73) Патентообладатель(и):
Открытое акционерное общество “Красногорский завод им. С.А. Зверева” (RU)
|
(54) ТЕЛЕСКОПИЧЕСКАЯ ОПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ТИПА ГАЛИЛЕЯ
(57) Реферат:
Телескопическая оптическая система типа Галилея содержит объектив и окуляр. Объектив состоит из двух положительных линз, первая из которых – склеенная из двояковыпуклой и вогнутоплоской линз, а вторая выполнена двояковыпуклой. Окуляр – одиночная двояковогнутая линза. Коэффициент дисперсии для линии е материала линзы окуляра может быть более 40 и менее 95. Технический результат – повышение видимого увеличения, увеличение диаметра входного зрачка и угла поля в пространстве предметов и повышение качества изображения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Предлагаемое изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в оптических системах, работающих с лазерами, например в лазерных дальномерах.
Известна телескопическая система типа Галилея, предназначенная для наблюдения удаленных объектов, состоящая из объектива и окуляра. (Слюсарев Г.Г. Расчет оптических систем. – Л.: Машиностроение, 1975 г., с.195, рис.11.32). Объектив выполнен из последовательно расположенных положительного мениска, обращенного выпуклостью к предмету, и линзы, склеенной из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, а окуляр – одиночная двояковогнутая линза. Эта система характеризуется большой длиной и малым увеличением.
Наиболее близкой к заявляемому техническому решению является телескопическая оптическая система типа Галилея, содержащая по ходу лучей объектив, состоящий из двух положительных линз, первая из которых – склеенная из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, а вторая – одиночная выпуклоплоская, а также окуляр в виде одиночной двояковогнутой линзы (Патент России 2209455, G02B 23/00, опубл. 2003 г.). Эта оптическая система обеспечивает видимое увеличение не более 5,5 крат, имеет малый диаметр входного зрачка 22,5 мм, малый угол поля в пространстве предметов 2 30 и недостаточное качество изображения (так, угловая сферическая аберрация для точки на оси составляет 11,1 угл. сек, а аберрация широкого наклонного пучка для поля зрения 2 мин 30 сек составляет 27,9 угл. сек).
Задачей заявляемого изобретения является создание телескопической оптической системы с повышенными эксплуатационными характеристиками и повышенным качеством изображения.
Технический результат – повышение видимого увеличения, увеличение диаметра входного зрачка, увеличение угла поля в пространстве предметов и повышение качества изображения.
Это достигается тем, что в телескопической оптической системе типа Галилея, содержащей объектив и окуляр, в которой объектив состоит из двух положительных линз, первая из которых – склеенная из двояковыпуклой и отрицательной линз, а окуляр – одиночная двояковогнутая линза, в отличие от известного, отрицательная линза объектива выполнена вогнутоплоской, вторая положительная линза объектива выполнена двояковыпуклой. В системе может выполняться условие: коэффициент дисперсии для линии е линзы окуляра более 40 и менее 95.
На чертеже представлена оптическая схема предложенной телескопической системы, которая содержит последовательно расположенные по ходу лучей объектив, состоящий из двух положительных линз: первая склеена из двояковыпуклой 1 и вогнутоплоской 2 линз, вторая – одиночная двояковыпуклая линза 3, а также окуляр 4, выполненный в виде одиночной двояковыпуклой линзы.
В соответствии с предложенным решением рассчитана телескопическая оптическая система для длины волны 1067 нм, ахроматизованная для длин волн 1067 нм и 656 нм. Конструктивные параметры системы приведены в табл.1.
Характеристики рассчитанной телескопической системы
Коэффициент дисперсии для линии е материала линзы окуляра – стекла СТК119 – находится в пределах от 40 до 95 (50,21).
В табл.2 приведены аберрации рассчитанной телескопической системы для =1067 нм.
Система работает следующим образом. Объектив 1-3 создает мнимое прямое промежуточное изображение объекта вблизи фокальной плоскости окуляра (на чертеже не показана), а окуляр 4 переносит изображение в бесконечность. Предлагаемая телескопическая оптическая система может работать и в обратном ходе лучей (с уменьшением).
Таким образом, в результате предложенного решения обеспечено получение технического результата: создана телескопическая оптическая система типа Галилея с видимым увеличением 7,52 крат, с повышенным диаметром входного зрачка 32,5 мм, с повышенным полем зрения 2W=5 20 , при повышенном качестве изображения.
| Таблица 1 |
| Конструктивные параметры телескопической оптической системы |
| Радиус, мм |
Толщина, мм |
Марка стекла |
Показатель преломления ne |
Коэфф. дисперсии е |
Световой диаметр, мм |
| R1=221,3 |
 |
 |
 |
 |
35,3 |
 |
d1=4,6 |
TK102 |
1,57486 |
57,2 |
 |
| R2=-96,38 |
 |
 |
 |
 |
35,2 |
 |
d2=3 |
ТФ105 |
1,761712 |
27,32 |
 |
R3= |
 |
 |
 |
 |
35,1 |
 |
d3=0,5 |
 |
1 |
 |
 |
| R4=104,47 |
 |
 |
 |
 |
35 |
 |
d4=3,7 |
TK114 |
1,615506 |
60,34 |
 |
| R5=-2148 |
 |
 |
 |
 |
34,7 |
 |
d5=123,87 |
 |
1 |
 |
 |
| R6=-28,71 |
 |
 |
 |
 |
4,7 |
 |
d6=1 |
CTK119 |
1,747647 |
50,21 |
 |
| R7=28,71 |
 |
 |
 |
 |
4,6 |
| Таблица 2 |
| Аберрации телескопической оптической системы |
| Вид аберрации |
Значение аберрации, не более |
| ближайший аналог |
предложенная система |
для =1540 нм |
для =1067 нм |
| Поперечная сферическая аберрация для точки на оси |
11,1 угл.сек |
1,2 угл.сек |
Поперечная аберрация широкого наклонного пучка в меридиональном сечении для поля зрения 2W=5 20  |
27,9 угл.сек |
16 угл.сек |
Поперечная аберрация широкого наклонного пучка в сагиттальном сечении для поля зрения 2W=5 20  |
11,1 угл.сек |
0,6 угл.сек |
Меридиональный астигматический отрезок Хм для поля зрения 2W=5 20  |
0,0146 дптр |
0,0094 дптр |
Сагиттальный астигматический отрезок Xs для поля зрения 2W=5 20  |
0,0141 дптр |
0,0032 дптр |
Формула изобретения
1. Телескопическая оптическая система типа Галилея, содержащая объектив и окуляр, в которой объектив состоит из двух положительных линз, первая из которых – склеенная из двояковыпуклой и отрицательной линз, а окуляр – одиночная двояковогнутая линза, отличающаяся тем, что отрицательная линза объектива выполнена вогнутоплоской, а вторая положительная линза объектива выполнена двояковыпуклой.
2. Телескопическая оптическая система по п.1, отличающаяся тем, что коэффициент дисперсии для линии е материала линзы окуляра более 40 и менее 95.
РИСУНКИ
|
|