Окуляр с удаленным зрачком
Окуляр с удаленным зрачком может быть использован в визуальных оптических приборах, например, в стереомикроскопах или зрительных трубах. Окуляр содержит пять линз, из них первая - двояковогнутая, вторая, третья и четвертая - двояковыпуклые, пятая - двояковогнутая и склеена с четвертой, при этом первая и вторая линзы выполнены одиночными с соотношением радиусов их смежных поверхностей R 3:R2=3-15. Технический результат - получение окуляра с удалением зрачка 21,2-30,1 мм, полем зрения 48°-58°, увеличением 10х-20 х.
Полезная модель относится к оптике и может использоваться в визуальных оптических приборах, например, в стереомикроскопах или зрительных трубах.
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
F=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°.
Задачей полезной модели является создание широкоугольного окуляра с удаленным выходным зрачком, с расширенными возможностями, с большим (10 x-20x) увеличением при хорошем качестве изображения.
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 R3:R2=3-15.
Указанное выполнение оптической схемы позволяет получить окуляр с полем зрения 48°-58°, удалением выходного зрачка 21,2-30,1 мм при увеличении, равном 10x -20x, 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 |
| R1 = -34,4 | |||
| d1=3,58 | ТФ4 | 29,93 | |
| R2 = 17,1 | |||
| d2 =3,01 | |||
| R3 = 144,88 | |||
| d3=4,93 | TK14 | 39,5 | |
| R4 = -22,96 | |||
| d4=0,25 | |||
| R5 = 51,29 | |||
| d5 =5,55 | TK14 | 43,89 | |
| R6 = -21,68 | |||
| d6=0,25 | |||
| R7 = 18,03 | |||
| d7=7,68 | CTK19 | 40,7 | |
| R8 = -15,417 | |||
| d8 =2,47 | ТФ4 | 37,91 | |
| R9 = 42,07 |
Фокусное расстояние f'=12,53 мм
Поле зрения 2W=53°
Удаление выходного зрачка = 24,48 мм
Увеличение Г=20x
R3:R2 = 144,88:17,1=8,5
Дисторсия 
% = -2,43
Виньетирование - 25%
II вариант
| Радиусы | Толщины | Марки стекол и световые диаметры линз те же, что и в I варианте |
| R1 = 74,38 | ||
| d1=7,82 | ||
| R2 = -62,74 | ||
| d 2=6,58 | ||
| R3 = -188,26 | ||
| d3=10,77 | ||
| R4 = 50,17 | ||
| d4=0,55 | ||
| R5 = -112,07 | ||
| d 5=12,13 | ||
| R 6 = 47,37 | ||
| d6=0,55 | ||
| R7 = -39,39 | ||
| d7=16,79 | ||
| R8 = 33,39 | ||
| d8=5,4 | ||
| R 9 = -91,82 |
Фокусное расстояние f'=25 мм
Поле зрения 2W=58°
Удаление выходного зрачка = 21,2 мм
Увеличение Г=10 x
R3:R2 = 188,27:62,74=3
III вариант
| Радиусы | Толщины | Марки стекол и световые диаметры линз те же, что и в I варианте |
| R1 = 63,59 | ||
| d 1=6,69 | ||
| R2 = -24,43 | ||
| d2=5,62 | ||
| R3 = -366,48 | ||
| d3=9,21 | ||
| R4 = 42,89 | ||
| d 4=0,47 | ||
| R5 = -95,82 | ||
| d5=10,37 | ||
| R6 = 40,5 | ||
| d6=0,47 | ||
| R7 = -33,68 | ||
| d 7=14,35 | ||
| R 8 = 28,8 | ||
| d8=4,61 | ||
| R9 = -78,59 |
Фокусное расстояние f'=25 мм
Поле зрения 2W=48°
Удаление выходного зрачка = 30,1 мм
Увеличение Г=10x
R3:R2 = 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 |
Таким образом, окуляр расширяет возможности оптической схемы и обеспечивает совокупный технический результат: увеличение 10 x-20x по сравнению с увеличением 2,5x-6,25x у аналогов, при поле зрения 48°-58° и удалении выходного зрачка 21,2-30,1 мм, хорошее качество изображения по ЧКХ.
Окуляр с удаленным зрачком, содержащий пять линз, из которых первая - двояковогнутая, вторая, третья и четвертая - двояковыпуклые, пятая - двояковогнутая и склеена с четвертой, отличающийся тем, что первая и вторая линзы выполнены одиночными и с соотношением радиусов их смежных поверхностей R3:R 2=3-15.
