close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY 16504

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 16504
(13) C1
(19)
(46) 2012.10.30
(12)
(51) МПК
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
(21) Номер заявки: a 20100220
(22) 2010.02.17
(43) 2011.10.30
(71) Заявитель: Иностранное частное
производственное унитарное предприятие "Белтекс Оптик" компании
"Сайбир Оптикс" (BY)
(72) Авторы: Шишкин Игорь Петрович;
Ольшевский Александр Петрович
(BY)
G 02B 25/00
(2006.01)
ОКУЛЯР
(73) Патентообладатель:
Иностранное
частное производственное унитарное
предприятие "Белтекс Оптик" компании "Сайбир Оптикс" (BY)
(56) RU 2155980 C1, 2000.
BY 6216 C1, 2004.
SU 1800432 A1, 1993.
JP 56101132 A, 1981.
GB 233308 A, 1925.
JP 63121008 A, 1988.
BY 16504 C1 2012.10.30
(57)
Окуляр, содержащий последовательно установленные на одной оптической оси светоделительную куб-призму, одиночную плосковыпуклую положительную линзу с оптической силой от 0,4 до 0,6 оптической силы окуляра, обращенную к пространству предметов
плоской поверхностью, и компонент, склеенный из двояковыпуклой положительной линзы, расположенной со стороны пространства предметов, и отрицательной линзы с коэффициентом дисперсии не более тридцати, оптическая сила которого составляет от 0,4 до
0,6 оптической силы окуляра, при этом положительные линзы выполнены из материала с
коэффициентом дисперсии не менее шестидесяти.
Фиг. 1
Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к светосильным
окулярам с вынесенным передним фокальным отрезком, и может быть использовано в
наблюдательных приборах, в том числе в приборах ночного видения с формированием
изображения на CCD-матрице. В частности, изобретение относится к объектам, имеющим
BY 16504 C1 2012.10.30
кроме основного дополнительный канал, который предназначен для отображения в предметной плоскости окуляра вспомогательной информации.
Известен окуляр, содержащий три компонента, первый из которых - положительная
склейка, состоящая из отрицательной и двояковыпуклой положительной линз, второй и
третий - положительная и отрицательная линзы. Окуляр содержит также светоделительную призму, расположенную перед первым компонентом [RU 2155980 - прототип]. Окуляр предназначен для работы в видимой области спектра и может быть использован в
устройствах с электронно-оптическим преобразователем (ЭОП).
Окуляр имеет возможность отображения вспомогательной информации в его предметной плоскости через упомянутую светоделительную призму. Для ввода вспомогательной информации (сетка, индекс или иная разметка) в дополнительный канал
светоделительной призмы включено проекционное устройство, позволяющее в процессе
эксплуатации изменять характер вводимой дополнительной информации, и устройство
подсветки. Для того чтобы обеспечить возможность установки светоделительной призмы,
окуляр имеет увеличенный передний фокальный отрезок.
Согласно описанию изобретения к патенту RU 2155980, окуляр-прототип имеет следующие технические характеристики:
угол поля зрения в пространстве изображения (для основного канала) 39,8°
передний фокальный отрезок (без призмы)
0,8 f
диаметр входного зрачка
6 мм
дисторсия на краю поля зрения
3,9 %
относительное отверстие
1:4,3
вынос выходного зрачка
0,9 f
фокусное расстояние f
26,1 мм
угловые аберрации
не обозначены
расход окуляра
± 4дптр.
Основной недостаток прототипа состоит в том, что он имеет узкое поле зрения в дополнительном канале (всего несколько градусов) и сравнительно короткий передний отрезок, что не позволяет установить жидкокристаллический дисплей в дополнительный
канал. Жидкокристаллические дисплеи в последнее время стали активно применяться в
современных наблюдательных приборах.
В прототипе для вывода вспомогательной информации рекомендуется использовать
проекционное устройство, для работы которого нужна подсветка, а это дополнительный
набор линз, который увеличивает габариты, вес и стоимость окуляра. Указанные параметры в настоящее время имеют ключевое значение при проектировании наблюдательных
приборов.
К тому же в прототипе для передачи вспомогательной информации лучи проходят от
источника информации через проекционное устройство и светоделительную призму, попадают в плоскость ЭОПа, а затем проделывают обратный путь через призму в окуляр.
Прохождение лучей через проекционную систему и затем дважды через призму значительно снижает эффективность прохождения света и делает невозможным применение в
окуляре современных ЖК-дисплеев, яркость которых ограничена спецификацией (технологией).
Кроме того, поскольку размер пикселя в ЖК-дисплеях составляет несколько мкм (3-10 um),
диагональ излучающей площадки больше 16 мм, то к окулярам, предназначенным для использования с такими дисплеями, предъявляются повышенные требования по исправлению угловых аберраций.
Задачей изобретения является создание окуляра, в дополнительный канал которого
может быть установлен ЖК-дисплей, при одновременном уменьшении габаритов, веса и
стоимости окуляра, и тем самым обеспечение возможности применения окуляра в современных наблюдательных приборах.
2
BY 16504 C1 2012.10.30
Сущность изобретения заключаются в следующем.
В окуляре, содержащем последовательно установленные на одной оптической оси
светоделительную куб-призму, одиночную плосковыпуклую положительную линзу с оптической силой от 0,4 до 0,6 оптической силы окуляра, обращенную к пространству предметов плоской поверхностью, и компонент, склеенный из двояковыпуклой
положительной линзы, расположенной со стороны пространства предметов, и отрицательной линзы с коэффициентом дисперсии не больше тридцати, оптическая сила которого составляет от 0,4 до 0,6 оптической силы окуляра, при этом положительные линзы
выполнены из материала с коэффициентом дисперсии не менее шестидесяти.
Окуляр по изобретению имеет следующие технические характеристики:
угол поля зрения в пространстве изображения в обоих каналах 45°
передний фокальный отрезок (без призмы)
0,85 f
диаметр входного зрачка
6 мм
дисторсия на краю поля зрения
<5 %
относительное отверстие
1:4
вынос выходного зрачка
0,85 f
фокусное расстояние f
19 мм
угловые аберрации (для края поля)
<1 дптр
расход окуляра
± 5 дптр.
Благодаря достигнутым оптическим характеристикам (широкому полю зрения и высокому качеству изображения) окуляр может работать с ЖК-дисплеем в дополнительном
канале.
В предлагаемой конструкции изображение от ЖК-дисплея поступает непосредственно
в окуляр через светоделительную грань куб-призмы без применения каких-либо дополнительных устройств (без проекционной системы и подсветки, применяемых в прототипе).
ЖК-дисплеи позволяют отображать в поле зрения наблюдателя большой объем зрительной информации, поэтому ЖК-дисплеи находят все более широкое применение при
создании современных наблюдательных приборов.
Установить куб-призму стало возможным благодаря тому, что в заявляемом окуляре
увеличен по сравнению с прототипом передний фокальный отрезок. Увеличение переднего фокального отрезка на 0,05 f увеличило диоптрийный расход окуляра (настройку на
резкость) на 25 %: с ± 4 до ± 5 дптр.
Применение куб-призмы позволило увеличить угол поля зрения в дополнительном канале и сделать угол поля зрения в основном и дополнительном каналах одинаковым и
равным 45°.
Предложенный окуляр имеет простую конструкцию и содержит только два компонента, первый - положительная линза, второй - склеенный, состоящий из положительной и
отрицательной линз, в отличие от прототипа, содержащего дополнительно еще одну линзу.
Благодаря тому что в предлагаемом окуляре изображение в дополнительном канале
передается без использования каких-либо промежуточных устройств, значительно повысилась эффективность прохождения света и качество изображения вспомогательной информации, уменьшились габариты, вес и стоимость окуляра.
Увеличение переднего отрезка, расширение поля зрения в дополнительном канале и
увеличение диоптрийного расхода позволило использовать заявляемый окуляр совместно
с современными жидкокристаллическими (ЖК) дисплеями. Вывод большого объема зрительной информации, поступающей от ЖК-дисплеев, в значительной степени расширяет
потребительские свойства наблюдательных приборов.
Сущность изобретения поясняется чертежами.
На фиг. 1 представлена оптическая схема предлагаемого окуляра, на фиг. 2 приведены
графики кривизны и астигматизма, на фиг. 3 - график относительной дисторсии, на фиг. 4 график сферических аберраций для точки на оси.
3
BY 16504 C1 2012.10.30
Линейное поле окуляра m = 16 мм, указанное по шкале ординат на графиках фиг. 2 и 3
соответствует угловому полю окуляра 45 градусов (для обоих каналов).
Величина шкалы 0,4 мм на графике фиг. 2 соответствует ~ 1 дптр.
Все кривые представлены для длины волны 587,6 нм.
Оптическая схема предлагаемого окуляра (фиг. 1) состоит из светоделительной кубпризмы 1 и двух линзовых компонентов. Первый компонент - одиночная положительная
линза 2, которая обращена к пространству предметов плоской поверхностью, второй склейка, состоящая из двояковыпуклой положительной линзы 3 и отрицательной линзы 4.
Склейка 3, 4 обращена к пространству предметов двояковыпуклой положительной линзой
3. Глаз наблюдателя помещается в выходном зрачке 5.
Ниже приведена таблица конструктивных параметров компонентов окуляра.
Поверхность
Радиус кривизны
Расстояние
между поверхностями
Стекло
Диаметр
Показатель преДисперсия (Vd)
ломления (Nd)
Объект
оо
1
оо
1,6
2
оо
20
1,516
64,2
20
3
оо
1,75
20
4
оо
5
1,620
60,3
22
5
-25,63
0,3
22
6
17,79
7
1,589
61,2
20
7
-21,82
2,2
1,805
25,4
20
8
-380,9
15
20
Плоскость
оо
5,1
изображения
Испытания и практика работы с опытными образцами окуляра, изготовленными по
данным конструктивным параметрам, подтвердили указанные технические характеристики и технический результат.
Окуляр работает следующим образом.
Световой поток от предметной плоскости А проходит через светоделительную кубпризму 1 и линзы 2-4 и попадает в глаз наблюдателя, находящийся в выходном зрачке 5
окуляра. Вспомогательная информация, поступающая от ЖК-дисплея, расположенного в
плоскости Б, проходит через светоделительную куб-призму 1, линзы 2-4 и попадает в выходной зрачок 5 одновременно с основным изображением от предметной плоскости А.
Для обеспечения резкости изображения при работе с глазом обеспечена диоптрийная
подвижка всем окуляром на ± 5 диоптрий.
Фиг. 2
4
BY 16504 C1 2012.10.30
Фиг. 3
Фиг. 4
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
5
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
199 Кб
Теги
16504, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа