ОПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА БИНОКЛЯ ГАЛИЛЕЯ

Полезная модель относится к оптическим приборам, а именно к дискретным биноклям, применяемым для наблюдения в залах, на стадионах, олимпийских объектах.
х
х
х
х
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…5, 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- 37,422 мм, а для 4- 43,928 мм.
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.
Задачей полезной модели является создание бинокля с двумя переменными увеличениями без увеличения длины оптической системы и с хорошим качеством изображения.
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.
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.
Полезная модель поясняется чертежом и рисунками 1 и 2 с графиками аберраций.
X
X
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, либо Г=5.
Конструктивные параметры оптической системы следующие:
X
Для увеличения Г=2,5
Таблица 1.
Радиусы, мм
Толщины, мм
n<sub>е</sub>
√<sub>e</sub>
r<sub>1</sub>=35,4
d<sub>1</sub>=12,6
1,5183
63,83
r<sub>2</sub>=-82,22
d<sub>2</sub>=6,3
1,6776
31,99
r<sub>3</sub>=285,8
d<sub>3</sub>=39.55
r<sub>4</sub>=-20,6
d<sub>4</sub>=6,0
1,5710
62,69
r<sub>5</sub>=∞
Угол поля зрения
13°
Световой диаметр объектива
38 мм
Длина оптической системы
64,45 мм
Фокусное расстояние объектива
91,148 мм
Фокусное расстояние окуляра
-36,092 мм
x
Для увеличения 5
Таблица 2
Радиусы, мм
Толщины, мм
n<sub>е</sub>
√<sub>е</sub>
r<sub>1</sub>=35,4
d<sub>1</sub>=12,6
1,5183
63,83
r<sub>2</sub>=-82,22
d<sub>2</sub>=6,3
1,6776
31,99
r<sub>3</sub>=285,8
d<sub>3</sub>=34.73
r<sub>4</sub>=9,419
d<sub>4</sub>=4.56
1,5489
62,58
r<sub>5</sub>=13,243
d<sub>5</sub>=5,10
r<sub>6</sub>=-16,106
d<sub>6</sub>=2,6
1,6285
35,67
r<sub>7</sub>=8,67
Угол поля зрения
7<sup>0</sup>
Световой диаметр объектива
38 мм
Длина оптической системы
65,95 мм
Фокусное расстояние объектива
91,148 мм
Фокусное расстояние окуляра
-18,1 мм
x
х
Графики аберраций характеризуют достаточно хорошее качество изображения для Г=2,5 и Г=5 (рисунки 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.)
х
х
Как видно из конструктивных параметров, оптическая система обеспечивает достижение технического результата: при смене окуляров и увеличения бинокля с 2,5 на 5 длина системы практически не увеличивается (разница в 1,5 мм не влияет на качество наблюдения), при этом сохраняется хорошее качество изображения.