RU2239214C2 - Ocular with external entrance pupil - Google Patents

Ocular with external entrance pupil Download PDF

Info

Publication number
RU2239214C2
RU2239214C2 RU2002135355/28A RU2002135355A RU2239214C2 RU 2239214 C2 RU2239214 C2 RU 2239214C2 RU 2002135355/28 A RU2002135355/28 A RU 2002135355/28A RU 2002135355 A RU2002135355 A RU 2002135355A RU 2239214 C2 RU2239214 C2 RU 2239214C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
component
eyepiece
biconvex lens
entrance pupil
focal length
Prior art date
Application number
RU2002135355/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002135355A (en
Inventor
А.Н. Карпов (RU)
А.Н. Карпов
М.А. Куршакова (RU)
М.А. Куршакова
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" filed Critical Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева"
Priority to RU2002135355/28A priority Critical patent/RU2239214C2/en
Publication of RU2002135355A publication Critical patent/RU2002135355A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2239214C2 publication Critical patent/RU2239214C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Lenses (AREA)

Abstract

FIELD: optics.
SUBSTANCE: device has three positive components. First component is a single meniscus directed to subject by convex portion, second component is glued together from biconvex lens and negative meniscus, directed to eye by convex portion, third component is made in form of biconvex lens. For focus distances and refraction coefficient of third component certain relation are true, which are shown in inventive formula.
EFFECT: higher quality, broad angle, large extension distance of pupil - over ten focus distances, high level of aberration correction including lowered value of astigmatism and low distortion.
3 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к оптическим системам, в частности к окулярам наблюдательных приборов, и может быть использовано в оптических схемах микроскопов, кольпоскопов, зрительных труб, биноклей.The present invention relates to optical systems, in particular to the eyepieces of observation devices, and can be used in optical circuits of microscopes, colposcopes, telescopes, binoculars.

При создании сложных наблюдательных приборов, содержащих большое количество оптических компонентов, возникает необходимость применения высококачественных компактных широкоугольных окуляров с удаленным положением входного зрачка, которое может составлять до десяти фокусных расстояний и более.When creating complex observational instruments containing a large number of optical components, it becomes necessary to use high-quality compact wide-angle eyepieces with a remote position of the entrance pupil, which can be up to ten focal lengths or more.

Известен компактный окуляр [1], содержащий двусклеенный мениск, линзы которого выполнены в виде положительного и отрицательного менисков, обращенных вогнутостью к предмету, и две одинаковые одиночные плосковыпуклые линзы, обращенные выпуклыми сторонами друг к другу. Такой окуляр имеет хорошее качество изображения, малые габариты, но недостаточный вынос входного зрачка, соизмеримый с фокусным расстоянием.A compact eyepiece [1] is known, which contains a double-glued meniscus, the lenses of which are made in the form of positive and negative menisci facing concavity to the object, and two identical single plano-convex lenses, convex sides to each other. Such an eyepiece has good image quality, small dimensions, but insufficient entrance pupil, commensurate with the focal length.

Известен также окуляр [2], содержащий четыре одиночные линзы, первая из которых - мениск, обращенный вогнутостью к предмету, вторая - двояковыпуклая, третья - двояковогнутая, а четвертая - двояковыпуклая. Такой окуляр имеет большие габариты (его длина составляет более двух фокусных расстояний окуляра) и небольшой вынос входного зрачка.The eyepiece [2] is also known, containing four single lenses, the first of which is the meniscus, facing the concavity to the object, the second is biconvex, the third is biconcave, and the fourth is biconvex. Such an eyepiece has large dimensions (its length is more than two focal lengths of the eyepiece) and a small extension of the entrance pupil.

Наиболее близким к предлагаемому является трехкомпонентный окуляр [3] с увеличением 12 крат, первый компонент которого - одиночный положительный мениск, обращенный вогнутостью к предмету, второй склеен из двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к глазу, третий - одиночный положительный мениск, обращенный вогнутостью к глазу. Данный окуляр имеет значительный (более десяти фокусных расстояний) вынос входного зрачка, хорошо исправленные аберрации осевого пучка и широких наклонных пучков лучей, небольшую кривизну изображения и астигматизм, но при этом дисторсия составляет более 4% для углового поля 2ω ’=43° .Closest to the proposed one is a three-component eyepiece [3] with a magnification of 12 times, the first component of which is a single positive meniscus facing concavity to the object, the second is glued from a biconvex lens and a negative meniscus convex to the eye, and the third is a single positive meniscus facing concavity to the eye. This eyepiece has a significant (over ten focal lengths) projection of the entrance pupil, well-corrected aberrations of the axial beam and wide inclined beam of rays, slight image curvature and astigmatism, but the distortion is more than 4% for an angular field of 2ω ’= 43 °.

Задачей изобретения является создание высококачественного компактного широкоугольного окуляра с большим выносом входного зрачка. Технический результат - уменьшение дисторсии при сохранении высокого качества изображения.The objective of the invention is to provide a high-quality compact wide-angle eyepiece with a large projection of the entrance pupil. The technical result is the reduction of distortion while maintaining high image quality.

Это достигается тем, что в окуляре, состоящем из трех положительных компонентов, первый из которых - одиночный мениск, обращенный вогнутостью к предмету, второй склеен из двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к глазу, третий выполнен в виде одиночной линзы, в отличие от известного, третий компонент является двояковыпуклой линзой и выполняются следующие условия:This is achieved by the fact that in the eyepiece, which consists of three positive components, the first of which is a single meniscus facing concavity to the object, the second is glued from a biconvex lens and a negative meniscus convex to the eye, the third is made in the form of a single lens, unlike known, the third component is a biconvex lens and the following conditions are true:

f1≥ 5,66× f3 f 1 ≥ 5.66 × f 3

f3≤ 0,86× n3× fOK,f 3 ≤ 0.86 × n 3 × f OK ,

где f1 - фокусное расстояние первого компонента;where f 1 is the focal length of the first component;

f3 - фокусное расстояние третьего компонента;f 3 is the focal length of the third component;

fOK - фокусное расстояние окуляра;f OK is the focal length of the eyepiece;

n3 - показатель преломления материла третьего компонента.n 3 is the refractive index of the material of the third component.

На фиг.1 представлена принципиальная оптическая схема предлагаемого окуляра, на фиг.2 - графики поперечных аберраций, на фиг.3 представлены кривые астигматизма и дисторсии.Figure 1 presents a schematic optical diagram of the proposed eyepiece, figure 2 is a graph of transverse aberrations, figure 3 presents the curves of astigmatism and distortion.

Окуляр (фиг.1) состоит из положительного мениска 1, обращенного вогнутостью к предмету, положительного компонента, склеенного из двояковыпуклой линзы 2, и отрицательного мениска 3, обращенного выпуклостью к глазу, и двояковыпуклой линзы 4.The eyepiece (Fig. 1) consists of a positive meniscus 1 facing concavity to the object, a positive component glued from a biconvex lens 2, and a negative meniscus 3 facing a convexity to the eye, and a biconvex lens 4.

От предметной плоскости в окуляр поступают расходящиеся пучки лучей. Последовательно преломившись на линзах 1, 2, 3, 4, расходящиеся пучки лучей формируются в параллельные, необходимые для рассматривания глазом.From the object plane, diverging beams of rays come into the eyepiece. Sequentially refracted on lenses 1, 2, 3, 4, diverging beams of rays are formed in parallel, necessary for viewing by the eye.

Конструктивные параметры предлагаемого окуляра приведены в табл.1.The design parameters of the proposed eyepiece are given in table 1.

Figure 00000002
Figure 00000002

Материалы линз, приведенные в табл.1, имеют значения показателя преломления n и числа Аббе ν , указанные в табл.2.The lens materials shown in Table 1 have the values of the refractive index n and the Abbe numbers ν indicated in Table 2.

Figure 00000003
Figure 00000003

Вышеуказанные конструктивные параметры позволяют получить окуляр со следующими характеристиками:The above design parameters allow you to get an eyepiece with the following characteristics:

- фокусное расстояние f’=16,83 мм;- focal length f ’= 16.83 mm;

- видимое увеличение Г=15х;- a visible increase in G = 15 x ;

- угловое поле в пространстве изображений 2ω =43° ;- angular field in the space of images 2ω = 43 °;

- удаление входного зрачка S’p=180 мм;- removal of the entrance pupil S’p = 180 mm;

- удаление выходного зрачка S’p’=17 мм;- removal of the exit pupil S’p ’= 17 mm;

- диаметр выходного зрачка D’=1,7 мм.- exit pupil diameter D ’= 1.7 mm.

При этом f1=135,56 мм f3=23,93 мм.Moreover, f 1 = 135.56 mm f 3 = 23.93 mm.

Наложенные ранее условия выполняются:The previously imposed conditions are met:

135,56≥ 5,66× 23,99 135,56≥ 135,44,135.56≥ 5.66 × 23.99 135.56≥ 135.44,

23,93≤ 0,86× 1,6622× 16,83 23,93≤ 24,0623.93≤ 0.86 × 1.6622 × 16.83 23.93≤ 24.06

Аберрации окуляра представлены в табл.3-5.Eyepiece aberrations are presented in Tables 3-5.

Figure 00000004
Figure 00000004

Figure 00000005
Figure 00000005

Figure 00000006
Figure 00000006

Из анализа аберраций следует, что окуляр обладает улучшенным качеством изображения.From the analysis of aberrations it follows that the eyepiece has improved image quality.

Таким образом, получен компактный окуляр (его длина примерно равна фокусному расстоянию), который имеет значительный вынос входного зрачка (более десяти фокусных расстояний), действительную переднюю фокальную плоскость, что дает возможность использовать его не только для наблюдения, но и для измерения, большой вынос выходного зрачка (чуть больший фокусного расстояния), и имеющий при этом высокую степень аберрационной коррекции: уменьшенное значение астигматизма и дисторсии.Thus, we obtained a compact eyepiece (its length is approximately equal to the focal length), which has a significant projection of the entrance pupil (more than ten focal lengths), a real front focal plane, which makes it possible to use it not only for observation, but also for measurement, a large projection exit pupil (slightly larger than the focal length), and having a high degree of aberration correction: a reduced value of astigmatism and distortion.

Источники информацииSources of information

1. Патент Российской Федерации №2010279, опубл. 30,03.1994 г., МПК G 02 В 25/00.1. Patent of the Russian Federation No. 2010279, publ. 30.03.1994, IPC G 02 B 25/00.

2. Патент СССР №1742773, опубл. 23.06.1992, г., МПК G 02 В 25/00.2. USSR patent No. 1742773, publ. 06/23/1992, city, IPC G 02 B 25/00.

3. Патент США №3975088, опубл. 01.08.1975 г., МПК G 02 В 25/00 (ближайший аналог).3. US Patent No. 3975088, publ. 08/01/1975, IPC G 02 B 25/00 (the closest analogue).

Claims (1)

Окуляр с вынесенным входным зрачком, состоящий из трех положительных компонентов, первый из которых - одиночный мениск, обращенный вогнутостью к предмету, второй склеен из двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к глазу, третий выполнен в виде одиночной линзы, отличающийся тем, что третий компонент является двояковыпуклой линзой и в окуляре выполняются следующие условия:An eyepiece with a remote entrance pupil, consisting of three positive components, the first of which is a single meniscus facing concavity to the object, the second is glued from a biconvex lens and a negative meniscus facing the bulge to the eye, the third is made in the form of a single lens, characterized in that the third the component is a biconvex lens and the following conditions are met in the eyepiece: f1 ≥ 5,66 × f3;f 1 ≥ 5.66 × f 3 ; f3 ≤ 0,86 × n3 × f,f 3 ≤ 0.86 × n 3 × f ok , где f1 - фокусное расстояние первого компонента;where f 1 is the focal length of the first component; f3 - фокусное расстояние третьего компонента;f 3 is the focal length of the third component; f - фокусное расстояние окуляра;f OK - the focal length of the eyepiece; n3 - показатель преломления материла третьего компонента.n 3 is the refractive index of the material of the third component.
RU2002135355/28A 2002-12-30 2002-12-30 Ocular with external entrance pupil RU2239214C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002135355/28A RU2239214C2 (en) 2002-12-30 2002-12-30 Ocular with external entrance pupil

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002135355/28A RU2239214C2 (en) 2002-12-30 2002-12-30 Ocular with external entrance pupil

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002135355A RU2002135355A (en) 2004-06-27
RU2239214C2 true RU2239214C2 (en) 2004-10-27

Family

ID=33537418

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002135355/28A RU2239214C2 (en) 2002-12-30 2002-12-30 Ocular with external entrance pupil

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2239214C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2585892C1 (en) * 2015-03-03 2016-06-10 Акционерное общество "Швабе - Оборона и Защита" (АО "Швабе - Оборона и Защита") Eyepiece with pinhole pupil
RU2681246C1 (en) * 2018-05-24 2019-03-05 Акционерное общество "Новосибирский приборостроительный завод" Rapid eyepiece with removable exit pupil

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2585892C1 (en) * 2015-03-03 2016-06-10 Акционерное общество "Швабе - Оборона и Защита" (АО "Швабе - Оборона и Защита") Eyepiece with pinhole pupil
RU2681246C1 (en) * 2018-05-24 2019-03-05 Акционерное общество "Новосибирский приборостроительный завод" Rapid eyepiece with removable exit pupil

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7389987B2 (en) Galilean wide-angle foveal telescope
JP2876252B2 (en) Endoscope objective lens
US7982961B2 (en) Dry-type microscope objective lens
JP6185825B2 (en) Immersion microscope objective lens and microscope using the same
JP2017111260A (en) Microscope objective lens
JP2005266131A (en) Immersion-type microscope objective lens
JP4098492B2 (en) Immersion microscope objective lens
JP2019191273A (en) Objective lens
JP7290190B2 (en) Objectives, optics and microscopes
RU2239214C2 (en) Ocular with external entrance pupil
RU2359295C1 (en) Telescopic galilei-type optical system
JP2000180736A (en) Ocular variable power optical system
JP6392947B2 (en) Immersion microscope objective lens and microscope using the same
JP5422214B2 (en) Eyepieces and optical equipment
RU2364901C1 (en) Ocular
RU81347U1 (en) WIDE-OPEN Eyepiece
JP2013015718A (en) Catadioptric system and imaging device having the same
RU2302024C1 (en) Eye-piece
JP4673027B2 (en) Eyepiece
RU2212700C1 (en) Eyepiece with distant pupil
RU149885U1 (en) PLANAPROCHROMATIC HIGH-APERTURE MICRO LENS WITH LARGE OPERATING DISTANCE
RU2601503C1 (en) Binocular microscope objective with slit lamp
SU1652956A1 (en) Optical system of binocular apparatus
RU2010274C1 (en) Achromatic objective lens of microscope
RU2548745C1 (en) Wide-angle eyepiece

Legal Events

Date Code Title Description
QA4A Patent open for licensing
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20121231

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20140420