Широкоугольный бинокль

Широкоугольный бинокль содержит объектив, призменную оборачивающую систему, ромб-призму, угломерную сетку и широкоугольный окуляр, содержащий четыре компонента, из которых первый положительный компонент - склеенная линза, состоящая из двух менисков, обращенных вогнутостью к предмету, второй положительный компонент - склеенная линза, состоящая из двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, третий компонент - двояковыпуклая линза, четвертый выполнен в виде положительного мениска, обращенного выпуклостью к предмету. Технический результат - создание широкоугольного бинокля большого увеличения, с угловым полем зрения окуляра более 70°, с возможностью стабилизации изображения и размещения перед окуляром сетки.

Полезная модель относится к оптическому приборостроению и может быть использована при создании биноклей и зрительных труб большого увеличения с увеличенным полем зрения, в том числе с оптическими системами стабилизации, осуществляемыми поворотом призменных оборачивающих систем.

Известен бинокль SU 1742772, содержащий объектив - двухлинзовую склейку из двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к предмету, призменную оборачивающую систему и четырехкомпонентный пятилинзовый окуляр, в котором первый компонент - положительный мениск, своей вогнутостью обращенный к предмету, второй положительный компонент, состоящий из двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, третий и четвертый компоненты выполнены в виде положительных менисков, обращенных вогнутостью к изображению.

Недостатком аналога является невозможность обеспечения в нем совокупности оптических характеристик: окулярного поля зрения более 70° и необходимого для размещения сетки переднего фокального отрезка окуляра с полноценной диоптрийной подвижкой. Окуляр не обладает независимой от объектива коррекцией аберраций.

Наиболее близким решением к заявляемому в широкоугольном бинокле окуляру является широкоугольная окулярная система (заявка РФ 96101846/28 от 31.01.1996 г.), содержащая четырехкомпонентный семилинзовый окуляр, в котором первый компонент - склеенная отрицательная линза, состоящая из двух менисков, обращенных вогнутостью к предмету, второй компонент - склеенная линза, состоящая из отрицательной и положительной линз, третий компонент - положительная склеенная линза, состоящая из положительной и отрицательной линз, четвертый компонент - мениск, обращенный вогнутостью к изображению.

Этот четырехкомпонентный семилинзовый окуляр с асферической поверхностью в положительной линзе третьего компонента имеет высокий уровень исправления монохроматических и хроматических аберраций при увеличенном расстоянии выноса входного и выходного зрачков, но обеспечивает окулярное поле зрения только до 60°.

Задачей полезной модели является создание широкоугольного бинокля большого увеличения с угловым полем зрения окуляра больше 70°, с возможностью стабилизации изображения и с возможностью размещения перед окуляром сетки.

Для достижении этой цели предлагается широкоугольный бинокль, состоящий из объектива, призменной оборачивающей системы и широкоугольного окуляра, содержащего четыре компонента, первый из которых - склеенная линза, состоящая из двух менисков, обращенных вогнутостью к предмету, второй положительный компонент - склеенная линза, состоящая из двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, четвертый выполнен в виде положительного мениска, обращенного выпуклостью к предмету, отличающийся тем, что первый компонент окуляра - положительный, при этом абсолютное значение первого радиуса склеенного положительного мениска больше абсолютного значения третьего его радиуса, а третий компонент - двояковыпуклая линза. Для обеспечения стабилизации изображения призменная оборачивающая система устанавливается с возможностью поворота, относительно оси, перпендикулярной оптической оси бинокля.

Для регулировки межцентрового расстояния окуляров между призменной оборачивающей системой и окуляром введена ромб-призма. Перед окуляром может быть установлена угломерная сетка.

На фиг. 1 представлена оптическая схема одной ветви широкоугольного бинокля. Бинокль содержит объектив 1, включающий первый 2 и второй 3 компоненты, призменную оборачивающую систему 4, например, призму Пехана, ромб-призму 5 и широкоугольный семилинзовый четырехкомпонентный окуляр 6, в котором первый компонент положительная склеенная линза 7, состоящая из двух менисков 8 и 9, обращенных вогнутостью к предмету, при этом абсолютное значение первого радиуса склеенного положительного мениска больше абсолютного значения третьего его радиуса, второй компонент - склеенная линза 10, состоящая из двояковыпуклой линзы 11 и отрицательного мениска 12, третий компонент -двояковыпуклая линза 13, а четвертый компонент выполнен в виде положительного мениска 14, обращенного выпуклостью к предмету,

На фиг. 2, 3 представлены варианты исполнения двухкомпонентных объективов, в которых первый компонент - положительный, второй компонент - отрицательный, при этом соблюдены следующие условия:

1,3ФФ₁2Ф

0,76К0,89

где - оптическая сила объектива,

₁ - оптическая сила первого положительного компонента объектива,

Ф₂ - оптическая сила второго отрицательного компонента объектива,

К - коэффициент отношения длины объектива от его первой поверхности до фокальной плоскости к величине фокусного расстояния.

В варианте на фиг. 2 первый положительный компонент объектива - двухлинзовая склейка 15, состоящая из двояковыпуклой линзы 16 и отрицательного мениска 17, своей вогнутостью обращенного к предмету, а второй компонент - отрицательный мениск 18, вогнутостью обращенный к предмету.

В варианте на фиг. 3 первый положительный компонент объектива содержит двухлинзовую склейку 19, состоящую из двояковыпуклой линзы 20 и двояковогнутой линзы 21 и расположенный за ней положительный мениск 22, своей выпуклостью обращенный к предмету, а второй отрицательный компонент - отрицательный мениск 23, вогнутостью обращенный к предмету.

С использованием предлагаемого технического решения разработаны:

- широкоугольный бинокль со следующими техническими характеристиками:

Поле зрения 4,15° (окулярное поле зрения больше 70°),

- широкоугольный бинокль со следующими техническими характеристиками:

Поле зрения 3,3° (окулярное поле зрения больше 70°),

В любом из предлагаемых вариантов широкоугольного бинокля возможно разместить перед окуляром сетку, так как расстояние от любой точки первой поверхности окуляра до ее передней фокальной плоскости больше величины перемещения окуляра на 10 диоптрий.

1. Широкоугольный бинокль, состоящий из объектива, призменной оборачивающей системы и широкоугольного окуляра, содержащего четыре компонента, первый из которых - склеенная линза, состоящая из двух менисков, обращенная вогнутостью к предмету, второй положительный компонент - склеенная линза, состоящая из двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, четвертый выполнен в виде положительного мениска, обращенного выпуклостью к предмету, отличающийся тем, что первый компонент окуляра - положительный, при этом абсолютное значение первого радиуса склеенного положительного мениска больше абсолютного значения третьего его радиуса, а третий компонент - двояковыпуклая линза.

2. Широкоугольный бинокль по п.1, отличающийся тем, что призменная оборачивающая система установлена с возможностью поворота относительно оси, перпендикулярной оптической оси бинокля, перед окуляром установлена ромб-призма, а объектив - двухкомпонентный, в котором первый компонент - положительный, второй компонент - отрицательный, при этом соблюдены следующие условия:

1,3Ф₁2

0,8|₂|1,85

0,76К0,89,

где - оптическая сила объектива,

₁ - оптическая сила первого положительного компонента объектива,

Ф₂- оптическая сила второго отрицательного компонента объектива,

К - коэффициент отношения длины объектива от его первой поверхности до фокальной плоскости к величине фокусного расстояния.

3. Широкоугольный бинокль по п.1, отличающийся тем, что перед окуляром размещена сетка.

4. Широкоугольный бинокль по п.2 отличающийся тем, что первый положительный компонент объектива содержит двухлинзовую склейку, состоящую из двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, своей вогнутостью обращенного к предмету, а второй компонент - отрицательный мениск, вогнутостью обращенный к предмету.

5. Широкоугольный бинокль по п.2, отличающийся тем, что первый положительный компонент объектива содержит двухлинзовую склейку, состоящую из двояковыпуклой линзы и двояковогнутой линзы, и расположенный за ней положительный мениск, своей выпуклостью обращенный к предмету, а второй отрицательный компонент - отрицательный мениск, вогнутостью обращенный к предмету.