ОКУЛЯР С УДАЛЕННЫМ ЗРАЧКОМ

Полезная модель относится к оптике и может использоваться в визуальных оптических приборах, например, в стереомикроскопах или зрительных трубах.
F
Известен окуляр с удаленным зрачком, состоящий из пяти линз: первая линза- двояковогнутая, вторая - двояковыпуклая, склеенная с первой, третья-двояковыпуклая, четвертая - менисковая, склеенная с третьей, пятая -двояковыпуклая (Турыгин И.А. «Прикладная оптика», изд. «Машиностроение» 1965 г. стр.185-186). Удаление выходного зрачка S′=23,2 мм и примерно равно фокусному расстоянию окуляра f′=25 мм. Исправление всех аберраций для поля зрения в 50° достаточно хорошее.
Ближайшим к предлагаемой полезной модели является пятилинзовый окуляр, в оптической схеме которого первая линза по ходу луча -двояковогнутая, вторая - двояковыпуклая, склеенная с первой, третья и четвертая - двояковыпуклые, пятая - двояковогнутая, склеенная с четвертой (1.US 2423676 кл. 359-645, опубл. 08.07.1947 г.;
2. ДЕ пат. 1169695 кл.42h2, опубл. 06.05.1964 г.). Удаление выходного зрачка у окуляра (1) равно 66-82,6 мм при f′=100 мм, а у окуляра (2) - 30 мм при f′=40 мм; поле зрения 50°-60°.
x
x
Задачей полезной модели является создание широкоугольного окуляра с удаленным выходным зрачком, с расширенными возможностями, с большим (10-20) увеличением при хорошем качестве изображения.
3
2
Технический результат, обусловленный поставленной задачей, достигается тем, что в пятилинзовом окуляре с удаленным зрачком, в котором первая линза - двояковогнутая, вторая, третья и четвертая- двояковыпуклые, пятая - двояковогнутая и склеена с четвертой, в отличие от известного, первая и вторая линзы выполнены одиночными и с соотношением радиусов их смежных поверхностей R:R=3-15.
x
x
Указанное выполнение оптической схемы позволяет получить окуляр с полем зрения 48°-58°, удалением выходного зрачка 21,2-30,1 мм при увеличении, равном 10-20, и с хорошим качеством изображения.
На чертеже представлена оптическая схема окуляра.
В нем пять линз: 1 - двояковогнутая линза; 2, 3 и 4 - двояковыпуклые линзы; 5 - двояковогнутая линза, склеенная с линзой 4.
Конструктивные параметры исполнения окуляра следующие:
I вариант
Радиусы
Толщины
Марка стекла
Световые диаметры линз
R<sub>1</sub> = -34,4
d<sub>1</sub>=3,58
ТФ4
29,93
R<sub>2</sub> = 17,1
d<sub>2</sub>=3,01
R<sub>3</sub> = 144,88
d<sub>3</sub>=4,93
TK14
39,5
R<sub>4</sub> = -22,96
d<sub>4</sub>=0,25
R<sub>5</sub> = 51,29
d<sub>5</sub>=5,55
TK14
43,89
R<sub>6</sub> = -21,68
d<sub>6</sub>=0,25
R<sub>7</sub> = 18,03
d<sub>7</sub>=7,68
CTK19
40,7
R<sub>8</sub> = -15,417
d<sub>8</sub>=2,47
ТФ4
37,91
R<sub>9</sub> = 42,07
Фокусное расстояние f'=12,53 мм
Поле зрения 2W=53°
Удаление выходного зрачка = 24,48 мм
x
Увеличение Г=20
3
2
R:R = 144,88:17,1=8,5
Дисторсия Δ% = -2,43
Виньетирование - 25%
II вариант
Радиусы
Толщины
Марки стекол и световые диаметры линз те же, что и в I варианте
R<sub>1 </sub>= 74,38
d<sub>1</sub>=7,82
R<sub>2</sub> = -62,74
d<sub>2</sub>=6,58
R<sub>3</sub> = -188,26
d<sub>3</sub>=10,77
R<sub>4</sub> = 50,17
d<sub>4</sub>=0,55
R<sub>5</sub> = -112,07
d<sub>5</sub>=12,13
R<sub>6</sub> = 47,37
d<sub>6</sub>=0,55
R<sub>7</sub> = -39,39
d<sub>7</sub>=16,79
R<sub>8</sub> = 33,39
d<sub>8</sub>=5,4
R<sub>9</sub> = -91,82
Фокусное расстояние f'=25 мм
Поле зрения 2W=58°
Удаление выходного зрачка = 21,2 мм
x
Увеличение Г=10
3
2
R:R = 188,27:62,74=3
III вариант
Радиусы
Толщины
Марки стекол и световые диаметры линз те же, что и в I варианте
R<sub>1</sub> = 63,59
d<sub>1</sub>=6,69
R<sub>2</sub> = -24,43
d<sub>2</sub>=5,62
R<sub>3</sub> = -366,48
d<sub>3</sub>=9,21
R<sub>4</sub> = 42,89
d<sub>4</sub>=0,47
R<sub>5</sub> = -95,82
d<sub>5</sub>=10,37
R<sub>6</sub> = 40,5
d<sub>6</sub>=0,47
R<sub>7</sub> = -33,68
d<sub>7</sub>=14,35
R<sub>8</sub> = 28,8
d<sub>8</sub>=4,61
R<sub>9</sub> = -78,59
Фокусное расстояние f'=25 мм
Поле зрения 2W=48°
Удаление выходного зрачка = 30,1 мм
x
Увеличение Г=10
3
2
R:R = 366,48:24,43=15
Качество изображения окуляра характеризуется его ЧКХ. Так, для частоты N=30 лин/мм контраст изображения составляет:
Вариант I
Вариант II
Вариант III
- для точки на оси
0,74
0,73
0,72
- для середины поля зрения
- меридиональное сечение
0,34
0,03
0,31
- сагиттальное сечение
0,62
0,38
0,66
- для края поля зрения
- меридиональное сечение
0,18
0,04
0,01
- сагиттальное сечение
0,39
0,06
0,53
x
x
x
x
Таким образом, окуляр расширяет возможности оптической схемы и обеспечивает совокупный технический результат: увеличение 10-20 по сравнению с увеличением 2,5-6,25 у аналогов, при поле зрения 48°-58° и удалении выходного зрачка 21,2-30,1 мм, хорошее качество изображения по ЧКХ.