RU2427864C1 - Eyepiece with pinhole exit pupil - Google Patents
Eyepiece with pinhole exit pupil Download PDFInfo
- Publication number
- RU2427864C1 RU2427864C1 RU2009149021/28A RU2009149021A RU2427864C1 RU 2427864 C1 RU2427864 C1 RU 2427864C1 RU 2009149021/28 A RU2009149021/28 A RU 2009149021/28A RU 2009149021 A RU2009149021 A RU 2009149021A RU 2427864 C1 RU2427864 C1 RU 2427864C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- eyepiece
- exit pupil
- component
- lens
- convex
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к окулярам, и может быть использовано в цифровых дисплеях, различных наблюдательных приборах, в том числе в приборах ночного видения с формированием изображения на CCD матрице.The invention relates to optical instrumentation, namely, eyepieces, and can be used in digital displays, various observation devices, including night vision devices with image formation on a CCD matrix.
Известен окуляр микроскопа, содержащий положительный двухсклеенный мениск, обращенный вогнутой поверхностью к пространству предметов, двояковыпуклую линзу и положительный мениск, обращенный вогнутой поверхностью к пространству изображений, причем линзы склеенного мениска выполнены в виде положительного и отрицательного менисков [SU 1739341 А1, 1992 г]. Недостатками данного окуляра является недостаточное качество изображения и недостаточное удаление выходного зрачка.A microscope eyepiece is known containing a positive double-glued meniscus facing a concave surface to the space of objects, a biconvex lens and a positive meniscus facing a concave surface to the image space, the lenses of the glued meniscus being made in the form of positive and negative menisci [SU 1739341 A1, 1992]. The disadvantages of this eyepiece are insufficient image quality and insufficient removal of the exit pupil.
Известен также окуляр с вынесенным выходным зрачком, состоящий из установленных последовательно на оптической оси первого компонента, который включает плосковыпуклую линзу, обращенную плоской поверхностью к пространству предметов, второго компонента, выполненного в виде склейки, состоящей из положительной двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, обращенной выпуклой поверхностью к пространству изображений, и третьего компонента, выполненного в виде положительной склейки, состоящей из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, обращенной вогнутой поверхностью к пространству изображений [BY 6216 С1]. Недостатком данного окуляра также являются недостаточное качество изображения и недостаточное удаление выходного зрачка (1,07 фокусного расстояния окуляра).Also known is an eyepiece with a remote exit pupil, consisting of a first component installed sequentially on the optical axis, which includes a plano-convex lens facing a space of objects with a flat surface, a second component made in the form of a gluing consisting of a positive biconvex lens and a negative meniscus facing a convex surface to the image space, and the third component, made in the form of a positive gluing, consisting of biconvex and biconcave lenses, gap of the concave surface to the image space [BY C1 6216]. The disadvantage of this eyepiece is also insufficient image quality and insufficient removal of the exit pupil (1.07 focal length of the eyepiece).
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является окуляр, который содержит три компонента, первый из которых - отрицательный мениск, обращенный вогнутой поверхностью к предмету, второй - двояковыпуклая линза, а третий компонент выполнен в виде склейки, включающей отрицательную и положительную линзы [SU 1800432 А1, 1993]. Данный окуляр также имеет невысокое качество изображения и недостаточное удаление выходного зрачка.Closest to the proposed invention in technical essence is an eyepiece that contains three components, the first of which is a negative meniscus facing a concave surface to the object, the second is a biconvex lens, and the third component is made in the form of gluing, including negative and positive lenses [SU 1800432 A1, 1993]. This eyepiece also has poor image quality and insufficient removal of the exit pupil.
Задачей изобретения является повышение качества изображения при одновременном увеличении удаления выходного зрачка.The objective of the invention is to improve image quality while increasing the removal of the exit pupil.
Поставленная задача достигается тем, что в окуляре с вынесенным выходным зрачком, состоящем из установленных последовательно на оптической оси первого компонента, выполненного в виде отрицательного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству предметов, второго компонента, выполненного в виде положительной линзы, и третьего компонента, выполненного в виде склейки, содержащей двояковыпуклую и двояковогнутую линзы, линза, на которой выполнен второй компонент - плосковыпуклая и обращена плоской поверхностью к пространству предметов, склейка, на которой выполнен третий элемент, обращена выпуклой стороной к выходному зрачку, и в объектив введен четвертый компонент в виде плоско-выпуклой линзы, обращенной выпуклой поверхностью к выходному зрачку.The problem is achieved in that in an eyepiece with a remote exit pupil, consisting of a first component arranged in series on the optical axis, made in the form of a negative meniscus facing a space of objects, a second component made in the form of a positive lens, and a third component made in the form of a gluing containing a biconvex and biconcave lens, the lens on which the second component is made is plano-convex and faces the space with a flat surface objects, gluing, on which the third element is made, faces the exit pupil with the convex side, and the fourth component is introduced into the lens in the form of a plano-convex lens facing the exit pupil with a convex surface.
Сущность изобретения поясняется чертежами. The invention is illustrated by drawings.
На фиг.1 представлена оптическая схема предлагаемого окуляра с вынесенным выходным зрачком,Figure 1 presents the optical scheme of the proposed eyepiece with a remote exit pupil,
на фиг.2 приведены графики кривизны и астигматизма,figure 2 shows graphs of curvature and astigmatism,
на фиг.3 - график относительной дисторсии,figure 3 is a graph of relative distortion,
на фиг.4 - график частотно-контрастной характеристики,figure 4 is a graph of the frequency-contrast characteristics,
на фиг.5 - графики сферических аберраций для трех величин объекта; Y=0 (точка на оси), Y=3,2 мм (координата на уровне 0,7 поля зрения) и Y=4,4 мм (координата для края поля зрения).figure 5 - graphs of spherical aberrations for three values of the object; Y = 0 (point on the axis), Y = 3.2 mm (coordinate at the level of 0.7 field of view) and Y = 4.4 mm (coordinate for the edge of the field of view).
На фиг 2, 3 и 5 кривые представлены для длины волны 546,1 нм. На фиг.5 максимальное значение шкалы оси ординат составляет 20 угловых минут. Буквы М и S на фиг.2 и 4 указывают на меридиональное (М) и саггитальное (S) сечение.In Figs. 2, 3 and 5, the curves are presented for a wavelength of 546.1 nm. 5, the maximum scale of the ordinate axis is 20 arcminutes. The letters M and S in FIGS. 2 and 4 indicate a meridional (M) and sagittal (S) section.
Окуляр с вынесенным выходным зрачком (фиг.1) содержит по направлению хода луча четыре компонента. Первый компонент выполнен в виде отрицательного мениска 1, обращенного вогнутой поверхностью к пространству предметов. Второй компонент выполнен в виде плосковыпуклой линзы 2, обращенной плоской поверхностью к пространству предметов, третий компонент представляет собой склейку, содержащую двояковогнутую 3 и двояковыпуклую 4 линзы. Эта склейка обращена выпуклой стороной к выходному зрачку. Четвертый компонент выполнен в виде плосковыпуклой линзы, обращенной выпуклой поверхностью к выходному зрачку.The eyepiece with a remote exit pupil (figure 1) contains four components in the direction of the beam. The first component is made in the form of a
Окуляр работает следующим образом. Расходящиеся пучки лучей, исходящие из точек плоского предмета, расположенного в передней фокальной плоскости окуляра, преобразуются в параллельные и строят на сетчатке глаза изображение плоскости предметов.The eyepiece works as follows. Divergent beams of rays emanating from the points of a flat object located in the front focal plane of the eyepiece are converted into parallel ones and build an image of the plane of objects on the retina of the eye.
В соответствии с предложенным техническим решением рассчитан вариант окуляра для фокусного расстояния f=7 мм, удаление выходного зрачка при этом - 12 мм. Конструктивные параметры линз окуляра и характеристики используемых марок стекол этого объектива приведены в таблице.In accordance with the proposed technical solution, the eyepiece variant for the focal length f = 7 mm was calculated, while the exit pupil removal was 12 mm. The design parameters of the eyepiece lenses and the characteristics of the used glass brands of this lens are shown in the table.
Предлагаемый окуляр работает в спектральном диапазоне длин волн - λ=486,1 нм … 656,3 нм.The proposed eyepiece operates in the spectral range of wavelengths - λ = 486.1 nm ... 656.3 nm.
Как видно из графиков на фиг.2-5, окуляр в соответствии с изобретением имеет высокое качество изображения, он характеризуется высокой светосилой (>1,4), большим удалением входного зрачка (>1,7f), малой величиной полевых аберраций (астигматизм и кривизна <5/f дптр, дисторсия <2%) и высоким разрешением (<1 мрад). Максимальная величина сферической аберрации в окуляре не превышает 6-8 угловых минут.As can be seen from the graphs of FIGS. curvature <5 / f diopters, distortion <2%) and high resolution (<1 mrad). The maximum value of spherical aberration in the eyepiece does not exceed 6-8 arc minutes.
Большое удаление выходного зрачка позволяет создать очень короткофокусный окуляр с высоким увеличением (почти 40 крат), например, с фокусом 7 мм при удалении 12 мм, чего нельзя достичь в известных окулярах.Large removal of the exit pupil allows you to create a very short-focus eyepiece with high magnification (almost 40 times), for example, with a focus of 7 mm when removing 12 mm, which cannot be achieved in known eyepieces.
Высокое качество изображения окуляра позволяет различать мельчайшие детали в изображении предмета. Большое удаление выходного зрачка, не менее 1,7 фокусного расстояния окуляра, позволяет наблюдателю комфортно разместить зрачок глаза в выходном зрачке окуляра и одновременно рассматривать поле зрения окуляра и служебную информацию. Для этого не требуется изменять положение головы наблюдателя относительно окуляра, а достаточно изменить положение глаза наблюдателя. Поле зрения окуляра составляет 2w>35°, что позволяет использовать его со стандартными монохромными и цветными ЖК дисплеями с диагональю от 0,16" до 1" и выше. Высокие технические характеристики позволяют применять окуляр в качестве лупы с современными ЖК дисплеями, минимальный размер пикселя которых менее 10 um.The high quality image of the eyepiece allows you to distinguish the smallest details in the image of the subject. Large removal of the exit pupil, at least 1.7 of the focal length of the eyepiece, allows the observer to comfortably place the pupil of the eye in the exit pupil of the eyepiece and simultaneously examine the field of view of the eyepiece and service information. For this, it is not necessary to change the position of the observer’s head relative to the eyepiece, but rather to change the position of the observer’s eye. The field of view of the eyepiece is 2w> 35 °, which allows it to be used with standard monochrome and color LCD displays with a diagonal of 0.16 "to 1" and above. High technical characteristics allow the eyepiece to be used as a magnifier with modern LCD displays, the minimum pixel size of which is less than 10 um.
Claims (1)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BY20090976 | 2009-06-30 | ||
BYBY20090976 | 2009-06-30 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2427864C1 true RU2427864C1 (en) | 2011-08-27 |
Family
ID=44756875
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009149021/28A RU2427864C1 (en) | 2009-06-30 | 2009-12-28 | Eyepiece with pinhole exit pupil |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2427864C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2681246C1 (en) * | 2018-05-24 | 2019-03-05 | Акционерное общество "Новосибирский приборостроительный завод" | Rapid eyepiece with removable exit pupil |
-
2009
- 2009-12-28 RU RU2009149021/28A patent/RU2427864C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
---|---|---|
US11048071B2 (en) | Microscope objective | |
RU2386155C1 (en) | Large-aperture lens | |
JP2012234056A (en) | Imaging lens, imaging optical system, and microscope | |
US6882481B2 (en) | Optical arrangement for high power microobjective | |
RU192789U1 (en) | FOUR-LENS APOCHROMATIC LENS | |
US11199687B2 (en) | Dry objective | |
RU2427864C1 (en) | Eyepiece with pinhole exit pupil | |
US10324269B2 (en) | Immersion objective | |
US6330115B1 (en) | Microscope eyepiece with 10× magnification | |
RU2359295C1 (en) | Telescopic galilei-type optical system | |
RU191915U1 (en) | Ocular with a remote exit pupil | |
RU116250U1 (en) | PLANOCHROMATIC HIGH-APERTURE MICRO LENS | |
US6914728B2 (en) | Optical arrangement for microscope objective | |
RU2445659C1 (en) | Large-aperture lens | |
JP2017097201A (en) | Microscopy optical system and microscope | |
RU81347U1 (en) | WIDE-OPEN Eyepiece | |
RU126479U1 (en) | LIGHT LIGHT | |
RU2727269C1 (en) | Fast eyepiece with remote exit pupil | |
RU2486552C1 (en) | Plan-apochromatic high-aperture microlens | |
RU2428729C2 (en) | Optical viewing device | |
RU2364901C1 (en) | Ocular | |
JP2012083486A (en) | Object lens | |
RU2386988C1 (en) | Lens | |
US20230375818A1 (en) | Microscope objective lens and microscope apparatus | |
RU1800433C (en) | Microscope ocular |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151229 |