Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
КОЛЛИМАЦИОННЫЙ ОБЪЕКТИВ
КОЛЛИМАЦИОННЫЙ ОБЪЕКТИВ

КОЛЛИМАЦИОННЫЙ ОБЪЕКТИВ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: в бинокулярных системах визирования в геодезии, астрономии, военной и спортивно-стрелковой технике, в навигационном приборостроении, медицине и робототехнике. Сущность изобретения: объектив содержит четыре установленных последовательно вдоль оптической оси линзовых компонента, первый из которых двояковыпуклая линза, второй - положительный мениск, третий - отрицательный мениск, четвертый - двояковыпуклая линза. При этом выполняются определенные соотношения между параметрами системы. 2 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2091830
Класс(ы) патента: G02B9/34, G02B27/30
Номер заявки: 94014943/28
Дата подачи заявки: 21.04.1994
Дата публикации: 27.09.1997
Заявитель(и): Гаврилов Андрей Юрьевич
Автор(ы): Гаврилов Андрей Юрьевич
Патентообладатель(и): Гаврилов Андрей Юрьевич
Описание изобретения: Изобретение относится к объективам, а именно к коллимационным объективам, может быть использовано в бинокулярных системах визирования и применено в геодезии, астрономии, военной и спортивно-стрелковой технике, в навигационном приборостроении, медицине и робототехнике.
Известен объектив коллиматора для оптического визирования и юстировки, состоящий из положительной линзы или линзовой системы [1] Т.к. объектив работает с бинокулярной системой зрения человека, при визировании возникает ошибка из-за параллакса, которая в данном случае не компенсируется.
Наиболее близким по конструктивному выполнению является коллимационный объектив [2] содержащий четыре компонента, первый из которых двояковыпуклая линза, второй и третий одиночные мениски, а четвертый двояковыпуклая линза.
Технический результат от использования коллимационного объектива, выполненного в соответствии с предлагаемым изобретением, заключается в повышении точности визирования и расширении тактических характеристик бинокулярных систем визирования.
Для достижения данного технического результата в объективе, состоящем из четырех компонентов, мениск второго компонента выполнен положительным, третьего отрицательным и обращены они выпуклостями друг к другу, а двояковыпуклая линза первого компонента обращена поверхностью с большим радиусом к предмету. При этом выполняются определенные соотношения между некоторыми параметрами.
На фиг. 1 представлена оптическая схема объектива с компенсацией параллакса; на фиг. 2 схема, иллюстрирующая параллактическое смещение изображения визирной марки.
Из фиг. 1 видно, что объектив состоит из четырех расположенных последовательно вдоль оптической оси линзовых компонентов.
Компонент 1 представляет из себя двояковыпуклую линзу с равными радиусами R1, R2 и толщиной D1. Компонент 2 положительный мениск, вогнутыми поверхностями обращенный в сторону предмета, с радиусами R3, R4 и толщиной D3, отстоящий на расстоянии D2 от компонента 1. Компонент 3 отрицательный мениск, вогнутыми поверхностями обращенный в сторону изображения, с радиусами R5, R6 и толщиной D5, расположенный на расстоянии D4 от второго компонента. И четвертый компонент двояковыпуклая линза с радиусами R7, R8, толщиной D7, поверхностью большего радиуса, обращенную в сторону предмета и отстоящую на расстоянии D6 от третьего компонента. Геометрические параметры компонентов объектива связаны соотношениями:
D6/D4 50±10%
D2/D6 4±15%
R8/R7 1±10%
(R4+R2)/R6 1,75±10%
D7/D5 3±15%
D3/D1 1±10%
Оптические характеристики объектива:
F'-50; 2ω - 100; D/F'-1:1
На фиг. 2 пунктирной линией указано смещенное положение глаза относительно объектива. При некомпенсированном параллаксе изображения визирной марки и объектива совмещены, когда оптическая ось ориентирована вдоль линии 13. Линия 12 соответствует действительному направлению на объект, Δ ошибка визирования.
Работа объектива в бинокулярных системах визирования основана на использовании бинокулярного зрения человека. В фокальной плоскости объектива размещена визирная марка, изображение которой строится в бесконечности. Наблюдатель одним глазом обозревает поле мишени, а вторым смотрит в объектив визирного устройства и видит изображение марки. При наложении изображения марки на выбранную цель происходит ориентация оптической оси визирного устройства на цель. Насколько точно направленность оптической оси совпадает с действительным направлением на цель определяет положение глаза наблюдателя относительно объектива устройства. При любом положении глаза, когда его ось не совпадает с оптической осью объектива, наблюдается параллактическое смещение изображения визирной марки относительно цели. Из условия минимизации средне-квадратической погрешности прицеливания по трассе в объективе проведена коррекция аберраций, при которой параллактическое смещение изображения визирной марки компенсируется ее аберрационным смещением. Это справедливо для марки любой формы, когда ее угловой размер не превышает 10o. Эта задача решается заданием геометрических параметров воздушных линз, образованных между компонентами объектива.
Предусмотрено решение вопросов, возникающих при конструировании самих визирных устройств. Для этого наложены ограничения на рабочий отрезок объектива: не менее 20 мм.
Формула изобретения: Коллимационный объектив, содержащий четыре компонента, первый из которых двояковыпуклая линза, второй и третий одиночные мениски, а четвертый - двояковыпуклая линза, отличающийся тем, что мениск второго компонента выполнен положительным, третьего отрицательным и обращены они выпуклостями друг к другу, а двояковыпуклая линза первого компонента обращена поверхностью с большим радиусом к предмету, при этом выполняются соотношения
d6/d4 50 ± 10%
d2/d6 4 ± 15%
R8/R7 1 ± 10%
(R4 + R2)/R6 1,75 ± 10%
d7/d5 3 ± 15%
d3/d1 1 ± 10%
где d6, d4, d2 расстояния между третьим и четвертым, вторым и третьим и первым и вторым компонентами соответственно;
R8, R7 радиусы кривизны четвертого компонента;
R4, R2, R6 радиусы кривизны поверхностей второго, первого и третьего компонентов соответственно;
d7, d5, d3, d1 толщины линз четвертого, третьего, второго и первого компонентов соответственно.