Патент на изобретение №2229150

(54) ОКУЛЯР

(57) Реферат:

Окуляр состоит из трех компонентов, из которых первый компонент по ходу лучей – двухлинзовый склеенный, состоящий из двояковогнутой и двояковыпуклой линз, второй компонент – двояковыпуклая одиночная линза, третий – двухлинзовый склеенный, состоящий из двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к изображению. В окуляре выполняются соотношения, указанные в формуле изобретения. Технический результат – повышение технологичности окуляра при сохранении высокого качества изображения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.

Предлагаемое изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в различных телескопических системах и микроскопах.

Известен окуляр [1], состоящий по ходу лучей из первого, положительного компонента, склеенного из двояковогнутой и двояковыпуклой линз, второго компонента – двояковыпуклой линзы и третьего компонента – положительного мениска, обращенного вогнутостью к пространству изображений. Окуляр имеет малое поле зрения в пространстве изображений 2W=34,2 град и низкую технологичность, т.к. все радиусы оптических поверхностей разные, что требует применения своего пробного стекла и обрабатывающего инструмента на каждую оптическую поверхность. Кроме того, удорожает окуляр применение стекла марки СТК9 группы лантановых стекол, которые в несколько раз дороже обычных марок стекла.

Наиболее близким аналогом к заявляемому техническому решению является окуляр [2], состоящий по ходу лучей из двухлинзового компонента, склеенного из двояковогнутой и двояковыпуклой линз, одиночной двояковыпуклой линзы и двухлинзового компонента, склеенного из двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к пространству изображений, причем имеют место соотношения:

R₂=|R₃|,

R₄=|R₅|,

n₁=n₅,

n₂=n₃=n₄,

где R₂ – радиус второй оптической поверхности;

r₃ – радиус третьей оптической поверхности;

R₄ – радиус четвертой оптической поверхности;

R₅ – радиус пятой оптической поверхности;

n₁ – показатель преломления материала первой линзы по ходу лучей для =0,5893 мкм;

n₂ – показатель преломления материала второй линзы по ходу лучей для =0,5893 мкм;

n₃ – показатель преломления материала третьей линзы по ходу лучей для =0,5893 мкм;

n₄ – показатель преломления материала четвертой линзы по ходу лучей для =0,5893 мкм;

n₅ – показатель преломления материала пятой линзы по ходу лучей для =0,5893 мкм;

– длина волны.

Данный окуляр имеет низкую технологичность, т.к. имеются только два равных радиуса оптических поверхностей и поэтому требуется применение разных инструментов и пробных стекол.

Задачей заявляемого изобретения является создание окуляра с высокой технологичностью при высоком качестве изображения.

Технический результат – повышение технологичности окуляра при сохранении высокого качества изображения, с угловым полем в пространстве изображений до 60 град при удалении выходного зрачка 12 мм.

Это достигается тем, что в окуляре, содержащем три компонента, из которых первый компонент по ходу лучей – двухлинзовый склеенный, состоящий из двояковогнутой и двояковыпуклой линз, второй компонент – двояковыпуклая одиночная линза, третий – двухлинзовый склеенный, состоящий из двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к изображению, причем имеют место соотношения:

R₂=|R₃|,

R₄=|R₅|,

n₁=n₅,

n₂=n₃=n₄,

в отличие от известного имеют место соотношения:

R₂=R₆=|R₇|,

1,61=n₅<1,618,

81=d₇)<10,

d₁=d₇,

где R₆ – радиус шестой оптической поверхности;

R₇ – радиус седьмой оптической поверхности;

f’ – фокусное расстояние всего окуляра;

d₁ – толщина первой линзы по ходу лучей;

d₇ – толщина пятой линзы по ходу лучей;

Кроме того, возможно выполнение соотношения:

d₂=d₆,

где d₂ – толщина второй линзы по ходу лучей;

d₆ – толщина четвертой линзы по ходу лучей.

На чертеже изображена оптическая схема окуляра.

Окуляр состоит из двояковогнутой линзы 1, склеенной с двояковыпуклой линзой 2; затем расположена двояковыпуклая линза 3, далее – двояковыпуклая линза 4, склеенная с отрицательным мениском 5, обращенным выпуклостью к изображению.

Окуляр работает следующим образом.

Перед деталью 1 находится плоскость предметов, которая изображается окуляром в бесконечности и рассматривается глазом наблюдателя, расположенным за линзой 5.

Рассчитано два варианта реализации изобретения, конструктивные данные которых приведены в табл.1 и 2.

Первый вариант окуляра имеет следующие характеристики:

Фокусное расстояние окуляра f’ 16,56 мм

Диаметр выходного зрачка 4 мм

Угловое поле в пространстве изображений 60 град

Удаление выходного зрачка 12 мм

Окуляр имеет аберрации для =0,5893 мкм:

Продольная сферическая аберрация 0,14 мм

Меридиональная кривизна изображения 3,64 мм

Сагиттальная кривизна изображения 0,306 мм

Дисторсия при угловом поле 46 град 6,6%

При этом соблюдаются следующие соотношения:

n₁=n₅=1,6169;

f’/(d₁=d₇)=9,2

Второй вариант имеет конструктивные данные, указанные в табл.2.

Рассчитанный окуляр имеет следующие характеристики:

Фокусное расстояние окуляра f’ 16,56 мм

Диаметр выходного зрачка 4 мм

Угловое поле в пространстве изображений 60 град

Удаление выходного зрачка 12 мм

Окуляр имеет аберрации для =0,5893 мкм:

Продольная сферическая аберрация 0,14 мм

Меридиональная кривизна изображения 3,57 мм

Сагиттальная кривизна изображения 0,344 мм

Дисторсия при угловом поле 46 град 6,4%

При этом соблюдаются следующие соотношения:

n₁=n₅=1,6169;

f’/(d₁=d₇)=9,2

Таким образом, в результате предложенного решения обеспечено получение технического результата: создан более технологичный окуляр с высоким качеством изображения, с угловым полем в пространстве изображений до 60 град при удалении выходного зрачка 12 мм.

Источники информации

1. Патент России RU N2042971 C1, G 02 B 25/00; публ. 1995 г.

2. Турыгин И.А. Прикладная оптика, кн.2, М.: Машиностроение, 1966 г., стр.427.

Формула изобретения

1. Окуляр, содержащий три компонента, из которых первый компонент по ходу лучей – двухлинзовый склеенный, состоящий из двояковогнутой и двояковыпуклой линз, второй компонент – двояковыпуклая одиночная линза, третий – двухлинзовый склеенный, состоящий из двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к изображению, причем имеют место соотношения

R₂=|R₃|,

R₄=|R₅|,

n₁=n₅,

n₂=n₃=n₄,

где R₂ – радиус второй оптической поверхности;

R₃ – радиус третьей оптической поверхности;

R₄ – радиус четвертой оптической поверхности;

R₅ – радиус пятой оптической поверхности;

n₁ – показатель преломления материала первой линзы по ходу лучей для =0,5893мкм;

n₂ – показатель преломления материала второй линзы по ходу лучей для =0,5893мкм;

n₃ – показатель преломления материала третьей линзы по ходу лучей для =0,5893мкм;

n₄ – показатель преломления материала четвертой линзы по ходу лучей для =0,5893мкм;

n₅ – показатель преломления материала пятой линзы по ходу лучей для =0,5893мкм;

– длина волны,

отличающийся тем, что имеют место следующие соотношения:

R₂=R₆=|R₇|,

1,61=n₅<1,618,

81=d₇)<10,

d₁=d₇,

где R₆ – радиус шестой оптической поверхности;

R₇ – радиус седьмой оптической поверхности;

f – фокусное расстояние всего окуляра;

d₁ – толщина первой линзы по ходу лучей;

d₇ – толщина пятой линзы по ходу лучей.

2. Окуляр по п.1, отличающийся тем, что имеет место соотношение:

d₂=d₆,

где d₂ – толщина второй линзы по ходу лучей;

d₆ – толщина четвертой линзы по ходу лучей.

РИСУНКИ

QA4A – Сведения о заявлении обладателя патента Российской Федерации на изобретение о предоставлении любому лицу права на использование изобретения (открытая лицензия)

(73) Патентообладатель:

Открытое акционерное общество “Красногорский завод им. С.А.Зверева”

(54) ОКУЛЯР

Номер и год публикации бюллетеня: 14-2004

Адрес для переписки:

143400, Московская обл., г. Красногорск-7, ул. Речная, 8

Извещение опубликовано: 20.05.2007 БИ: 14/2007

_’>