RU2365954C1 - Telescopic optical system (versions) - Google Patents
Telescopic optical system (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2365954C1 RU2365954C1 RU2008110847/28A RU2008110847A RU2365954C1 RU 2365954 C1 RU2365954 C1 RU 2365954C1 RU 2008110847/28 A RU2008110847/28 A RU 2008110847/28A RU 2008110847 A RU2008110847 A RU 2008110847A RU 2365954 C1 RU2365954 C1 RU 2365954C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- component
- lens
- optical system
- telescopic
- lenses
- Prior art date
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 29
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 claims abstract description 7
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 abstract description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 2
- 101000628647 Homo sapiens Serine/threonine-protein kinase 24 Proteins 0.000 description 1
- 101000880439 Homo sapiens Serine/threonine-protein kinase 3 Proteins 0.000 description 1
- 102100026764 Serine/threonine-protein kinase 24 Human genes 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Lenses (AREA)
Abstract
Description
Группа изобретений относится к оптическому приборостроению, может быть использована в телескопических системах, работающих в прямом и в обратном ходе лучей, например, в качестве афокальной насадки для наблюдательных приборов переменного увеличения и в лазерных системах.The group of inventions relates to optical instrumentation, can be used in telescopic systems operating in direct and reverse rays, for example, as an afocal nozzle for variable-magnification observation instruments and in laser systems.
Афокальная насадка устанавливается перед телескопической наблюдательной системой (зрительной трубой) в прямом ходе лучей для повышения видимого увеличения основной зрительной трубы и в обратном ходе, т.е. развернутой на угол 180° вокруг оси, перпендикулярной к оптической оси системы - для уменьшения видимого увеличения (И.А.Турыгин, «Прикладная оптика», М., «Машиностроение», 1965, с.223, фиг.6.28).The afocal nozzle is installed in front of the telescopic observing system (telescope) in the forward light path to increase the visible increase in the main telescope and in the reverse motion, i.e. rotated through an angle of 180 ° around an axis perpendicular to the optical axis of the system — to reduce the visible increase (I. A. Turygin, “Applied Optics”, M., “Mechanical Engineering”, 1965, p. 223, Fig. 6.28).
При работе в лазерной системе афокальная насадка используется для увеличения диаметра лазерного пучка либо для уменьшения его угловой расходимости («Теория оптических систем», Б.Н.Бегунов и др., М., «Машиностроение», 1981, с.336, рис.249).When working in a laser system, an afocal nozzle is used to increase the diameter of the laser beam or to reduce its angular divergence ("Theory of Optical Systems", B.N. Begunov et al., M., "Mechanical Engineering", 1981, p.336, Fig. 249).
Известны телескопические системы (SU 1811625, публ. 1993 г., RU 2189064, публ. 2002 г., G02B 23/00), сходные с системами Галилея, но работающие в обратном ходе лучей.Known telescopic systems (SU 1811625, publ. 1993, RU 2189064, publ. 2002, G02B 23/00), similar to the Galileo systems, but operating in the reverse direction of the rays.
Наиболее близким аналогом к обоим вариантам заявляемых технических решений является телескопическая система Галилея (RU 2209455; публ. 2003 г. G02B 23/00;), содержащая объектив и окуляр, в которой объектив состоит из двух положительных линз, первая - склеенная из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, вторая выполнена в виде одиночной выпуклоплоской линзы, а окуляр - одиночная двояковогнутая линза. Система, рассчитанная для длин волн 589 и 1540 нм, имеет высокое качество изображения, видимое увеличение 5,5 крат при малой длине 45,89 мм. Угловое поле в пространстве предметов составляет 2′30′′, диаметр входного зрачка - 22,5 мм, выходного - 4,1 мм. При работе системы в обратном ходе лучей ее входной зрачок становится выходным с размером 22,5 мм, а угловое поле в пространстве предметов составляет 13′45′′. При использовании системы, например, в качестве афокальной насадки совместно с наблюдательной системой, имеющей диаметр входного зрачка 30-32 мм, для его заполнения требуется увеличение диаметра выходного зрачка и углового поля насадки, что является следствием увеличенного диаметра входного зрачка насадки.The closest analogue to both versions of the claimed technical solutions is the Galilean telescopic system (RU 2209455; publ. 2003 G02B 23/00;) containing a lens and an eyepiece, in which the lens consists of two positive lenses, the first is glued from biconvex and biconcave lenses, the second is made in the form of a single convex flat lens, and the eyepiece is a single biconcave lens. The system, calculated for wavelengths of 589 and 1540 nm, has high image quality, a visible increase of 5.5 times with a short length of 45.89 mm. The angular field in the space of objects is 2′30 ″, the diameter of the entrance pupil is 22.5 mm, and the exit pupil is 4.1 mm. When the system operates in the reverse direction of the rays, its entrance pupil becomes the exit pupil with a size of 22.5 mm, and the angular field in the space of objects is 13′45 ″. When using the system, for example, as an afocal nozzle in conjunction with an observation system having an entrance pupil diameter of 30-32 mm, filling it requires an increase in the diameter of the exit pupil and the angular field of the nozzle, which is a consequence of the increased diameter of the entrance pupil of the nozzle.
Задачей заявляемого изобретения является создание телескопической оптической системы с улучшенными эксплуатационными характеристиками при высоком качестве изображения.The task of the invention is the creation of a telescopic optical system with improved performance with high image quality.
Технический результат - увеличение диаметра входного зрачка и увеличение углового поля зрения в пространстве предметов при высоком качестве изображения.The technical result is an increase in the diameter of the entrance pupil and an increase in the angular field of view in the space of objects with high image quality.
Указанный технический результат достигается при создании телескопической оптической системы, которая может быть выполнена двумя вариантами:The specified technical result is achieved when creating a telescopic optical system, which can be performed in two ways:
По первому варианту телескопическая оптическая система состоит из первого компонента, выполненного в виде одиночной двояковогнутой линзы, и второго компонента, состоящего из двух положительных линз. Первая линза второго компонента - одиночная, а вторая - склеенная из двояковогнутой и двояковыпуклой линз. Одиночная линза второго компонента выполнена в виде мениска, обращенного выпуклостью к изображению. В системе сохраняется равенство: |R1 2к|=|R3 2к|=|R4 2к|, где R1 2к; R3 2к; R4 2к - радиусы первой, третьей и четвертой оптических поверхностей второго компонента. Между первым и вторым компонентами может быть расположена плоскопараллельная пластина, например светофильтр.According to the first embodiment, the telescopic optical system consists of the first component, made in the form of a single biconcave lens, and the second component, consisting of two positive lenses. The first lens of the second component is single, and the second is glued from a biconcave and biconvex lens. A single lens of the second component is made in the form of a meniscus, convex to the image. The system retains the equality: | R 1 2к | = | R 3 2к | = | R 4 2к |, where R 1 2к ; R 3 2k ; R 4 2k - the radii of the first, third and fourth optical surfaces of the second component. Between the first and second components, a plane-parallel plate, for example a light filter, can be located.
По второму варианту телескопическая оптическая система состоит из первого компонента, выполненного в виде одиночной отрицательной линзы и второго компонента, состоящего из двух положительных линз. Первая линза второго компонента - одиночная, а вторая - склеенная из отрицательной и положительной линз. Линза первого компонента выполнена в виде плосковогнутой, обращенной вогнутостью к изображению. Линзы второго компонента выполнены в виде менисков, обращенных выпуклостями к изображению. В системе сохраняется равенство: |R1 2к|=|R4 2к|, где R1 2к, R4 2к - радиусы первой и четвертой оптических поверхностей второго компонента. Перед первым компонентом может быть установлена плоскопараллельная пластина, например светофильтр. Плоскопараллельная пластина может быть приклеена к первому компоненту.According to the second embodiment, the telescopic optical system consists of a first component made in the form of a single negative lens and a second component consisting of two positive lenses. The first lens of the second component is single, and the second is glued from negative and positive lenses. The lens of the first component is made in the form of a flat-concave, facing concavity to the image. The lenses of the second component are made in the form of menisci, convex to the image. The equality is preserved in the system: | R 1 2к | = | R 4 2к |, where R 1 2к , R 4 2к are the radii of the first and fourth optical surfaces of the second component. A plane-parallel plate, for example a light filter, can be installed in front of the first component. A plane-parallel plate may be glued to the first component.
На фиг.1 представлена оптическая схема телескопической системы по первому варианту, на фиг.2 - по второму варианту.In Fig.1 shows an optical diagram of a telescopic system according to the first embodiment, in Fig.2 - according to the second embodiment.
Телескопическая оптическая система по первому варианту (фиг.1) содержит первый компонент, выполненный в виде двояковогнутой линзы 1, и второй компонент, состоящий из одиночного положительного мениска 2, обращенного выпуклостью к изображению, и положительной линзы, склеенной из двояковогнутой 3 и двояковыпуклой 4 линз. Между первым и вторым компонентом может быть расположена плоскопараллельная пластина 5, например светофильтр.The telescopic optical system according to the first embodiment (figure 1) contains a first component made in the form of a biconcave lens 1, and a second component consisting of a single
Телескопическая оптическая система по второму варианту (фиг.2) содержит первый компонент, выполненный в виде плосковогнутой линзы 6, обращенной вогнутостью к изображению, и второй компонент, состоящий из одиночного положительного мениска 2, обращенного выпуклостью к изображению, и положительного мениска, склеенного из отрицательного 7 и положительного менисков 8. Все мениски обращены выпуклостью к изображению. Перед первым компонентом - линзой 6 - может быть установлена плоскопараллельная пластина 9, например светофильтр. Она может быть приклеена к линзе 6.The telescopic optical system according to the second embodiment (Fig. 2) contains a first component made in the form of a plane-
Апертурная диафрагма (входной зрачок) совпадает с первой поверхностью линзы 1 или линзы 6, но может находиться и в другом месте.The aperture diaphragm (entrance pupil) coincides with the first surface of the lens 1 or
Телескопические оптические системы по обоим вариантам работают следующим образом. Световые лучи от предмета, расположенного в бесконечности, проходя последовательно через оптические элементы системы, выходят в виде параллельных пучков лучей, образуя изображение в бесконечности. Предлагаемая телескопическая оптическая система может также работать и в обратном ходе лучей, то есть, когда первым по ходу лучей расположен второй компонент, а за ним - первый компонент.Telescopic optical systems for both options work as follows. Light rays from an object located at infinity, passing sequentially through the optical elements of the system, come out in the form of parallel beams of rays, forming an image at infinity. The proposed telescopic optical system can also work in the reverse direction of the rays, that is, when the second component is located first along the rays, and after it the first component.
Рассчитаны два варианта телескопической системы. Вариант 1 выполнен в виде двух исполнений. Исполнение 2 отличается применением светофильтра 5. Конструктивные параметры телескопической оптической системы по первому варианту приведены в табл.1 и 2.Two variants of the telescopic system are calculated. Option 1 is made in the form of two versions.
Варианты исправлены в видимом диапазоне спектра:Options fixed in the visible range of the spectrum:
исполнение 1 первого варианта - в спектральном диапазоне 486…656 нм;execution 1 of the first option - in the spectral range of 486 ... 656 nm;
исполнение 2 первого варианта - в спектральном диапазоне 510…656 нм;
второй вариант - в спектральном диапазоне 510…656 нм.the second option is in the spectral range of 510 ... 656 nm.
Характеристики телескопической оптической системы по первому варианту:The characteristics of the telescopic optical system according to the first embodiment:
Конструктивные параметры телескопической системы по второму варианту приведены в табл.3. Характеристики телескопической оптической системы по второму варианту:The design parameters of the telescopic system according to the second embodiment are given in table 3. The characteristics of the telescopic optical system according to the second embodiment:
В табл.4 приведены аберрации рассчитанной телескопической системы для λ=546 нм для первого и второго вариантов.Table 4 shows the aberrations of the calculated telescopic system for λ = 546 nm for the first and second variants.
Таким образом, в результате предложенных решений обеспечено получение технического результата: созданы телескопические оптические системы с увеличенным диаметром входного зрачка (не менее 10,26 мм) и угловым полем зрения (не менее 2W=14°) при высоком качестве изображения, что следует из табл.4.Thus, as a result of the proposed solutions, a technical result is obtained: telescopic optical systems with an increased diameter of the entrance pupil (at least 10.26 mm) and an angular field of view (at least 2W = 14 °) with high image quality are created, which follows from Table .four.
Кроме того, предложенные варианты телескопической системы отличаются повышенной технологичностью, так как радиусы: в первом варианте - трех, а во втором - двух оптических поверхностей равны по абсолютной величине, что позволяет унифицировать часть пробных стекол и обрабатывающего инструмента.In addition, the proposed variants of the telescopic system are distinguished by increased manufacturability, since the radii: in the first embodiment - three, and in the second - two optical surfaces are equal in absolute value, which makes it possible to unify part of the test glasses and the processing tool.
Claims (5)
|R1 2к|=|R3 2к|=|R4 2к|,
где R1 2к; R3 2к; R4 2к - радиусы первой, третьей и четвертой оптических поверхностей второго компонента.1. Telescopic optical system, consisting of the first component, made in the form of a single biconcave lens, and the second component, consisting of two positive lenses, the first of which is a single lens, and the second is glued from a biconcave and biconvex lens, characterized in that the single the lens of the second component is made in the form of a meniscus, convex to the image, and the equality
| R 1 2k | = | R 3 2k | = | R 4 2k |,
where R 1 2k ; R 3 2k ; R 4 2k - the radii of the first, third and fourth optical surfaces of the second component.
|R1 2к|=|R4 2к|,
где R1 2к; R4 2к - радиусы первой и четвертой оптических поверхностей второго компонента.3. The telescopic optical system, consisting of the first component, made in the form of a single negative lens, and the second component, consisting of two positive lenses, the first of which is a single lens, and the second is glued from a negative lens and a positive lens, characterized in that the lens of the first component is made in the form of a flat-concave, and the lenses of the second component are made in the form of menisci, convex to the image, and the equality
| R 1 2k | = | R 4 2k |,
where R 1 2k ; R 4 2k - the radii of the first and fourth optical surfaces of the second component.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008110847/28A RU2365954C1 (en) | 2008-03-24 | 2008-03-24 | Telescopic optical system (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008110847/28A RU2365954C1 (en) | 2008-03-24 | 2008-03-24 | Telescopic optical system (versions) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2365954C1 true RU2365954C1 (en) | 2009-08-27 |
Family
ID=41149989
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008110847/28A RU2365954C1 (en) | 2008-03-24 | 2008-03-24 | Telescopic optical system (versions) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2365954C1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB455777A (en) * | 1935-07-06 | 1936-10-27 | Emil Busch A G Optische Ind | Improvements in galilean field glasses |
| RU2018166C1 (en) * | 1992-05-06 | 1994-08-15 | Производственное объединение "Лыткаринский завод оптического стекла" | Galilean optical system |
| RU2209455C2 (en) * | 2001-09-14 | 2003-07-27 | Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" | Telescopic optical system, type galileo |
-
2008
- 2008-03-24 RU RU2008110847/28A patent/RU2365954C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB455777A (en) * | 1935-07-06 | 1936-10-27 | Emil Busch A G Optische Ind | Improvements in galilean field glasses |
| RU2018166C1 (en) * | 1992-05-06 | 1994-08-15 | Производственное объединение "Лыткаринский завод оптического стекла" | Galilean optical system |
| RU2209455C2 (en) * | 2001-09-14 | 2003-07-27 | Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" | Telescopic optical system, type galileo |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Слюсарев Г.Г. Расчет оптических систем. - Л.: Машиностроение, 1975, с.195, рис.11.32. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7290190B2 (en) | Objectives, optics and microscopes | |
| US20110063735A1 (en) | Immersion microscope objective lens | |
| US9709790B2 (en) | Immersion microscope objective and microscope using the same | |
| WO2017217291A1 (en) | Relay optical system, rigid scope optical system using same, and rigid scope | |
| JP2014056021A (en) | Ocular lens system | |
| RU2359295C1 (en) | Telescopic galilei-type optical system | |
| RU2365954C1 (en) | Telescopic optical system (versions) | |
| RU2209455C2 (en) | Telescopic optical system, type galileo | |
| RU2384868C1 (en) | Doublet objective lens | |
| RU162339U1 (en) | TWO-LENS LENS | |
| RU2445658C1 (en) | Wide-angle lens | |
| RU2364901C1 (en) | Ocular | |
| RU2445659C1 (en) | Large-aperture lens | |
| RU2427864C1 (en) | Eyepiece with pinhole exit pupil | |
| RU2302024C1 (en) | Eye-piece | |
| RU2617139C1 (en) | Wide-angle eyepiece | |
| RU2239213C2 (en) | Ocular | |
| RU2199143C1 (en) | Telescope with discrete change of magnification for far-field or region of spectrum | |
| RU2239214C2 (en) | Ocular with external entrance pupil | |
| RU138039U1 (en) | MONOCHROMATIC LENS | |
| RU146322U1 (en) | EYEPIECE | |
| RU2562930C1 (en) | Telescopic optical system of galileo type | |
| RU28925U1 (en) | Telescopic optical system | |
| RU2346312C1 (en) | Large-aperture lens | |
| RU2281537C1 (en) | Three-element telephoto lens |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140325 |