SU1652956A1 - Optical system of binocular apparatus - Google Patents
Optical system of binocular apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- SU1652956A1 SU1652956A1 SU894708370A SU4708370A SU1652956A1 SU 1652956 A1 SU1652956 A1 SU 1652956A1 SU 894708370 A SU894708370 A SU 894708370A SU 4708370 A SU4708370 A SU 4708370A SU 1652956 A1 SU1652956 A1 SU 1652956A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- lens
- negative meniscus
- lenses
- convex
- less
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относитс к оптическому приборостроению, а именно к телескопическим лупам, которые могут найти широкое применение в медицине. Цель изобретени - повышение качества изображени с одновременным увеличением выноса выходного зрачка при малых габаритах. Каждый из каналов оптической системы бинокул рного прибора, оптические оси которых размещены под углом друг к другу менее 90°, содержит объектив, компоненты которого выполнены одиночными, отрицательный мениск 1 объектива обращен вогнутостью к пространству изображений и расположен перед дво ковыпуклой линзой 2 на рассто нии, не превышающем 0,1 фокусного рассто ни объектива, перед дво ковыпуклой линзой 8 окул ра введен отрицательный мениск 5, склеенный из дво ковогнутой 6 и дво ковыпуклой 7 линз, наружные размеры которых выполнены равными друг другу, второй компоненгокул ра выполнен в виде дво ковыпуклой линзы 9. Разность показателей преломлени материалов дво ковогнутой 6 и дво ковыпуклой 7 лин отрицательного мениска 5 окул ра не менее 0,25, а разность коэффициентов средних дисперсий не ме- 2 нее 40. Поперечна сферическа аберраци Ј и до точки на оси 40 , хроматизм положени дл осевых лучей - 0,15 дптр, хроматизм увеличени : на краю пол - 1 13 . на зоне - 2 зб. Поперечна сферическа аберраци широких наклонных пучков не превышает б1. 1 ил. со с о ел го о ел оThe invention relates to optical instrumentation, namely to telescopic loupes, which can be widely used in medicine. The purpose of the invention is to improve the image quality with a simultaneous increase in the removal of the exit pupil with small dimensions. Each of the channels of the optical system of a binocular instrument, the optical axes of which are placed at an angle to each other less than 90 ° C, contains a lens whose components are made single, the negative meniscus 1 of the lens faces concavity to the image space and is located in front of the two-convex lens 2 at a distance not more than 0.1 focal length of the lens, a negative meniscus 5, glued together from a bent 6 and two convex 7 lenses, is introduced in front of the two convex lens 8 and glued 7 lenses, the outer dimensions of which are equal to each other, the second component is made in the form of a two-convex lens 9. The difference in the refractive indices of materials double-bent 6 and two-convex 7 lines of negative meniscus 5 of an eyelet is not less than 0.25, and the difference of the coefficients of average dispersions is not less than 2 The transverse spherical aberration is Ј and to a point on the axis 40, the chromatism of the position for axial rays is 0.15 dptr, the increase chromatism: at the edge of the field - 1 13. on the zone - 2 st. The transverse spherical aberration of wide oblique beams does not exceed b1. 1 il. co
Description
Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к телескопическим лупам, которые могут быть широко использованы в медицине.The invention relates to optical instrumentation, in particular to telescopic magnifiers, which can be widely used in medicine.
Цель изобретения - повышение качества изображения с одновременным увеличением выноса выходного зрачка при малых габаритах.The purpose of the invention is improving image quality with a simultaneous increase in the removal of the exit pupil with small dimensions.
На чертеже представлена принципиальная схема оптической системы бинокулярного прибора и взаимное расположение двух каналов.The drawing shows a schematic diagram of the optical system of the binocular device and the relative position of the two channels.
Каждый канал оптической системы бинокулярного прибора состоит из отрицательного мениска 1, обращенного вогнутостью к пространству изображений, и двояковыпуклой линзы 2, выполняющих функцию объектива. Призменная оборачивающая система состоит из полупентапризмы 3 и призмы 4 Шмидта с крышей, каждая из которых дает угол отклонения, равный 45°. За призмой Пехана (3, 4) расположены отрицательный мениск 5, склеенный из двояковогнутой 6 и двояковыпуклой 7 линз, и две двояковыпуклые линзы 8 и 9. Выходной зрачок 10 оптической системы находится на t. расстоянии, удобном для наблюдения.Each channel of the optical system of the binocular device consists of a negative meniscus 1, facing a concavity to the space of images, and a biconvex lens 2, performing the function of the lens. The prism wrapping system consists of a half-prism 3 and a Schmidt prism 4 with a roof, each of which gives a deflection angle of 45 °. Behind the Pehan prism (3, 4), there is a negative meniscus 5 glued from biconcave 6 and biconvex 7 lenses, and two biconvex lenses 8 and 9. The exit pupil 10 of the optical system is at t . distance convenient for observation.
Оптическая система бинокулярного прибора работает следующим образом.The optical system of the binocular device operates as follows.
Предмет находится на конечном расстоянии. Объектив 1,2 создает промежуточное изображение объекта вблизи фокальной плоскости окуляра 5-9. Выходной зрачок 10 находится на расстоянии 25 мм и обеспечивает удобство наблюдения. С выходным зрачком лупы совмещается зрачок глаза на~ блюдателя. Для удобства наблюдения объекта общее увеличенное изображение объекта совпадает с плоскостью предметов.The subject is at a finite distance. The lens 1.2 creates an intermediate image of the object near the focal plane of the eyepiece 5-9. The exit pupil 10 is located at a distance of 25 mm and provides ease of observation. The pupil of the eye on the observer is combined with the exit pupil of the magnifier. For convenience of observing an object, the general enlarged image of the object coincides with the plane of objects.
Предлагаемый бинокулярный прибор предназначен для хирургов при проведении операций, поэтому должен иметь малые габариты и вес. Вес оптики одной наблюдательной системы равен 25 г. Это обеспечивается выбором оптического материала и конструкцией оптической схемы прибора.The proposed binocular device is intended for surgeons during operations, so it should have small dimensions and weight. The weight of the optics of one observing system is 25 g. This is ensured by the choice of optical material and the design of the optical scheme of the device.
Бинокулярный прибор служит для наблюдения объекта на конечном расстоянии.The binocular device is used to observe the object at a finite distance.
При перемещении объектива вдоль оптической оси к окуляру можно увеличивать расстояние до объекта от 260 мм до бесконечности, при этом качество изображения остается практически неизменным. Диапазон перемещения объектива равен около 10 мм. Это свойство предлагаемой оптической системы дает возможность использовать прибор слабовидящими с остротой зрения 0,1-0,06 для рассматривания объектов на различном расстоянии.When moving the lens along the optical axis to the eyepiece, you can increase the distance to the object from 260 mm to infinity, while the image quality remains almost unchanged. The range of motion of the lens is about 10 mm. This property of the proposed optical system makes it possible to use the device visually impaired with visual acuity of 0.1-0.06 for viewing objects at different distances.
Выходной зрачок оптической систем!.. расположен на расстоянии 25 мм, что дает возможность использовать прибор с очками или контактными линзами. Это особенно важно для людей со сложной коррекцией зрения.The exit pupil of the optical systems! .. is located at a distance of 25 mm, which makes it possible to use the device with glasses or contact lenses. This is especially important for people with complex vision correction.
Входной зрачок бинокулярного прибора находится вблизи объектива 1,2, поэтому в нем следует исправить сферическую аберрацию, кому и хроматизм положения. Для коррекции указанных аберраций объектив 1, 2 выполнен из двух линз: отрицательного мениска 1, обращенного вогнутостью к пространству изображения, и двояковыпуклой линзы 2. Расстояние между компонентами объектива выбрано экспериментально. Каждая оптическая ветвь представляет собой микроскоп слабого увеличения. В объективеThe entrance pupil of the binocular device is located near the lens 1.2, so it is necessary to correct the spherical aberration, coma and the chromaticity of the position in it. To correct these aberrations, the lens 1, 2 is made of two lenses: a negative meniscus 1, facing a concavity to the image space, and a biconvex lens 2. The distance between the lens components was chosen experimentally. Each optical branch is a low magnification microscope. In the lens
1,2 микроскопа входной зрачок находится в бесконечности.1.2 microscope entrance pupil is at infinity.
Окуляр содержит отрицательный мениск 5, имеющий одинаковые наружные радиусы, что обеспечивает исправление кривизны изображения и упрощает технологию изготовления этого компонента.The eyepiece contains a negative meniscus 5 having the same outer radii, which ensures the correction of the curvature of the image and simplifies the manufacturing technology of this component.
Указанный компонент окуляра склеен из двояковогнутой 6 и двояковыпуклой линз 7, разность показателей преломления которых не менее 0,25 и разность коэффициентов средних дисперсий не менее 40. Это обеспечивает исправление кривизны изображения, астигматизма и хроматических аберраций, особенно хроматизма увеличения.The specified component of the eyepiece is glued from biconcave 6 and biconvex lenses 7, the difference in the refractive indices of which is not less than 0.25 and the difference in the coefficients of the average dispersions is not less than 40. This ensures correction of image curvature, astigmatism and chromatic aberration, especially chromatic aberration.
Использование отрицательного мениска 5 в окуляре обеспечивает получение малого переднего фокального отрезка. В данной конструкции передняя фокальная плоскость окуляра, в которой получается промежуточное изображение объекта, располагается между призмой Пехана (3, 4) и окуляром (Sf - -1,5 мм). В плоскости промежуточного изображения может быть разме, щена сетка, что обеспечивает возможность проведения измерительных работ.The use of negative meniscus 5 in the eyepiece provides a small front focal segment. In this design, the front focal plane of the eyepiece, in which an intermediate image of the object is obtained, is located between the Pehan prism (3, 4) and the eyepiece (Sf - -1.5 mm). A grid can be spread in the plane of the intermediate image, which makes it possible to carry out measurement work.
Использование в окуляре двух двояковыпуклых линз 8 и 9 обеспечивает исправление сферической аберрации на оси и в широких наклонных пучках при большом выносе выходного зрачка Sp - 25 мм.The use of two biconvex lenses 8 and 9 in the eyepiece provides correction of spherical aberration on the axis and in wide inclined beams with a large exit pupil Sp - 25 mm.
В качестве призменной оборачивающей системы используется призма Пехана с крышей (3,4), которая имеет большую длину хода при малом расстоянии между входной и выходной гранями.As a prism wrapping system, a Pehan prism with a roof (3.4) is used, which has a long stroke with a small distance between the input and output faces.
В качестве примеров рассчитаны огттические.схемы двух бинокулярных приборов для наблюдения со следующими характеристиками:By way of example, we calculated ogtical circuits of two binocular observation devices with the following characteristics:
J 652956J 652956
Увеличение, крат Линейное поле, мм Диметр выходного зрачка, мм Удаление выходногоMagnification, multiple Linear field, mm Exit pupil diameter, mm Removal of the exit
4,0 6,04.0 6.0
57,0 40,057.0 40.0
4,04.0
25,0 зрачка, мм25.0 pupils, mm
Передний рабочий отрезок, мм Длина оптической системы, мм поперечная сферическая точки на оси ~ 401’, хроматизм положения для осевых лучей равен -0,15 дптр.Front working segment, mm Length of the optical system, mm Transverse spherical points on the axis ~ 40 1 ', position chromatism for axial rays is -0.15 diopters.
Кривизна изображения по полю: у = -27,0 мм. Ц = 0,045 дптр, L·1 = 1,78 дптр: •у«-19,0 мм, Ц = 0,368 дптр, Ls' = 0,961 дптр.Image curvature across the field: y = -27.0 mm. C = 0.045 diopters, L · 1 = 1.78 diopters: • y "-19.0 mm, C = 0.368 diopters, Ls' = 0.961 diopters.
Хроматизм увеличения: на краю поля 1Ί3 , на зоне - 2^611. Поперечная сферическая аберрация широких наклонных пучков не превышает 61.Chromatism of increase: at the edge of the field 1Ί3, at the zone - 2 ^ 6 11 . The transverse spherical aberration of wide inclined beams does not exceed 6 1 .
260,0260,0
245,0245.0
59,0 аберрация для59.0 aberration for
75,075.0
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894708370A SU1652956A1 (en) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | Optical system of binocular apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894708370A SU1652956A1 (en) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | Optical system of binocular apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1652956A1 true SU1652956A1 (en) | 1991-05-30 |
Family
ID=21455691
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894708370A SU1652956A1 (en) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | Optical system of binocular apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1652956A1 (en) |
-
1989
- 1989-06-23 SU SU894708370A patent/SU1652956A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР fsfc 1278774. кл. G 02 В 21/22. 1986. Патент US №4264122, кл. 002823/18,7/24. 1980. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2876252B2 (en) | Endoscope objective lens | |
SU1652956A1 (en) | Optical system of binocular apparatus | |
JP2000105339A (en) | Objective optical system for stereomicroscope | |
US2730925A (en) | Two component eye lens system | |
RU191915U1 (en) | Ocular with a remote exit pupil | |
JP2001147378A (en) | Objective lens system for parallel system stereomicroscope | |
Zimmer | Optical designs for stereomicroscopes | |
US2015527A (en) | Eye-piece having optical members that consist of a lens system and a prism system | |
SU1645925A1 (en) | Binocular instrument optical system | |
RU2030772C1 (en) | Optical system of binocular observation device | |
RU2239214C2 (en) | Ocular with external entrance pupil | |
CN215181203U (en) | Eyepiece for measuring interpupillary distance of large eye for scattering | |
US5659427A (en) | Diopter movement type of finder optical system for single-lens reflex cameras | |
SU1647251A1 (en) | Stereoscopic binocular magnifier | |
SU1658114A1 (en) | Planapochromatic objective lens of microscope | |
JP3537221B2 (en) | Eyepiece | |
JP3093017B2 (en) | Stereo microscope | |
SU1727103A1 (en) | Binocular device optic system | |
SU1390591A1 (en) | Lens binoculars | |
KR100236646B1 (en) | Ultra small type afocal zoom optical system | |
SU1622874A1 (en) | Binocular magnifying class | |
JPH0756095A (en) | Eyepiece lens wherein color is corrected | |
RU2047203C1 (en) | High-speed binocular system | |
SU1622873A1 (en) | Eyepiece | |
RU2189064C2 (en) | Telescopic optical system |