RU146322U1 - Окуляр - Google Patents

Abstract

Окуляр, содержащий два компонента, первый из которых по ходу лучей - двухлинзовый, склеенный из отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к предмету и первой двояковыпуклой линзы, второй компонент - вторая двояковыпуклая одиночная линза, в котором, кроме того, имеют место соотношения:|R|=|R|=|R|;1,63<n<1,82;1,57<n=n<1,63,где R, R, R- радиусы кривизны третьей, четвёртой и пятой оптических поверхностей соответственно;n, n, n- показатели преломления материала первой, второй и третьей по ходу лучей линз окуляра для линии е, отличающийся тем, что, кроме того, имеют место соотношения:1,4f´<D<1,7f´;0,009<d/|R|<0,05;0,19<d/|R|<0,6;0,75<d/|R|<1,8;0,32<d/|R|<0,8;0,16<d/|R|<0,5,где R,R,R- радиусы кривизны первой и второй оптических поверхностей;d- толщина первой линзы (отрицательного мениска);d- толщина второй линзы (двояковыпуклой линзы первого компонента);d- толщина третьей линзы (одиночной двояковыпуклой линзы второго компонента);D - расстояние от передней фокальной точки окуляра до вершины второй поверхности по ходу лучей двояковыпуклой линзы второго компонента;f´ - фокусное расстояние всего окуляра.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к оптическому приборостроению и может быть использована в различных телескопических системах и микроскопах.

Известен трехлинзовый окуляр, патент США №5764418 A, МПК G02B 25/00, G02B 13/18; опубл. 24.06.1998 г., состоящий по ходу луча из двух компонентов, первый из которых - двухлинзовый, склеенный из двояковогнутой линзы и первой двояковыпуклой линзы, второй компонент - вторая двояковыпуклая линза с более крутой оптической поверхностью со стороны предмета, причем выполняется следующее условие:

1,40f<D<1,48f,

где D - расстояние от передней фокальной точки окуляра до вершины второй поверхности по ходу лучей второй двояковыпуклой линзы;

f - фокусное расстояние всего окуляра.

Данный окуляр имеет малую технологичность, так как радиусы, по крайней мере, четырех оптических поверхностей разные, что требует применения своего пробного стекла и обрабатывающего инструмента на каждую оптическую поверхность.

Наиболее близким аналогом к заявленному техническому решению является окуляр, описанный в патенте РФ на изобретение №2239213; МПК G02B 25/00, опубл. 27.10.2004 г., содержащий два компонента, первый из которых по ходу лучей - двухлинзовый, склеенный из отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к предмету, и первой двояковыпуклой линзы, второй компонент - вторая двояковыпуклая одиночная линза. При этом имеют место следующие соотношения:

|R₃|=R₄=|R₅|;

1,1f′<D<1,4f′;

1,64<n₁<1,78;

1,59<n₂=n₃<1,62,

где R₃, R₄, R₅ - радиусы кривизны третьей, четвертой и пятой оптических поверхностей соответственно;

n₁, n₂, n₃ - показатели преломления материала первой, второй и третьей по ходу лучей линз окуляра для линии e.

Кроме того, имеют место соотношения:

d₁/|R₁|=0,0061;

d₁/|R₂|=0,1342;

d₂/|R₂|=0,7;

d₂/|R₃|=0,3;

d₃/|R₃|=0,1425,

где R₁, R₂, R₃ - радиусы кривизны первой, второй и третьей оптических поверхностей соответственно;

d₁ - толщина первой линзы (отрицательного мениска);

d₂ - толщина второй линзы (первой двояковыпуклой линзы)

d₃ - толщина третьей линзы (второй двояковыпуклой одиночной линзы).

Данный окуляр имеет недостаточное угловое поле в пространстве изображений - 46 град., недостаточное относительное отверстие - 1:4,43 и недостаточное отношение удаления выходного зрачка к фокусному расстоянию, равное 0,806.

Задачей заявляемой полезной модели является создание окуляра с улучшенными эксплуатационными характеристиками при высоком качестве изображения.

Технический результат - увеличение углового поля в пространстве изображений, повышение относительного отверстия и увеличение отношения удаления выходного зрачка к фокусному расстоянию при высокой технологичности.

Это достигается тем, что в окуляре, содержащем два компонента, первый из которых по ходу лучей - двухлинзовый, склеенный из отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к предмету и первой двояковыпуклой линзы, второй компонент - вторая двояковыпуклая одиночная линза, в котором имеют место соотношения:

|R₃|=|R₄|=|R₅|;

1,63<n₁<1,82;

1,57<n₂=n₃<1,63,

где R₃, R₄, R₅ - радиусы кривизны третьей, четвертой и пятой оптических поверхностей соответственно;

n₁, n₂, n₃ - показатели преломления материала первой, второй и третьей по ходу лучей линз окуляра для линии е, в отличие от известного, в данном окуляре имеют место соотношения:

1,4f′<D<1,7f′;

0,009<d₁/|R₁|<0,05;

0,19<d₁/|R₂|<0,6;

0,75<d₂/|R₂|<1,8;

0,32<d₂/R₃|<0,8;

0,16<d₃R₃|<0,5,

где R₁, R₂, R₃ - радиусы кривизны первой, второй и третьей оптических поверхностей соответственно;

d₁ - толщина первой линзы (отрицательного мениска);

d₂ - толщина второй линзы (первой двояковыпуклой линзы);

d₃ - толщина третьей линзы (второй двояковыпуклой одиночной линзы);

D - расстояние от передней фокальной точки окуляра до вершины второй поверхности по ходу лучей второй двояковыпуклой одиночной линзы;

f′ - фокусное расстояние всего окуляра.

На фигуре изображена оптическая схема предложенного окуляра.

Окуляр (фиг.) состоит из двух последовательно расположенных по ходу лучей от предмета компонентов, первый из которых - двухлинзовый, склеенный из отрицательного мениска 1, обращенного выпуклостью к предмету и первой двояковыпуклой линзы 2, второй компонент - вторая двояковыпуклая одиночная линза 3. Выходной зрачок расположен за линзой 3.

Окуляр работает следующим образом.

Перед отрицательным мениском 1 в переднем фокусе находится плоскость предметов, изображение которой за окуляром находится в бесконечности и рассматривается глазом наблюдателя, расположенным за одиночной двояковыпуклой линзой 3.

В качестве конкретного примера реализации полезной модели рассчитан окуляр, исправленный для длины волны 546 нм и ахроматизованный для диапазона спектра от 486 нм до 656 нм.

Рассчитанный окуляр имеет следующие характеристики:

Фокусное расстояние окуляра f′, мм	17,5
Передний фокальный отрезок, мм	- 6,5
Диаметр выходного зрачка, мм	4,3
Относительное отверстие	1:4,07
Угловое поле в пространстве изображений, град.	48
Удаление выходного зрачка, мм	18,7
Отношение удаления выходного зрачка к фокусному расстоянию	1,069

В данном окуляре выполнены соотношения:

1,4f′<D=1,583<1,7f′;

0,009<d₁/|R₁|=0,0132<0,05;

0,19<d₁/|R₂|=0,2806<0,6;

0,75<d₂/|R₂|=0,8818<1,8;

0,32<d₂/|R₃|=0,3922<0,8;

0,16<d₃/|R₃|=0,2317<0,5

Конструктивные параметры окуляра приведены в табл. 1.

В табл. 2 приведены аберрации рассчитанного окуляра в обратном ходе лучей для λ=546 нм.

Таким образом, в результате предложенного решения обеспечено получение технического результата - создан окуляр с угловым полем в пространстве изображений 48 град., с относительным отверстием 1:4,07 при отношении удаления выходного зрачка к фокусному расстоянию, равному 1,069 с высоким качеством изображения при сохранении высокого уровня технологичности.

Claims (1)

1. Окуляр, содержащий два компонента, первый из которых по ходу лучей - двухлинзовый, склеенный из отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к предмету и первой двояковыпуклой линзы, второй компонент - вторая двояковыпуклая одиночная линза, в котором, кроме того, имеют место соотношения:

   |R₃|=|R₄|=|R₅|;

   1,63<n₁<1,82;

   1,57<n₂=n₃<1,63,

   где R₃, R₄, R₅ - радиусы кривизны третьей, четвёртой и пятой оптических поверхностей соответственно;

   n₁, n₂, n₃ - показатели преломления материала первой, второй и третьей по ходу лучей линз окуляра для линии е, отличающийся тем, что, кроме того, имеют место соотношения:

   1,4f´<D<1,7f´;

   0,009<d₁/|R₁|<0,05;

   0,19<d₁/|R₂|<0,6;

   0,75<d₂/|R₂|<1,8;

   0,32<d₂/|R₃|<0,8;

   0,16<d₃/|R₃|<0,5,

   где R₁,R₂,R₃ - радиусы кривизны первой и второй оптических поверхностей;

   d₁ - толщина первой линзы (отрицательного мениска);

   d₂ - толщина второй линзы (двояковыпуклой линзы первого компонента);

   d₃ - толщина третьей линзы (одиночной двояковыпуклой линзы второго компонента);

   D - расстояние от передней фокальной точки окуляра до вершины второй поверхности по ходу лучей двояковыпуклой линзы второго компонента;

   f´ - фокусное расстояние всего окуляра.

   

Images