RU2680415C1 - Телескопическая оптическая система типа галилея - Google Patents
Телескопическая оптическая система типа галилея Download PDFInfo
- Publication number
- RU2680415C1 RU2680415C1 RU2017132522A RU2017132522A RU2680415C1 RU 2680415 C1 RU2680415 C1 RU 2680415C1 RU 2017132522 A RU2017132522 A RU 2017132522A RU 2017132522 A RU2017132522 A RU 2017132522A RU 2680415 C1 RU2680415 C1 RU 2680415C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lens
- eyepiece
- optical system
- line
- component
- Prior art date
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 59
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 claims 1
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 abstract description 15
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Astronomy & Astrophysics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано, например, в лазерных дальномерах. Телескопическая оптическая система типа Галилея состоит из объектива и окуляра. Объектив выполнен в виде двух положительных компонентов, первый из которых по ходу лучей - склеенный из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, второй - мениск, обращенный вогнутостью к изображению. Окуляр - одиночная двояковогнутая линза с равными по модулю радиусами оптических поверхностей. Показатель преломления материала окуляра для линии е более 1,74 и менее 2,3, коэффициент дисперсии материала окуляра для линии е более 14 и менее 29,5, а коэффициент дисперсии материала второго компонента объектива для линии е более 47 и менее 64. Технический результат - повышение видимого увеличения и технологичности при высоком качестве изображения, увеличение диаметра входного зрачка и угла поля в пространстве предметов. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 4 табл.
Description
Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в оптических системах, работающих с лазерами, например, в лазерных дальномерах.
Известна телескопическая оптическая система типа Галилея, описанная в патенте РФ №2209455, МПК G02B 23/00, опубл. 27.07.2003 г. Оптическая система содержит объектив и окуляр. Объектив выполнен в виде двух положительных компонентов, первый из которых по ходу лучей - склеенный из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, второй - одиночная плосковыпуклая линза, обращенная плоскостью к изображению, а окуляр -одиночная двояковогнутая линза с равными по модулю радиусами оптических поверхностей. Телескопическая оптическая система при юстировке выставляется визуально на ноль диоптрий для длины волны 589 нм путем изменения второго воздушного промежутка. Так как оптическая система ахроматизована для длин волн 589 нм и 1540 нм, то и для рабочей длины волны лазера 1540 нм телескопическая оптическая система при юстировке автоматически устанавливается на ноль диоптрий. Данная оптическая система обеспечивает недостаточное видимое увеличение 5,5 крат, имеет недостаточный диаметр входного зрачка 22,5 мм и малый угол поля в пространстве предметов 2'30''.
Наиболее близкой к заявляемому техническому решению является телескопическая оптическая система типа Галилея, описанная в патенте РФ №2562930, МПК G02B 23/00, опубл. 10.09.2015 г. Оптическая система содержит объектив и окуляр. Объектив выполнен в виде двух положительных компонентов, первый из которых по ходу лучей - склеенный из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, второй - одиночная двояковыпуклая линза, а окуляр - одиночная двояковогнутая линза с равными по модулю радиусами оптических поверхностей. В данной оптической системе отношение радиуса первой оптической поверхности по ходу лучей второго компонента объектива к радиусу второй оптической поверхности этого компонента по модулю равно 0,0091. Телескопическая оптическая система при юстировке выставляется визуально на ноль диоптрий для длины волны 589 нм путем изменения второго воздушного промежутка. Так как оптическая система ахроматизована для длин волн 589 нм и 1540 нм, то и для рабочей длины волны лазера 1540 нм телескопическая оптическая система при юстировке автоматически устанавливается на ноль диоптрий. Данная оптическая система обеспечивает недостаточное видимое увеличение 10 крат, имеет недостаточный диаметр входного зрачка 24 мм и малый угол поля в пространстве предметов 4'30''. Кроме того, данная оптическая система при юстировке выставляется визуально для длины волны 589 нм, что не оптимально, так как максимум чувствительности человеческого глаза приходится на длину волны 555,5 нм, что недостаточно близко к длине волны 589 нм, следовательно, данная телескопическая оптическая система недостаточно технологична при сборке.
Задачей заявляемого изобретения является создание телескопической оптической системы с повышенными эксплуатационными характеристиками и повышенной технологичностью.
Технический результат - повышение видимого увеличения, увеличение диаметра входного зрачка, увеличение угла поля в пространстве предметов и повышение технологичности при высоком качестве изображения.
Это достигается тем, что в телескопической оптической системе типа Галилея, состоящей из объектива и окуляра, объектив выполнен в виде двух положительных компонентов, первый из которых по ходу лучей - склеенный из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, второй - одиночная линза, а окуляр - одиночная двояковогнутая линза с равными по модулю радиусами оптических поверхностей, при этом, показатель преломления материала окуляра для линии е более 1,74 и менее 2,3, коэффициент дисперсии материала окуляра для линии е более 14 и менее 29,5, а коэффициент дисперсии материала второго компонента объектива для линии е более 47 и менее 64, в отличие от известного, второй компонент объектива выполнен в виде мениска, обращенного вогнутостью к изображению.
Кроме того, показатель преломления материала второго компонента объектива для линии е может быть более 1,6 и менее 1,7, а отношение радиуса первой оптической поверхности по ходу лучей второго компонента объектива к радиусу второй оптической поверхности этого компонента по модулю может быть более 0,04 и менее 0,1.
На фигуре представлена оптическая схема предложенной телескопической системы.
Телескопическая оптическая система типа Галилея (фиг.) состоит по ходу лучей из объектива, содержащего два положительных компонента и окуляра. Первый компонент объектива - склеенный из двояковыпуклой линзы 1 и двояковогнутой линзы 2, второй компонент - одиночный мениск 3, обращенный вогнутостью к изображению. Окуляр выполнен в виде одиночной двояковогнутой линзы 4 с равными по модулю радиусами оптических поверхностей.
Телескопическая оптическая система типа Галилея работает следующим образом. Объектив, состоящий из двух компонентов, включающий в себя линзы 1,2,3, создает мнимое прямое промежуточное изображение объекта вблизи фокальной плоскости окуляра (на фиг. не показана), а окуляр, выполненный в виде одиночной двояковогнутой линзы 4, переносит изображение в бесконечность. Предлагаемая телескопическая оптическая система может работать и в обратном ходе лучей (с уменьшением).
Использование предлагаемой телескопической оптической системы в составе лазерного дальномера позволяет существенно увеличить дальность измерения дальномера пропорционально увеличению кратности телескопа. Телескопическая оптическая система при юстировке выставляется визуально на ноль диоптрий для длины волны 546 нм путем изменения второго воздушного промежутка. Так как оптическая система ахроматизована для длин волн 546 нм и 1540 нм, то и для рабочей длины волны лазера 1540 нм телескопическая оптическая система при юстировке автоматически устанавливается на ноль диоптрий.
В соответствии с предложенным решением рассчитаны три варианта конкретного исполнения телескопической оптической системы для длины волны 1540 нм, ахроматизованные для длин волн 1540 нм и 546 нм.
Характеристики рассчитанной телескопической системы по первому варианту исполнения:
видимое увеличение, крат | 11,04 |
диаметр входного зрачка, мм | 25 |
диаметр выходного зрачка, мм | 2,27 |
угол поля зрения | 5' |
удаление выходного зрачка, мм | 8 |
длина, мм | 49,87 |
Показатель преломления материала окуляра для линии е равен 1,761712; коэффициент дисперсии материала окуляра для линии е равен 27,32.
Показатель преломления материала второго компонента объектива для линии е равен 1,615506.
Коэффициент дисперсии материала второго компонента объектива для линии е равен 60,34.
Отношение радиуса первой оптической поверхности по ходу лучей второго компонента объектива к радиусу второй оптической поверхности этого компонента по модулю равно 0,05395.
Конструктивные параметры оптической системы для первого варианта исполнения приведены в табл. 1.
Характеристики рассчитанной телескопической системы по второму варианту исполнения:
видимое увеличение, крат | 11,04 |
диаметр входного зрачка, мм | 25 |
диаметр выходного зрачка, мм | 2,26 |
угол поля зрения | 5' |
удаление выходного зрачка, мм | 8 |
длина, мм | 49,3 |
Показатель преломления материала окуляра для линии е равен 1,761712; коэффициент дисперсии материала окуляра для линии е равен 27,32.
Показатель преломления материала второго компонента объектива для линии е равен 1,606263.
Коэффициент дисперсии материала второго компонента объектива для линии е равен 60,38.
Отношение радиуса первой оптической поверхности по ходу лучей второго компонента объектива к радиусу второй оптической поверхности этого компонента по модулю равно 0,05835.
Конструктивные параметры оптической системы для второго варианта исполнения приведены в табл. 2.
Характеристики рассчитанной телескопической системы по третьему варианту исполнения:
видимое увеличение, крат | 11 |
диаметр входного зрачка, мм | 25 |
диаметр выходного зрачка, мм | 2,27 |
угол поля зрения | 5' |
удаление выходного зрачка, мм | 8 |
длина, мм | 49,43 |
Показатель преломления материала окуляра для линии е равен 1,761712; коэффициент дисперсии материала окуляра для линии е равен 27,32.
Показатель преломления материала второго компонента объектива для линии е равен 1,659961.
Коэффициент дисперсии материала второго компонента объектива для линии е равен 50,81.
Отношение радиуса первой оптической поверхности по ходу лучей второго компонента объектива к радиусу второй оптической поверхности этого компонента по модулю равен 0,07674.
Конструктивные параметры оптической системы для третьего варианта исполнения приведены в табл. 3.
В табл. 4 приведены аберрации трех рассчитанных вариантов предложенной телескопической оптической системы для длины волны 1540 нм.
Предлагаемая телескопическая оптическая система имеет повышенное видимое увеличение - 11 крат, увеличенный диаметр входного зрачка - 25 мм, повышенное поле зрения 2W=5'. Кроме того, предлагаемая телескопическая оптическая система выставляется на ноль диоптрий для длины волны 546 нм, что более технологично по сравнению с ближайшим аналогом, в котором оптическая система выставляется для длины волны 589 нм. Таким образом, в результате предложенного решения обеспечено получение технического результата - создана телескопическая оптическая система типа Галилея с повышенным видимым увеличением, увеличенными диаметром входного зрачка и углом поля в пространстве предметов при повышенной технологичности при высоком качестве изображения.
Claims (3)
1. Телескопическая оптическая система типа Галилея, состоящая из объектива и окуляра, объектив выполнен в виде двух положительных компонентов, первый из которых по ходу лучей - склеенный из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, второй - одиночная линза, а окуляр - одиночная двояковогнутая линза с равными по модулю радиусами оптических поверхностей, показатель преломления материала окуляра для линии е более 1,74 и менее 2,3, коэффициент дисперсии материала окуляра для линии е более 14 и менее 29,5, а коэффициент дисперсии материала второго компонента объектива для линии е более 47 и менее 64, отличающаяся тем, что второй компонент объектива выполнен в виде мениска, обращенного вогнутостью к изображению.
2. Телескопическая оптическая система типа Галилея по п. 1, отличающаяся тем, что показатель преломления материала второго компонента объектива для линии е более 1,6 и менее 1,7.
3. Телескопическая оптическая система типа Галилея по п. 1, отличающаяся тем, что отношение радиуса первой оптической поверхности по ходу лучей второго компонента объектива к радиусу второй оптической поверхности этого компонента по модулю более 0,04 и менее 0,1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017132522A RU2680415C1 (ru) | 2017-09-19 | 2017-09-19 | Телескопическая оптическая система типа галилея |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017132522A RU2680415C1 (ru) | 2017-09-19 | 2017-09-19 | Телескопическая оптическая система типа галилея |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2680415C1 true RU2680415C1 (ru) | 2019-02-21 |
Family
ID=65479217
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017132522A RU2680415C1 (ru) | 2017-09-19 | 2017-09-19 | Телескопическая оптическая система типа галилея |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2680415C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2018166C1 (ru) * | 1992-05-06 | 1994-08-15 | Производственное объединение "Лыткаринский завод оптического стекла" | Оптическая система галилея |
RU2209455C2 (ru) * | 2001-09-14 | 2003-07-27 | Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" | Телескопическая оптическая система типа галилея |
US20060245052A1 (en) * | 2003-06-24 | 2006-11-02 | Kerr Corporation | Light-weight high resolution viewer |
RU2359295C1 (ru) * | 2007-11-21 | 2009-06-20 | Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" | Телескопическая оптическая система типа галилея |
RU2562930C1 (ru) * | 2014-05-14 | 2015-09-10 | Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" | Телескопическая оптическая система типа галилея |
-
2017
- 2017-09-19 RU RU2017132522A patent/RU2680415C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2018166C1 (ru) * | 1992-05-06 | 1994-08-15 | Производственное объединение "Лыткаринский завод оптического стекла" | Оптическая система галилея |
RU2209455C2 (ru) * | 2001-09-14 | 2003-07-27 | Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" | Телескопическая оптическая система типа галилея |
US20060245052A1 (en) * | 2003-06-24 | 2006-11-02 | Kerr Corporation | Light-weight high resolution viewer |
RU2359295C1 (ru) * | 2007-11-21 | 2009-06-20 | Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" | Телескопическая оптическая система типа галилея |
RU2562930C1 (ru) * | 2014-05-14 | 2015-09-10 | Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" | Телескопическая оптическая система типа галилея |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2386155C1 (ru) | Светосильный объектив | |
RU2680415C1 (ru) | Телескопическая оптическая система типа галилея | |
RU2676554C1 (ru) | Широкоугольный объектив | |
RU2348059C1 (ru) | Светосильный объектив | |
RU162339U1 (ru) | Двухлинзовый объектив | |
RU163268U1 (ru) | Двухлинзовый объектив | |
RU2645912C1 (ru) | Светосильный объектив | |
RU162318U1 (ru) | Двухлинзовый объектив | |
RU2384868C1 (ru) | Двухлинзовый объектив | |
RU2359295C1 (ru) | Телескопическая оптическая система типа галилея | |
RU2547005C1 (ru) | Апохроматический объектив | |
RU2562930C1 (ru) | Телескопическая оптическая система типа галилея | |
RU184538U1 (ru) | Бинокулярная наблюдательная система ночного видения | |
RU2316795C1 (ru) | Двухлинзовый объектив | |
RU146322U1 (ru) | Окуляр | |
RU2445659C1 (ru) | Светосильный объектив | |
RU2331909C1 (ru) | Объектив для ближней ик-области спектра | |
RU2633445C1 (ru) | Двухлинзовый объектив | |
RU2631535C1 (ru) | Окуляр | |
RU2737029C1 (ru) | Светосильный объектив | |
RU2364901C1 (ru) | Окуляр | |
RU2746594C1 (ru) | Двухлинзовый объектив | |
RU2759050C1 (ru) | Двухлинзовый объектив | |
RU2656015C1 (ru) | Оптическая система | |
RU2726280C1 (ru) | Светосильный объектив |