RU113028U1 - GALILEO OPTICAL BINOCLE SYSTEM - Google Patents

Abstract

Оптическая система бинокля Галилея, каждая трубка которого состоит из положительного объектива, склеенного из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, и отрицательного окуляра, отличающаяся тем, что она дополнена вторым сменным окуляром, при этом первый окуляр выполнен в виде вогнутоплоской линзы, а второй - в виде одиночных положительного мениска, обращенного выпуклостью в сторону предметов, и двояковогнутой линзы. The optical system of Galileo binoculars, each tube of which consists of a positive objective, glued together from a biconvex and biconcave lenses, and a negative eyepiece, characterized in that it is supplemented with a second replaceable eyepiece, while the first eyepiece is made in the form of a concave flat lens, and the second - in the form of single a positive meniscus, convex facing towards objects, and a biconcave lens.

Description

Полезная модель относится к оптическим приборам, а именно к дискретным биноклям, применяемым для наблюдения в залах, на стадионах, олимпийских объектах.The utility model relates to optical devices, namely to discrete binoculars used for observation in halls, stadiums, Olympic venues.

Известен бинокль Галилея (А.И.Тудоровский «Теория оптических приборов», Москва, АН СССР, 1952 г., т.2, стр.328), в котором оптика каждой трубки состоит из положительного объектива, склеенного из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, и отрицательного окуляра в виде двояковогнутой линзы. Для решения конкретных задач (улучшения качества изображения, уменьшения габаритов бинокля) в современных галилеевских системах обычно объектив дополняют положительным мениском (SU 1597832 А1, опубл. 07.10.1990 г), а окуляр отрицательным мениском, обращенным выпуклостью к предмету, или двояковогнутой линзой (RU 2018166 С1, опубл. 15.08.1994 г.). Увеличение этих биноклей находится в пределах 2,5^х…5^х, при этом, чем больше увеличение, тем длиннее, как правило, оптическая система. Так у предыдущего бинокля по патенту RU 2018166 С1 длина оптической системы для увеличения 3^х - 37,422 мм, а для 4^х - 43,928 мм.The famous Galilean binoculars (A. I. Tudorovsky "Theory of Optical Instruments", Moscow, USSR Academy of Sciences, 1952, v.2, p. 328), in which the optics of each tube consists of a positive lens glued from biconvex and biconcave lenses, and a negative eyepiece in the form of a biconcave lens. To solve specific problems (improving image quality, reducing the size of binoculars) in modern Galilean systems, the lens is usually supplemented with a positive meniscus (SU 1597832 A1, publ. 07.10.1990 g), and the eyepiece with a negative meniscus, convex to the object, or a biconcave lens (RU 2018166 C1, publ. 08/15/1994). The magnification of these binoculars is within 2.5 ^x ... 5 ^x , and the larger the magnification, the longer, as a rule, the optical system. So the previous binoculars according to patent RU 2018166 C1 have an optical system with a length of 3 ^{x for} 37.422 mm, and for 4 ^{x for} 43.928 mm.

Ближайшим аналогом к предлагаемой системе может служить оптическая система галилеевского бинокля (А.И.Тудоровский «Теория оптических приборов», Москва, АН СССР, 1952 г., т.2, стр.328), в которой оптика каждой трубки состоит из положительного объектива, склеенного из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, и отрицательного окуляра.The closest analogue to the proposed system can be the optical system of Galilean binoculars (A. I. Tudorovsky “Theory of Optical Instruments”, Moscow, Academy of Sciences of the USSR, 1952, v. 2, p. 328), in which the optics of each tube consists of a positive lens glued from a biconvex and biconcave lens, and a negative eyepiece.

Задачей полезной модели является создание бинокля с двумя переменными увеличениями без увеличения длины оптической системы и с хорошим качеством изображения.The objective of the utility model is to create binoculars with two variable magnifications without increasing the length of the optical system and with good image quality.

Технический результат, обусловленный поставленной задачей, достигается тем, что оптическая система бинокля Галилея, включающая положительный объектив, склеенный из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, и отрицательный окуляр, в отличие от известной, дополнена вторым сменным окуляром, при этом первый окуляр выполнен в виде вогнутоплоской линзы, а второй - в виде одиночных положительного мениска, обращенного выпуклостью в сторону предметов, и двояковогнутой линзы.The technical result due to the task is achieved by the fact that the optical system of Galileo binoculars, including a positive lens glued from a biconvex and biconcave lenses, and a negative eyepiece, in contrast to the known one, is supplemented with a second interchangeable eyepiece, while the first eyepiece is made in the form of a concave plane lens and the second - in the form of a single positive meniscus, convex towards objects, and a biconcave lens.

Выполнение в двухлинзовом окуляре мениска положительным, а не отрицательным как в патенте RU 2018166 С1, позволяет не увеличивать при введении этого окуляра длину оптической системы с увеличением в два раза большим, а сохранить практически исходную длину системы с однолинзовым окуляром. Система рассчитана таким образом, что при всей ее простоте обеспечивается хорошее качество изображения.The execution of the meniscus in the two-lens eyepiece is positive, and not negative, as in the patent RU 2018166 C1, allows not to increase the length of the optical system with an increase of two times when introducing this eyepiece, but to preserve almost the original length of the system with a single-lens eyepiece. The system is designed in such a way that with all its simplicity, good image quality is ensured.

Полезная модель поясняется чертежом и рисунками 1 и 2 с графиками аберраций.The utility model is illustrated by the drawing and figures 1 and 2 with graphs of aberrations.

Оптическая система бинокля содержит в каждой трубке положительный объектив 1 и сменные отрицательные окуляры 2 и 3. Объектив 1 склеен из двояковыпуклой линзы 4 и двояковогнутой линзы 5. Окуляр 2 выполнен в виде одиночной вогнутоплоской линзы 6, а окуляр 3 в виде одиночных положительного мениска 7, обращенного выпуклостью в сторону предметов, и двояковогнутой линзы 8. Окуляры могут поочередно устанавливаться на оптической оси и выводиться из поля зрения, обеспечивая наблюдение с увеличением либо Г=2,5^X, либо Г=5^X.The binocular optical system contains in each tube a positive lens 1 and interchangeable negative eyepieces 2 and 3. The lens 1 is glued from a biconvex lens 4 and a biconcave lens 5. Eyepiece 2 is made in the form of a single concave lens 6, and eyepiece 3 in the form of a single positive meniscus 7, convex towards objects, and a biconcave lens 8. Eyepieces can be alternately mounted on the optical axis and removed from the field of view, providing observation with an increase in either G = 2.5 ^X or G = 5 ^X.

Конструктивные параметры оптической системы следующие:The design parameters of the optical system are as follows:

Для увеличения Г=2,5^X To increase G = 2.5 ^X

Таблица 1.Table 1. Радиусы, ммRadii, mm Толщины, ммThickness mm n_е n _e √_e √ _e r₁=35,4r ₁ = 35.4         d₁=12,6d ₁ = 12.6 1,51831,5183 63,8363.83 r₂=-82,22r ₂ = -82.22         d₂=6,3d ₂ = 6.3 1,67761,6776 31,9931,99 r₃=285,8r ₃ = 285.8         d₃=39.55d ₃ = 39.55     r₄=-20,6r ₄ = -20.6         d₄=6,0d ₄ = 6.0 1,57101,5710 62,6962.69 r₅=∞r ₅ = ∞      

Угол поля зренияField of view 13°13 ° Световой диаметр объективаLens diameter 38 мм38 mm Длина оптической системыOptical system length 64,45 мм64.45 mm Фокусное расстояние объективаFocal length of the lens 91,148 мм91.148 mm Фокусное расстояние окуляраEyepiece focal length -36,092 мм-36.092 mm

Для увеличения 5^x To increase 5 ^x

Таблица 2table 2 Радиусы, ммRadii, mm Толщины, ммThickness mm n_е n _e √_е √ _e r₁=35,4r ₁ = 35.4         d₁=12,6d ₁ = 12.6 1,51831,5183 63,8363.83 r₂=-82,22r ₂ = -82.22         d₂=6,3d ₂ = 6.3 1,67761,6776 31,9931,99 r₃=285,8r ₃ = 285.8         d₃=34.73d ₃ = 34.73     r₄=9,419r ₄ = 9,419         d₄=4.56d ₄ = 4.56 1,54891,5489 62,5862.58 r₅=13,243r ₅ = 13,243         d₅=5,10d ₅ = 5.10     r₆=-16,106r ₆ = -16.106         d₆=2,6d ₆ = 2.6 1,62851,6285 35,6735.67 r₇=8,67r ₇ = 8.67      

Угол поля зренияField of view 7⁰ 7 ⁰ Световой диаметр объективаLens diameter 38 мм38 mm Длина оптической системыOptical system length 65,95 мм65.95 mm Фокусное расстояние объективаFocal length of the lens 91,148 мм91.148 mm Фокусное расстояние окуляраEyepiece focal length -18,1 мм-18.1 mm

Графики аберраций характеризуют достаточно хорошее качество изображения для Г=2,5^x и Г=5^х (рисунки 1, 2)The graphs of aberrations characterize a fairly good image quality for G = 2.5 ^x and G = 5 ^x (Figures 1, 2)

Предложенная система легко реализуется промышленным путем. Смена оптических компонентов, в данном случае окуляров, широко применяется в оптике, например с помощью поворотной турели или кронштейна (SU 1751710 А1, 1992 г.)The proposed system is easily implemented industrially. The change of optical components, in this case eyepieces, is widely used in optics, for example with the help of a rotary turret or bracket (SU 1751710 A1, 1992)

Как видно из конструктивных параметров, оптическая система обеспечивает достижение технического результата: при смене окуляров и увеличения бинокля с 2,5^х на 5^х длина системы практически не увеличивается (разница в 1,5 мм не влияет на качество наблюдения), при этом сохраняется хорошее качество изображения.As can be seen from the design parameters, the optical system ensures the achievement of a technical result: when changing eyepieces and increasing binoculars from 2.5 ^x to 5 ^{x the} length of the system practically does not increase (a difference of 1.5 mm does not affect the quality of observation), while maintaining good image quality.

Claims (1)

Оптическая система бинокля Галилея, каждая трубка которого состоит из положительного объектива, склеенного из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, и отрицательного окуляра, отличающаяся тем, что она дополнена вторым сменным окуляром, при этом первый окуляр выполнен в виде вогнутоплоской линзы, а второй - в виде одиночных положительного мениска, обращенного выпуклостью в сторону предметов, и двояковогнутой линзы.

The optical system of Galileo binoculars, each tube of which consists of a positive lens glued from a biconvex and biconcave lenses, and a negative eyepiece, characterized in that it is supplemented by a second interchangeable eyepiece, the first eyepiece made in the form of a concave lens and the second in the form of single positive meniscus, convex towards objects, and a biconcave lens.