Широкоугольный окуляр

Полезная модель относится к оптическому приборостроению, а именно, к окулярам и может быть использована в наблюдательных приборах. Широкоугольный окуляр из четырех компонентов, первый и второй из которых положительные двусклеенные линзы, при этом первый компонент состоит из отрицательной и положительной линз, отличающийся тем, что разность коэффициентов дисперсий материалов положительной и отрицательной линз в первом компоненте не менее 25, положительная двусклеенная линза второго компонента состоит из положительной и отрицательной линз, третий компонент выполнен в виде положительного мениска, обращенного выпуклой поверхностью к пространству предметов, четвертый компонент представляет собой отрицательный мениск, обращенный выпуклой поверхностью к пространству предметов и абсолютная величина его фокусного расстояния составляет 3,3...4 фокусного расстояния окуляра. Предлагаемый широкоугольный окуляр по сравнению с прототипом обеспечивает увеличение переднего рабочего отрезка, увеличение удаления выходного зрачка, увеличение относительного отверстия окуляра и повышение качества изображения по всему полю зрения. 4 илл.

Полезная модель относится к оптическому приборостроению, а именно, к окулярам и может быть использована в наблюдательных приборах.

Известен окуляр с удаленным выходным зрачком [1], содержащий четыре одиночные линзы, первая из которых - отрицательный мениск, обращенный выпуклой поверхностью к пространству предметов, вторая и третья линзы выполнены двояковыпуклыми, а четвертая - двояковогнутой, при этом абсолютные величины оптических сил линз выбраны из соотношения 1,9:1,1:0,78:1,2, разность показателей преломления материалов положительных и отрицательных линз не более 0,002, а разность их коэффициентов средней дисперсии не менее 22.

Недостатком данного окуляра является небольшой передний рабочий отрезок, составляющий 0.874 фокусного расстояния окуляра f', и невысокое относительное отверстие 1:6.

Из известных окуляров, наиболее близким к предлагаемой полезной модели по техническому решению, является окуляр [2], который содержит четыре компонента, первый и второй из которых положительные двусклеенные линзы, состоящие из отрицательной и положительной линз, третий - одиночная положительная линза, четвертый- положительный мениск, обращенный выпуклой поверхностью к пространству предметов.

Однако, данный окуляр имеет мнимый передний отрезок, небольшое удаление выходного зрачка 0,58 f'_ок, небольшое относительное отверстие 1:9,6 и невысокое качество изображения из-за больших аберраций в широком наклонном пучке лучей.

Задачей предлагаемого технического решения является увеличение переднего рабочего отрезка, увеличение удаления выходного зрачка, увеличение относительного отверстия окуляра и повышение качества изображения по всему полю зрения.

Поставленная задача достигается тем, что в широкоугольном окуляре из четырех компонентов, первый и второй из которых положительные двусклеенные линзы, при этом первый компонент состоит из отрицательной и положительной линз, в отличие от прототипа, разность коэффициентов дисперсий материалов положительной и отрицательной линз в первом компоненте не менее 25, положительная двусклеенная линза второго компонента состоит из положительной и отрицательной линз, третий компонент выполнен в виде положительного мениска, обращенного выпуклой поверхностью к пространству предметов, четвертый компонент представляет собой отрицательный мениск, обращенный выпуклой поверхностью к пространству предметов и абсолютная величина его фокусного расстояния составляет 3,3...4 фокусного расстояния окуляра.

Использование в первом компоненте в положительной и отрицательной линзах двух различных материалов с разностью коэффициентов дисперсии не менее 25, склейка второго компонента из положительной и отрицательной линз, выполнение третьего компонента в виде положительного мениска, обращенного выпуклой поверхностью к пространству предметов, а четвертого компонента - в виде отрицательного мениска, обращенного выпуклой поверхностью к пространству предметов, выбор фокусного расстояния четвертого компонента в пределах 3,3...4 f' _ок позволило увеличить передний рабочий отрезок до 0,91 f'_ок при удалении выходного зрачка равном 0,83 f'_ок, увеличить относительное отверстие окуляра до 1:4,3, исправить аберрации широкого наклонного пучка лучей и тем самым обеспечить хорошее качество изображения в пределах углового поля зрения 2W=52.

На фиг.1 изображена оптическая схема предлагаемого широкоугольного окуляра.

На фиг.2, 3, 4 представлены графики аберраций окуляра в плоскости Гаусса при расчете в обратном ходе при диаметре выходного зрачка 7 мм для видимой области спектра.

Широкоугольный окуляр (фиг.1) содержит по направлению хода луча четыре компонента 1-4. Первый компонент 1 представляет собой положительную двускленную линзу, состоящую из отрицательной и положительной линз, при этом отрицательная линза выполнена в виде мениска, обращенного выпуклой поверхностью к пространству предметов, а положительная - в виде двояковыпуклой линзы. Второй компонент 2 выполнен также в виде положительной двусклеенной линзы, состоящей из положительной и отрицательной линз, причем положительная линза выполнена двояковыпуклой, а отрицательная - двояковогнутой. Третий компонент 3 выполнен в виде положительного мениска, обращенного выпуклой поверхностью к пространству изображений. Четвертый компонент 4 представляет собой отрицательный мениск, обращенный выпуклой поверхностью к пространству предметов. Конструктивные параметры окуляра приведены в таблице.

Таблица
R	D	n е	e
268,5	4,5	1,7616	27,16
54,08	15	1,6940	54,48
-44,36	0,3
53,58	16,5	1,6615	50,59
-41,14	4	1,7616	27,16
1520,5	0,3
31,77	7	1,6734	46,83
42,76	0,3
21,18	4,5	1,7616	27,16
15,56

Фокусное расстояние четвертого компонента равно -117,8 мм, что составляет по абсолютной величине 3,93 f'_ок

Широкоугольный окуляр работает следующим образом: расходящиеся пучки лучей, исходящие из точек плоского предмета, расположенного в передней фокальной плоскости окуляра, преобразуются компонентами 1-4 в параллельные и строят на сетчатке глаза изображение плоскости предметов. Большое переднее рабочее расстояние, составляющее 0.91 фокусного расстояния окуляра, позволяет размещать между плоскостью предметов окуляра и его первым компонентом специальные призмы или зеркала, с помощью которых в поле зрения можно вводить различную служебную информацию, например, дальность до цели в прицелах.

Большое удаление выходного зрачка, не менее 0,83 фокусного расстояния окуляра, позволяет наблюдателю комфортно разместить зрачок глаза в выходном зрачке окуляра и рассматривать поле зрения окуляра и служебную информацию.

Высокое качество изображения окуляра (см. фиг.2, 3, 4) позволяет различать мельчайшие детали в изображении предмета, то есть увеличить дальность обнаружения и опознавания интересуемых объектов зрительными трубами, в которых может быть использован предложенный окуляр. Достаточно большое относительное отверстие 1:4,3 позволяет работать при сумеречном освещении объектов наблюдения.

Основные характеристики широкоугольного окуляра:

Расстояние от первой поверхности

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. А.с. SU. №1721578. Окуляр с удаленным выходным зрачком.

2. Патент ФРГ №2001953. Широкоугольный окуляр (прототип).

Широкоугольный окуляр из четырех компонентов, первый и второй из которых положительные двусклеенные линзы, при этом первый компонент состоит из отрицательной и положительной линз, отличающийся тем, что разность коэффициентов дисперсий материалов положительной и отрицательной линз в первом компоненте не менее 25, положительная двусклеенная линза второго компонента состоит из положительной и отрицательной линз, третий компонент выполнен в виде положительного мениска, обращенного выпуклой поверхностью к пространству предметов, четвертый компонент представляет собой отрицательный мениск, обращенный выпуклой поверхностью к пространству предметов и абсолютная величина его фокусного расстояния составляет 3,3...4 фокусного расстояния окуляра.