SU1645925A1 - Оптическа система бинокул рного прибора дл наблюдени ОПАЛАР-БЛ - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к оптическому приборостроению, а именно к телескопическим лупам, которые могут найти широкое применение в медицине. Целью изобретени   вл етс  повышение качества изображени  при уменьшении габаритов схемы. Оптическа  схема бинокул рного прибора дл  наблюдени  содержит две наблюдательные оптические системы с оптическими ос ми, установленными под углом друг к другу менее 90°, кажда  из которых выполнена из объектива, который содержит дво Плосковть /предметов § «L ковыпуклую линзу 1 и отрицательный ме-1 ниск 2, обращенный вогнутостью V пространству предметов. Призменна  оборачивающа  система состоит из полу- пентапризмы 3 и призмы Шмидта с крышей 4. За призменной оборачивающей системой расположен положительный мениск 5, обращенный вогнутостью к пространству предметов, отрицательный мениск 6, склеенный из отрицательного 7 и положительного 8 менисков, обращенных вогнутостью к пространству предметов, и дво ковыпуклой линзы 9. Дво ковыпукла  линза 1 и отрицательный мениск 2 объектива выполнены с фокусными рассто ни ми 0,46ffl - 1,01л1 соответственно. Рассто ние между ними не более 0,03f . Разность показателей преломлени  отрицательного 7 и положительного 8 менисков не менее 0,05, а разность коэффициентов средних дисперсий не менее 20. Отношение оптических сил окул ра составл ет (0,32 : 0,75 : 0,4)ffl. Увеличение оптической схемы бинокул рного прибора дл  наблюдени  - 4, линейный размер пол  - 45 мм, диаметр выходного зрачка - 4 мм, удаление выходного зрачка - 20 мм, длина вдоль оптической оси - 55 мм. 2 ил. Выходной fe сл ю ю сл rV./

Description

Изобретение относитс  к оптическому приборостроению, а именно к телескопическим лупам, которые могут быть использованы в медицине.

Целью изобретени   вл етс  улучшение качества изображени  при уменьшении габаритов оптической схемы.

На фиг. 1 изображена оптическа  схема одной наблюдательной оптической системы; на фиг. 2 - взаимное расположение двух наблюдательных оптических систем 1 и 2 бинокул рного прибора дл  наблюдени  ОПАЛАР-БЛ.

Оптическа  система состоит из дво ковыпуклой линзы 1 и отрицательного мениска 2, обращенного вогнутостью к предмету. Эти два компонента выполн ют функцию объектива, перед которыми располагаетс  объект, Призменна  оборачивающа  система состоит из полупентаприэмы 3 и призмы Шмидта с крышей 4, кажда  из которых дает угол отклонени , равный 45. За призмой Пехана расположен положительный мениск 5, обращенный вогнутостью к пространству предметов, отрицательный мениск 6, склеенный из отрицательного 7 и положительного 8 менисков , обращенных вогнутостью к пространству предметов, и дво ковыпуклой линзы 9. Выходной зрачок 10 оптической системы находитс  на рассто нии, удобном дл  наблюдени .

Бинокул рный прибор дл  наблюдени  ОПАЛАР-БЛ служит дл  рассматривани  предметов на конечном рассто нии и обеспечивает увеличение на сетчатке изображени  рассматриваемых предметов.

Плоскость предметов проходит через точку пересечени  оптических осей микроскопов и расположена перпендикул рно биссектрисе угла между оптическими ос ми микроскопов.

Оптический прибор дл  бинокул рного наблюдени  работает следующим образом. Предмет находитс  на конечном рассто нии . Объектив (поз.1 и 2 на фиг. 1) создает промежуточное изображение объекта вблизи фокальной плоскости окул ра 5-9. Выходной зрачок 10 бинокул рного прибора дл  наблюдени  находитс  на рассто нии 20 мм. С выходным зрачком лупы совмещаетс  зрачок глаза наблюдател . Дл  удобства работы всей оптической системы общее увеличенное изображение объекта совпадает с плоскостью предмета.

В качестве примера конкретного выполнени  рассчитана оптическа  схема оптического прибора дл  бинокул рного наблюдени  со следующими характеристиками:

Увеличение, крат4

Линейный размер пол , мм45

Диаметр выходного зрачка, мм 4 Удаление выходного зрачка, мм 20 Передний рабочий отрезок, мм 265

Длина оптической системы, мм 55 Оси каждой наблюдательной оптической системы наклонены друг к другу и в точке схождени  осей располагаетс  объ- ект. Кажда  оптическа  система состоит из объектива, приэменной оборачивающей системы и окул ра и представл ет собой микроскоп слабого увеличени .

Выходной зрачок расположен на рас- сто нии 20 мм от последней поверхности окул ра. Соотношение сил окул ра и рассто ние между объективом и окул ром позвол ет получить входной зрачок всей системы перед объективом на незначительном рас- сто нии. Поэтому в объективе можно исправить сферическую аберрацию, кому и хроматизм положени . Дл  коррекции указанных аберраций объектив выполнен из двух линз: дво ковыпуклой линзы и отрица- тельного мениска.

Экспериментально выбрана величина оптических сил объектива и рассто ние между ними.

В объективах микроскопа выходной зрачок совпадает с его задней фокальной плоскостью.

Соотношение,сил компонентов окул ра (0,32 :0,75 :0,04)л позвол ет при улучшении

качества изображени  получить фокальную плоскость окул ра внутри системы, что дает возможность сократить габариты оптической системы вдоль оси. Количество компонентов окул ра обеспечивает достаточно

большой выходной угол пол . Использование первого компонента окул ра в виде положительного мениска позвол ет получить передний фокус внутри системы, что позвол ет уменьшить габариты наблюдательной

оптической системы вдоль оси. Применение склеенного отрицательного мениска позвол ет исправить кривизну изображени , астигматизм , хроматизм увеличени .

Применение двух положительных компонентов в окул ре позвол ет исправить сферическую аберрацию широких наклонных пучков. Использование окул ра позвол ет исправить дисторсию.

Дл  лучшей коррекции хроматических

аберраций, а также кривизны изображени  и астигматизма склеенный компонент окул ра выполнен из стекол с разностью показателей преломлени  не менее 0,05 и разностью коэффициентов средних дисперсий более 20.

В качестве призменной оборачивающей системы примен етс  призма Пехана с крышей, так как она обеспечивает полное оборачивание изображени  и имеет компактную конструкцию. Дл  этой призмы L КО, где L - оптическа  длина пути в призме; D - диаметр пучка; К - коэффициент развертки . Дл  данной призмы К - 4,75.

Призма Пехана обеспечивает совпадение входной и выходной осей. Кроме того, она обладает очень большой длиной хода при малом рассто нии между входной и выходной гран ми. Поэтому эта призма служит дл  укорочени  длины оптической системы.

Оптический прибор дл  бинокул рного наблюдени  имеет следующие аберрации: поперечна  сферическа  аберраци  дл  точки на оси 3 , хроматизм положени  дл  осевых лучей 0,639 мм. Дл  кра  зрачка хроматизм положени  значительно меньше .

Кривизна изображени  пололю зрени : Y - -22,5 мм; L11 - 0.570 дгпр; L s - 0578 дптр. Y - -15,9 мм; L1 t - 0,735 дптр; L1 s - 0,906 дптр. Хроматизм увеличени : на краю пол  1 20 ; на зоне - 2 58й. Поперечна  сферическа  аберраци  широких наклонных пучков не превышает 6.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Оптическа  система бинокул рного прибора дл  наблюдени  ОПАЛАР-БЛ, со

   0 5

   0

   5

   держаща  две наблюдательные оптические системы с оптическими ос ми, установленными под углом одна к другой менее 90°. кажда  наблюдательна  оптическа  система выполнена в виде объектива, содержащего дво ковыпуклую линзу и отрицательный мениск, призменной оборачивающей системы и окул ра, содержащего первый и второй положительные компоненты , отличающа с  тем, что с целью улучшени  качества изображени  при уменьшении габаритов, в каждой из наблюдательных оптических систем дво ковыпукла  линза и отрицательный мениск объектива выполнены одиночными с фокусными рассто ни ми, соответственно 0,46f/i и-1,0V. где блюдательной оптической системы, рассто0

    ни 

   ь и -1,0 f , где fV - фокусное рассто ние на ,-  ние между ними не более 0,03 f« , между

   первым и вторым положительными компонентами окул ра введен отрицательный мениск, склеенный из отрицательного и положительного менисков, разность показателей преломлени  которых не менее 0,05, а разность коэффициентов средних дисперсий не менее 20, причем первый компонент окул ра выполнен в виде одиночного мениска , а второй компонент - в виде дво ковыпуклой линзы, соотношение оптических сил компонентов окул ра соответствует выражению (0.32 : 0,75 : 0,4)т , а все мениски вогнутостью обращены к пространству предметов.

   i

   Pur.t A.