RU195643U1

RU195643U1 - Телескопическая линза

Info

Publication number: RU195643U1
Application number: RU2019132831U
Authority: RU
Inventors: Лев Николаевич Андреев; Василиса Викторовна Ежова
Priority date: 2019-10-15
Filing date: 2019-10-15
Publication date: 2020-02-03

Abstract

Предлагаемая полезная модель относится к оптическому приборостроению, а точнее к телескопическим оптическим системам небольшого увеличения.Предлагаемая телескопическая линза склеена из двух компонентов, выполненных из оптических материалов, у которых разность показателей преломления для средней длины волны не превышает 0,001, а разность коэффициентов средней дисперсии превышает 20.Первая выпуклая поверхность телескопической линзы выполнена асферической второго порядка с уравнением: у=2rz-(1-e)z, где r- радиус в вершине асферической поверхности; e- квадрат эксцентриситета поверхности, изменяющийся в пределах 0÷0,5.В такой телескопической линзе исправлены хроматические аберрации, астигматизм и сферические аберрации, что позволяет ее использовать в качестве наблюдательной оптической системы небольшого увеличения, а также для других целей в оптическом приборостроении.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к оптическому приборостроению, а точнее к телескопическим оптическим системам небольшого увеличения.

Известны оптические телескопические системы Галилея, состоящие из двух компонентов - двухлинзового объектива и окуляра отрицательной оптической силы, описанные, например, в монографии Г.Г. Слюсарева «Расчет оптических систем», изд. Л.: Машиностроение, (Ленингр. отд-ние), 1975 г., 640 с., или в книге М.М. Русинова «Композиция оптических систем». СПб.: Книжный дом «Либроком», 2011 г., 382 с.

К недостаткам таких систем можно отнести небольшое удаление выходного зрачка и сложные оптические схемы.

Наиболее близкой по конструктивному решению к заявляемой полезной модели является телескопическая линза, у которой конструктивные элементы связаны следующей зависимостью:

где r₁ и r₂ - радиусы кривизны поверхностей линзы, d - толщина линзы, n - показатель преломления оптического материала, описанная например, в справочнике Русинова М.М. «Вычислительная оптика. Справочник». СПб.: Книжный дом «Либроком», 2009 г., 424 с., которая принята авторами за прототип.

Недостатком такой телескопической линзы является то, что в ней не исправлены сферическая аберрация, астигматизм и хроматические аберрации.

Задачей, решаемой заявленной полезной моделью, является создание телескопической линзы с исправленными аберрациями.

Решение указанной задачи достигается тем, что оптическая схема телескопической линзы представляет собой двухсклеенную линзу, первая поверхность которой выполнена асферической.

Введение асферической поверхности второго порядка с уравнением: у²=2r₀z-(1-e²)z², где r₀ - радиус кривизны при вершине поверхности; e² - квадрат эксцентриситета поверхности, изменяющийся в пределах 0÷0,5, позволяет исправить сферическую аберрацию и астигматизм.

Применение в склеенной линзе оптических материалов, у которых разность показателей преломления для средней длины волны не превышает 0,001, а разность коэффициентов средней дисперсии превышает 20, позволяет исправить хроматические аберрации.

Совокупность всех признаков позволяет решить поставленную задачу, исключение любого из них ведет к невозможности реализации телескопической линзы с исправленными аберрациями.

Сущность полезной модели поясняется фигурой.

Телескопическая линза представляет собой (фиг.) последовательно расположенную по ходу луча двухсклеенную систему, у которой положительную линза 1 с выпуклой асферической поверхностью, склеена с отрицательной линзой 2.

Работа предлагаемой телескопической линзы заключается в следующем: параллельный пучок лучей, выходящий из плоскости предмета, попадает на первую выпуклую асферическую поверхность положительной линзы 1, после преломления на асферической поверхности, поверхности склейки и на последней поверхности отрицательной линзы 2 выходит параллельный пучок.

Примером конкретной реализации предлагаемой полезной модели является телескопическая линза с видимым увеличением Г_T=2^X, угловым полем 2ω=12°.

Конструктивные параметры телескопической линзы представлены в таблице 1, технические характеристики в таблице 2, остаточные аберрации в таблицах 3 и 4.

Обозначения величин в табл. 3 и 4:

tgσ' - тангенс апертурного угла;

Δs' и Δу' - продольная и поперечная составляющие сферической аберрации для основной длины волны;

η - отступление от условия неизопланатизма, определяющее кому;

S'_F' - S'_C' - хроматизм положения;

Δy'_F', Δу'_C' - поперечная составляющие сферической аберрации для F' и С длин волн;

у - величина предмета;

y' - величина изображения;

z'_m и z'_s - меридиональная и сагиттальная составляющие астигматизма;

z'_s - z'_m - астигматизм;

Δ - дисторсия;

y_F' - у_C' - хроматизм увеличения.

Реализация технических преимуществ предлагаемой телескопической линзы существенно повысит качество изображения, что позволит использовать данную линзу в наблюдательных системах в различных областях приборостроения.

Claims

Телескопическая линза с выпуклой по ходу лучей первой поверхностью и вогнутой второй сферической поверхностью, отличающаяся тем, что линза склеена из двух компонентов, выполненных из оптических материалов, для которых разность показателей преломления для средней длины волны не превышает 0,001, а разность коэффициентов средней дисперсии превышает 20, выпуклая поверхность выполнена асферической с уравнением: у² = 2r₀z-(1-e²)z², где r₀ - радиус в вершине асферической поверхности; e² - квадрат эксцентриситета поверхности, изменяющийся в пределах 0÷0,5.