ОКУЛЯР
EYEPIECE

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в окулярах телескопических систем и микроскопов, а также для рассматривания изображений различных микромониторов, например, телевизионных или тепловизионных оптических систем.
Известен трехлинзовый окуляр, описанный в патенте РФ №2239213, МПК G02B 25/00, опубл. 2004 г., содержащий два компонента, первый из которых по ходу лучей - двухлинзовый, склеенный из отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к предмету, и первой двояковыпуклой линзы, второй компонент - вторая двояковыпуклая линза, и, кроме того, имеют место соотношения:
3
4
5
|R|=R=|R|,
1,1f'<D<l,4f',
1
1,64<n<1,78,
2
3
1,59<n=n<1,62,
3
4
5
где R, R, R - радиусы кривизны третьей, четвертой и пятой оптических поверхностей;
1
2
3
n, n, n - показатели преломления материала первой, второй и третьей линз для линии е;
D - расстояние от передней фокальной точки окуляра до вершины второй поверхности по ходу лучей второй двояковыпуклой линзы;
f' - фокусное расстояние всего окуляра.
Данный окуляр имеет недостаточное угловое поле в пространстве изображений, а именно 46°, невысокое относительное отверстие - 1:4,43 и недостаточную технологичность, так как в окуляре имеется равенство только трех радиусов сферических оптических поверхностей.
Наиболее близким аналогом к заявленному техническому решению является окуляр, описанный в патенте РФ №2364901, МПК G02В 25/00, опубл. 20.08.2009 г., содержащий два компонента, первый из которых по ходу лучей - двухлинзовый, склеенный из двояковогнутой и первой двояковыпуклой линз, второй компонент - одиночная вторая двояковыпуклая линза, и имеют место соотношения:
1
1,64<n<1,78,
2
3
1,59<n=n<1,62,
4
5
|R|<|R|,
2
3
4
|R|=|R|=|R|,
1
2
3
где n, n, n - показатели преломления материала первой, второй и третьей линз для линии е;
2
3
4
5
R, R, R, R - радиусы второй, третьей, четвертой и пятой оптических поверхностей.
Данный окуляр имеет недостаточное угловое поле в пространстве изображений 51°, невысокое относительное отверстие 1:4,44 и недостаточную технологичность, так как в окуляре имеется равенство только трех радиусов сферических оптических поверхностей.
Задачей изобретения является создание окуляра с улучшенными эксплуатационными характеристиками при высоком качестве изображения и повышенной технологичности.
Технический результат - увеличение углового поля в пространстве изображений, повышение относительного отверстия при высоком качестве изображения и повышенной технологичности.
Это достигается тем, что в окуляре, содержащем два компонента, первый из которых по ходу лучей - двухлинзовый, склеенный из двояковогнутой и первой двояковыпуклой линз, второй компонент - одиночная вторая двояковыпуклая линза, и в котором имеют место соотношения:
4
5
|R|<|R|,
2
3
4
|R|=|R|=|R|,
2
3
4
5
где R, R, R, R - радиусы второй, третьей, четвертой и пятой оптических поверхностей, в отличие от известного показатель преломления первой двояковыпуклой линзы первого компонента больше показателя преломления одиночной второй двояковыпуклой линзы второго компонента, и имеет место равенство:
1
5
|R|=R|
1
где R - радиус первой оптической поверхности.
На чертеже изображена оптическая схема окуляра.
Окуляр состоит из двух последовательно расположенных по ходу луча от предмета компонентов, первый из которых - двухлинзовый склеенный из двояковогнутой линзы 1 и первой двояковыпуклой линзы 2, второй - одиночная вторая двояковыпуклая линза 3. Выходной зрачок находится за одиночной второй двояковыпуклой линзой 3. В качестве конкретного примера реализации изобретения рассчитан окуляр со следующими конструктивными параметрами:
Окуляр работает следующим образом:
Перед линзой 1 в переднем фокусе находится плоскость предметов, изображение которой за окуляром находится в бесконечности и рассматривается глазом наблюдателя, расположенным за линзой 3.
Рассчитанный окуляр имеет следующие характеристики:
Фокусное расстояние окуляра f'
17,29 мм
Передний фокальный отрезок
-7,54 мм
Диаметр выходного зрачка
5,5 мм
Относительное отверстие
1:3,14
Угловое поле в пространстве изображений
54 град.
Удаление выходного зрачка
18,7 мм
В табл. 2 приведены аберрации рассчитанного окуляра в обратном ходе лучей для λ=546 нм.
Таким образом, в результате предложенного решения обеспечено получение технического результата: создан окуляр с угловым полем в пространстве изображений 54° при повышенном относительном отверстии 1:3,14 с высоким качеством изображения при повышенном уровне технологичности.