|
|
больше ...
Термины запроса в документе
Реферат
[RU] 1. Широкоугольный окуляр, содержащий пять линз, объединенных в три положительных оптических компонента, первый и последний из которых выполнены в виде склеенных линз, а центральный компонент - в виде двояковыпуклой линзы, отличающийся тем, что склеенные линзы выполнены из стекла с показателем преломления n e ≥1,69 при разности коэффициентов дисперсии μ e ≥26, а склеенная поверхность последней линзы ориентирована вогнутостью к глазу наблюдателя.
Полный текст патента
(57) Реферат / Формула:
1. Широкоугольный окуляр, содержащий пять линз, объединенных в три положительных оптических компонента, первый и последний из которых выполнены в виде склеенных линз, а центральный компонент - в виде двояковыпуклой линзы, отличающийся тем, что склеенные линзы выполнены из стекла с показателем преломления n e ≥1,69 при разности коэффициентов дисперсии μ e ≥26, а склеенная поверхность последней линзы ориентирована вогнутостью к глазу наблюдателя.
Евразийское 028315 (13) B1
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ
(45) Дата публикации и выдачи патента 2017.11.30
(21) Номер заявки 201500798
(22) Дата подачи заявки
2015.08.31
(51) Int. Cl. G02B 25/04 (2006.01)
(54) ШИРОКОУГОЛЬНЫЙ ОКУЛЯР
(31) 2014137266 (56) US-A-1478704
(32) 201409 15 US-A-5515209
(33) R^4'09'15 RU-C1-2229150
(33) RU US-A-2419151
(43) 2016.05.31
(71) (73) Заявитель и патентовладелец:
АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "ШВАБЕ-ОБОРОНА И ЗАЩИТА" (АО "ШВАБЕ-ОБОРОНА И ЗАЩИТА");
АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО
"ШВАБЕ-ПРИБОРЫ" (АО "ШВАБЕ-ПРИБОРЫ") (RU)
(72) Изобретатель: I
Клевцов Юрий Андреевич,
Вороненская Татьяна Сергеевна (RU)
(57) В изобретении широкоугольный окуляр может быть использован для визуальных наблюдений в телескопах, работающих в режиме кометоискателей, и астрономических бинокулярах с увеличенным полем зрения. Окуляр содержит пять линз, объединенных в три положительных оптических компонента. Первый и последний компоненты окуляра выполнены в виде склеенных линз, а центральный компонент - в виде двояковыпуклой линзы. При этом склеенные линзы выполнены из стекла с показателем преломления п> 1,69 при разности коэффициентов дисперсии |ie> 26, а склеенная поверхность последней линзы ориентирована вогнутостью к глазу наблюдателя. Технический результат - улучшение качества изображения на краю углового поля зрения 2со=60-65° за счет уменьшения аберраций высшего порядка.
Изобретение относится к оптике и может использоваться для визуальных наблюдений в телескопах, работающих в режиме кометоискателей и астрономических бинокулярах с увеличенным угловым полем зрения в области глаза наблюдателя (2ю=60-65°).
Известны три типа пятилинзовых схем широкоугольных окуляров Эрфле, имеющих угловое поле зрения 2ю=60-65°, состоящих из трех оптических компонентов (Слюсарев Г.Г. Расчет оптических систем. - Л.: Машиностроение, 1975. - 639 с.). Однако не все они обеспечивают необходимое удобство наблюдений и надлежащее качество изображения на краю поля зрения.
Ближайшим к предлагаемому изобретению является пятилинзовый окуляр, состоящий из трех оптических компонентов (патент на изобретение US № 1478704, дата приоритета 25.12.1923 г.). Главным достоинством известного окуляра является большой вынос выходного зрачка, составляющий 0,7-0,75f, где f - фокусное расстояние. Первый и последний по ходу луча (от плоскости изображений до выходного зрачка) компоненты окуляра выполнены в виде двух склеенных линз, а центральный компонент - в виде двояковыпуклой линзы. Склеенная поверхность последней линзы обращена вогнутостью к объекту наблюдения, и все линзы окуляра выполнены из обычных марок стекла типа "крон" и "флинт", имеющих показатели преломления nD 1,5163 и 1,6202 при разности коэффициентов дисперсии (j,D=27,8. Основным недостатком такой конструкции окуляра являются большие аберрации высшего порядка на краях поля зрения, мешающие обнаружению объекта наблюдения. В частности, большой астигматизм высшего порядка для угловых полей зрения 2ю=60-65° составляет величину более 10 диоптрий, из-за которого качество изображения по краям поля недопустимо ухудшается (Турыгин И.А. Прикладная оптика. Фотографические, проекционные и фотоэлектрические системы. Методы аберрационного расчета оптических систем. - М. Машиностроение, 1966. - 431 с.).
Задачей изобретения является создание широкоугольного окуляра с улучшенным качеством изображения на краях поля зрения.
Технический результат, обусловленный поставленной задачей, достигается тем, что в пятилинзовом окуляре из трех оптических компонентов первый и последний компоненты выполнены в виде двух склеенных линз, выполненных из стекла с показателем преломления n,> 1,69 при разности коэффициентов дисперсии Це> 26, а склеенная поверхность последней линзы ориентирована вогнутостью к глазу наблюдателя.
Указанное выполнение оптической схемы окуляра позволяет уменьшить углы преломления полевых лучей на склеенных поверхностях. Это позволяет уменьшить остаточные полевые аберрации окуляра, в частности астигматизм высшего порядка, что, в свою очередь, позволяет улучшить качество изображения краевых зон поля зрения.
На фиг. 1 представлена оптическая схема окуляра;
на фиг. 2 представлены остаточные осевые аберрации окуляра с фокусным расстоянием f=10 мм; a - продольные; б - волновые, F - для X=486,13 нм; e - для X = 546,07 нм; C - для X = 656,27 нм. По осям ординат отложено значение высоты на зрачке, а по осям абсцисс - значения сферической продольной и волновой аберраций;
на фиг. 3 представлены дисторсия и хроматизм увеличения окуляра. По осям ординат отложено значение половины углового поля зрения, а по осям абсцисс на графике а - значения дисторсии, на графике б - значения хроматизма увеличения окуляра;
на фиг. 4 представлен ход астигматических фокальных поверхностей в меридиональном сечении окуляра с f=10 мм. По оси ординат отложено значение половины углового поля зрения, а по оси абсцисс - значения положений астигматических фокальных поверхностей.
На фиг. 1 представлена оптическая схема окуляра. Компоненты схемы пронумерованы по ходу луча слева направо от плоскости изображения до выходного зрачка, где расположен глаз наблюдателя. Окуляр содержит пять линз, объединенных в три отдельных компонента. Компоненты 1 и 3 выполнены в виде склеенных линз. Склеенные линзы выполняются из стекла с показателем преломления ne> 1,69 при разности коэффициентов дисперсии це> 26, а склеенная поверхность последней линзы ориентирована вогнутостью к глазу наблюдателя.
Заявляемое устройство работает следующим образом. От плоскости изображения в окуляр поступают телецентрические расходящиеся пучки лучей. Проходя последовательно первый, второй и третий компоненты окуляра, расходящиеся пучки лучей преобразуются в параллельные, необходимые для рассматривания поля зрения глазом.
Окуляр производится для фокусных расстояний f 10, 15 и 20 мм. Конструктивные параметры исполнения окуляров приведены в табл. 1.
Удаление выходного зрачка от последней плоской поверхности глазной линзы 3 (фиг. 1) составляет 0,65 f.
Качество изображения предлагаемых окуляров рассмотрим на примере конструкции окуляра с фокусным расстоянием f=10 мм. Расчет аберраций производится в обратном ходе лучей со стороны выходного зрачка для трех видимых глазом линий спектра C, e и F. Расчетные данные приведены в табл. 2. На фиг. 2 показан ход остаточных осевых аберраций 10-миллиметрового окуляра в плоскости оптимальной фокусировки на линию е (штриховая линия). Диаметр выходного зрачка составляет 2,5 мм. Видно, что даже при относительном отверстии 1:4 остаточные осевые аберрации окуляра в видимой области спектра не превышают 0,2^.
На фиг. 3 показан ход кривых дисторсии и хроматизма увеличения окуляра в зависимости от угла поля зрения со. Относительная дисторсия А I' на угловых полях зрения 2со=60-65° составляет (12-13) %. Хроматизм увеличения окуляра AI'FCII'e вблизи центра поля составляет -0,35%, а на краю углового поля зрения 2 со=65° составляет +0,6%. Для наблюдения астрономических объектов эти величины вполне приемлемы.
Астигматизм и кривизна поля окуляра сравнительно небольшие (см. фиг. 4), в два-три раза меньшие, чем в окуляре - ближайшем аналоге.
Поперечные аберрации для двух зон поля зрения окуляра 40 и 60° представлены в табл. 2.
При относительном отверстии 1:4 для углового поля зрения 2со=60° поперечные аберрации в угловой мере составляют 27'. Это значительно меньше, чем в известной схеме окуляра и, как показывают практические испытания, позволяет боковым зрением глаза фиксировать небесные объекты, находящиеся на краях поля зрения бинокуляра. Очевидно, что при меньшем относительном отверстии 1:8-1:10 при работе с телескопами предлагаемый окуляр должен давать значительно, по крайней мере в четыре раза, лучшее качество изображения.
Таким образом, предлагаемый окуляр расширяет возможности пятилинзовой схемы и обеспечивает совокупный технический результат улучшения качества изображения. Окуляр имеет высокую технологичность, так как первая, третья, четвертая, шестая поверхности окуляра имеют одинаковые радиусы и вторая и седьмая поверхности имеют одинаковые радиусы, а восьмая поверхность - плоская. В связи с этим для изготовления одного окуляра не требуется большого количества шлифовально-полировального инструментария и пробных стекол.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Широкоугольный окуляр, содержащий пять линз, объединенных в три положительных оптических компонента, первый и последний из которых выполнены в виде склеенных линз, а центральный компонент - в виде двояковыпуклой линзы, отличающийся тем, что склеенные линзы выполнены из стекла с показателем преломления ne> 1,69 при разности коэффициентов дисперсии |ue> 26, а склеенная поверхность последней линзы ориентирована вогнутостью к глазу наблюдателя.
Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
028315
- 1 -
(19)
028315
- 1 -
(19)
028315
- 4 -
(19)
028315
- 4 -
|
