SU1728837A1 - Eyepiece - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к оптическому приборостроению, а именно к окул рам наблюдательных приборов. Цель изобретени  - повышение качества изображени  при выносе предметной плоскости перед окул ром. Окул р содержит четыре положительных компонента, первый и четвертый из которых - одиночные линзы 1, 8, второй 2 склеен из дво ковогнутой 3 и дво ковыпуклой 4 линз, третий - двусклеенна  линза 5 из дво ковыпуклой линзы 6 и отрицательного мениска 7, четвертый компонент представл ет собой мениск 8. 1 ил.This invention relates to an optical instrument, namely, the oculators of observation devices. The purpose of the invention is to improve the quality of the image when the object plane is removed in front of the oculus. The okulr contains four positive components, the first and fourth of which are single lenses 1, 8, the second 2 are glued together from two bent-curved 3 and two-convex 4 lenses, the third one is a two-sided lens 5 of two two-convex lenses 6 and a negative meniscus 7, the fourth component is represented by It is a meniscus 8. 1 Il.

Description

(Л(L

СWITH

Изобретение относитс  к оптическому приборостроению, а именно к окул рам наблюдательных приборов.This invention relates to an optical instrument, namely, the oculators of observation devices.

Известен симметричный окул р, состо щий из двух одинаковых двухлинзовых склеенных компонентов, расположенных симметрично и наход щихс  очень близко друг к другу.The symmetric eye is known, consisting of two identical two-lens glued components arranged symmetrically and located very close to each other.

Угловое поле окул ра не превышает 40- 42 при хорошем исправлении хроматической и сферической аберраций.The angular ocular field does not exceed 40–42 with good correction of chromatic and spherical aberrations.

Симметричный окул р имеет большой вынос зрачка и большой передний рабочий отрезок.The symmetric eyepiece has a large pupil and a large front working segment.

Однако этот окул р не обеспечивает требуемого качества изображени  и имеет малое угловое поле.However, this eyepiece does not provide the required image quality and has a small angular field.

Известен окул р с удаленным выходным зрачком, содержащий четыре компонента , первый из которых - мениск, обращенный вогнутостью к предмету, второй - положительный мениск, третий - отрицательныйThe ocular p is known, with the exit pupil removed, containing four components, the first of which is the meniscus facing inward towards the object, the second is the positive meniscus, the third is negative

мениск, обращенный вогнутостью к изображению , четвертый - положительна  линза. За четвертым компонентом установлен дополнительно положительный мениск, обращенный вогнутостью к изображению, первый мениск выполнен положительным, второй обращен вогнутостью к предмету, а четвертый выполнен в виде положительного мениска, обращенногочвогнутостью к изображению .the meniscus facing the concavity towards the image, the fourth is a positive lens. For the fourth component, an additional positive meniscus facing the image is installed, the first meniscus is made positive, the second is facing the object, and the fourth is made as a positive meniscus facing the image.

Но этот окул р им§ет недостаточно хорошее качество изображени  и более сложную конструкцию.But this eye is not good image quality and more complex structure.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому  вл етс  окул р, содержащий три положительных компонента , первый из которых склеен из дво ковогнутой и дво ковыпуклой линз, второй - дво ковыпукла  линза, а третий склеен из положительной и отрицательной линз, перед первым компонентом на рассто нии (0,98-1,08) f установлен положительныйThe closest technical solution to the present invention is an ocular containing three positive components, the first of which is glued from two-bent and two-convex lenses, the second is a two-convex lens, and the third is glued from the positive and negative lenses, before the first component at a distance (0.98-1.08) f is set positive

II

VIVI

ГОGO

S ИS And

мениск, обращенный выпуклостью к изображению , положительна  и отрицательные линзы третьего компонента выполнены в виде менисков, обращенных вогнутостью к изображению, а оптическа  сила склеен- ной поверхности первого компонента составл ет - (0,22-0,32)Ф, где f и Ф - фокусное рассто ние и оптическа  сила окул ра соответственно.fthe meniscus convex to the image is positive and the negative lenses of the third component are made in the form of meniscuses facing concavity to the image, and the optical power of the glued surface of the first component is - (0,22-0,32) Ф, where f and Ф - focal length and optical power of the ocular, respectively.

В данном окул ре при f 27 мм про- дольна  сферическа  аберраци  0,2 мм, хроматическа  разность сферической аберрации 0,1 мм, астигматическа  разность 5 мм при максимальном угле пол  зрени  и менее 2 мм по полю зрени .In this eyepiece at f 27 mm, the longitudinal spherical aberration is 0.2 mm, the chromatic difference of spherical aberration is 0.1 mm, the astigmatic difference is 5 mm at the maximum field angle and less than 2 mm in the field of view.

Но указанный окул р имеет достаточно большую величину астигматической разности и, следовательно, не обеспечивает требуемого качества изображени . Полева  диафрагма находитс  внутри системы.But this ocular has a sufficiently large amount of astigmatic difference and, therefore, does not provide the required image quality. The field diaphragm is located inside the system.

Целью изобретени   вл етс  повышение качества изображени  -при выносе предметной плоскости перед окул ром.The aim of the invention is to improve the quality of the image - with the removal of the object plane in front of the oculus.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что окул р, содержащий четыре положительных компонента, первый и четвертый из которых - одиночные линзы, второй склеен из дво ковогнутой и дво ковыпуклой линз, третий -дво ковыпукла  линза, первый компонент выполнен в виде дво ковыпуклой линзы, третий компонент склеен из дво ковыпуклой линзы и отрицательного мениска, обра- щенного вогнутостью к предмету, с разностью показателей преломлени  не ме- нее 0,07 и разностью коэффициентов дисперсии не менее 15, а четвертый компонент представл ет собой мениск, обращенный вогнутостью к изображению.The goal is achieved by the fact that an ocular containing four positive components, the first and fourth of which are single lenses, the second is glued together from two-concave and two-convex lenses, the third is two two-convex lenses, the first component is made in the form of two-convex lenses, the third component glued together from a double-convex lens and a negative meniscus reversed to the object with a refractive index difference of at least 0.07 and a dispersion coefficient difference of at least 15, and the fourth component is a meniscus about rasped concavity to the image.

Использование в качестве первого ком- понента дво ковыпуклой линзы обеспечивает вынос фокальной плоскости окул ра перед оптической системой, что удобно дл  использовани  сетки при измерительных работах.The use of a two-convex lens as the first component ensures the removal of the focal plane of the eyepiece in front of the optical system, which is convenient for using the grid in measuring works.

На чертеже изображена принципиальна  оптическа  схема предлагаемого окул ра.The drawing shows the principal optical scheme of the proposed ocular.

Оптическа  схема окул ра содержит дво ковыпуклую линзу 1, склеенную вогну- товыпуклую линзу 2, состо щую из дво ковогнутой 3 и дво ковыпуклой 4 линз, склеенную дво ковыпуклую линзу 5, дво ковыпуклую линзу 6, отрицательный мениск 7, обращенный выпуклостью к изображению , положительный мениск 8, обращенный вогнутостью к изображению.The ocular optical scheme contains a two-convex lens 1, a glued concave-convex lens 2, a two-concave 3 and two convex 4 lenses, a two-convex lens 5 glued, a two convex lens 6, a negative meniscus 7, convex to the image, a positive one meniscus 8, facing the concavity of the image.

Окул р служит дл  рассматривани  изображени  объекта после предыдущей оптической системы, например после объектива.An eyepiece serves to view an image of an object after a previous optical system, for example, after a lens.

Следовательно, на окул р падает расход щийс  пучок лучей, который последовательно проходит через все компоненты окул ра 1, 2 и 5, 8 и полностью заполн ют выходной зрачок 9.Consequently, a diverging beam of light falls on the ocular, which successively passes through all the components of the ocular 1, 2 and 5, 8, and the exit pupil 9 is completely filled.

Из окул ра выход т параллельные пучки лучей. Дл  рассматривани  объекта глаз наблюдател  совмещаетс  с выходным зрачком 9.Parallel beams of light emanate from the ocular. To view the object, the observer's eyes are aligned with the exit pupil 9.

В качестве конкретного примера рассчитан окул р со следующими характеристиками:As a concrete example, an ocular p is calculated with the following characteristics:

Фокусное рассто ние f1 28 ммFocal distance f1 28 mm

Диаметр выходного зрачка Dp 4,5 ммThe diameter of the exit pupil Dp 4,5 mm

Угловое поле 2 а 64°Angle field 2 a 64 °

Рассто ние от последней поверхности до выходного зрачка Sp 17,94 ммDistance from the last surface to the exit pupil Sp 17.94 mm

Рассто ние от первой поверхности до объекта S 3 ммThe distance from the first surface to the object S 3 mm

Окул р выполнен из стекол серии 200.The okulr is made of glass series 200.

Важным преимуществом предлагаемого окул ра  вл етс  хороша  коррекци  аберраций: кривизны изображени  и астигматизма , сферической аберрации широких наклонных пучков лучей.An important advantage of the proposed ocular is a good correction of aberrations: image curvature and astigmatism, spherical aberration of wide oblique beams of rays.

Первый компонент в виде дво ковыпуклой линзы 1 используетс  дл  исправлени  кривизны изображени  и дл  выноса предметной плоскости.The first component in the form of a double convex lens 1 is used for correcting the curvature of the image and for moving the object plane.

Использование склеенного третьего компонента 5 служит дл  исправлени  хроматических аберраций, а также дл  исправлени  сферической аберрации третьего и высших пор дков.The use of the glued third component 5 serves to correct chromatic aberrations, as well as to correct spherical aberrations of the third and higher orders.

Дл  исправлени  хроматических аберраций , сферической аберрации в третьем компоненте 5 необходимо иметь разность показателей преломлени  материалов линз 6 и 7 не менее 0,07, а разность коэффициентов дисперсии не менее 15.To correct chromatic aberrations, spherical aberration in the third component 5, it is necessary to have a difference in the refractive indices of lens materials 6 and 7 not less than 0.07, and a difference in dispersion coefficients not less than 15.

Положительна  линза 4 выполнена в виде положительного мениска, обращенного вогнутостью к изображению, дл  получени  большого выноса выходного зрачка, а также дл  коррекции сферической аберрации и комы наклонных пучков лучей в меридиальном сечении.The positive lens 4 is made in the form of a positive meniscus with a concavity facing the image in order to obtain a large exit pupil offset, as well as to correct spherical aberration and coma of inclined beams of rays in meridian section.

Обща  компоновка окул ра позвол ет получить небольшое значение дисперсии при данном угловом поле.The overall layout of the ocular provides a small dispersion value for a given angular field.

В приведенном варианте расчета продольна  сферическа  аберраци  дл  основной длины волны равна дл  кра  пол  0,046 мм, дл  зоны 0,026 мм.In the above version of the calculation, the longitudinal spherical aberration for the main wavelength is 0.046 mm for the edge of the field, and 0.026 mm for the zone.

Поперечна  сферическа  аберраци  дл  точки на оси во всем спектральном диапазоне не превышает 0,0085 мм.The transverse spherical aberration for a point on the axis in the entire spectral range does not exceed 0.0085 mm.

Кривизна изображени  равна: край пол  to 32°, Zt -0,304 мм, Zs -1,34 мм, зона (it 23°38 , Zt 0,177 мм, Zs -0,77 мм. Хроматизм увеличени  не более 0,051 мм.The image curvature is equal to: edge edge up to 32 °, Zt -0.304 mm, Zs -1.34 mm, zone (it 23 ° 38, Zt 0.177 mm, Zs -0.77 mm. The increase in chromatism is no more than 0.051 mm.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Окул р, содержащий четыре положительных компонента, первый из которых - одиночна  линза, второй склеен из дво ковогнутой и дво ковыпуклой линз, третий включает дво ковыпуклую линзу, четвертый выполнен в виде положительного мениска, обращенного вогнутостью к изображению, отличающийс  тем, что, с цельюAn eyepiece containing four positive components, the first of which is a single lens, the second is glued together from double-curved and two-convex lenses, the third includes a two-convex lens, the fourth is made in the form of a positive meniscus with a concavity to the image, characterized in that повышени  качества изображени  при выносе предметной плоскости перед окул ром , первый компонент выполнен в видеimage quality when the object plane is removed in front of the ocular, the first component is made in the form дво ковыпуклой линзы, третий - склеен из дво ковыпуклой линзы и отрицательного мениска с разностью показателей преломлени  материалов не менее 0,07 и разностью коэффициентов дисперсии не менееa two-convex lens, the third one is glued together from a two-convex lens and a negative meniscus with a difference of the refractive indices of materials of at least 0.07 and a difference of dispersion coefficients of at least 15, а четвертый компонент выполнен в виде одиночного мениска.15, and the fourth component is made in the form of a single meniscus.