Окуляр и устройство наблюдения, имеющее окуляр

Авторы патента:


Окуляр и устройство наблюдения, имеющее окуляр
Окуляр и устройство наблюдения, имеющее окуляр
Окуляр и устройство наблюдения, имеющее окуляр
Окуляр и устройство наблюдения, имеющее окуляр
Окуляр и устройство наблюдения, имеющее окуляр
Окуляр и устройство наблюдения, имеющее окуляр
Окуляр и устройство наблюдения, имеющее окуляр

 


Владельцы патента RU 2601244:

КЭНОН КАБУСИКИ КАЙСЯ (JP)

Окуляр содержит по порядку от предмета первую положительную линзу, вторую отрицательную и третью положительную линзы. Поверхность первой линзы на предметной стороне имеет выпуклую форму, поверхность второй линзы на стороне наблюдения имеет вогнутую форму, и удовлетворяются выражения: 0,65<f11/f<1,00; -0,75<f22/f<-0,30 и -100,00<(r2b+r1a)/(r2b-r1a)<-5,00, где f - фокусное расстояние окуляра, f11 - фокусное расстояние поверхности первой линзы на предметной стороне, f22 - фокусное расстояние поверхности второй линзы на стороне наблюдения, r1a - радиус кривизны поверхности первой линзы на предметной стороне и r2b - радиус кривизны поверхности второй линзы на стороне наблюдения. Технический результат - увеличение расстояния от поверхности отображения до поверхности первой линзы при большом увеличении. 4 н. и 4 з.п. ф-лы, 13 ил., 1 табл.

 

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к окуляру и устройству наблюдения, имеющему окуляр, и пригодно для наблюдения изображения, воспроизводимого на элементе отображения изображений в электронном видоискателе, используемом, например, в видеокамере, фотокамере или телевизионной камере.

ОПИСАНИЕ РОДСТВЕННОЙ ОБЛАСТИ ТЕХНИКИ

В электронном видоискателе, применяемом в устройстве съема изображений (камере), таком как видеокамера или фотокамера, обычно имеется окуляр, используемый для увеличения и наблюдения изображения, воспроизводимого на жидкокристаллическом видеодисплее. Для хорошего представления изображения на поверхности отображения изображений в электронном видоискателе необходимо увеличивать поверхность отображения изображений, такую как поверхность жидкокристаллического дисплея, или повышать увеличение окуляра при наблюдении.

Однако при большой поверхности отображения изображений увеличиваются размеры видоискателя. Для уменьшения размеров видоискателя в целом предпочтительно повышать увеличение окуляра при наблюдении. Для повышения увеличения окуляра при наблюдении необходимо, чтобы положительная преломляющая способность (сила) окуляра была высокой. При этом, если окуляр образован только линзами (положительными линзами) с положительной преломляющей способностью (силой), возникают значительные осевая хроматическая аберрация и поперечная хроматическая аберрация и становится трудно корректировать эти аберрации.

Чтобы улучшать характеристики во время наблюдения, аберрации, в том числе хроматическую аберрацию, необходимо корректировать при использовании линзы (отрицательной линзы) с отрицательной преломляющей способностью (силой). Хорошо известен окуляр, образованный тремя линзами, в том числе отрицательными и положительными линзами.

В выложенной заявке № 2006-65265 на патент Японии раскрыт окуляр, который образован положительной линзой, положительной линзой и отрицательной линзой, последовательно от стороны поверхности отображения изображений к стороне наблюдения (стороне места нахождения глаза), и имеет большое расстояние от поверхности отображения изображений до первой линзы. В выложенной заявке № 2011-221091 на патент Японии раскрыт окуляр, который образован положительной линзой, отрицательной линзой и положительной линзой, последовательно от стороны поверхности отображения изображений к стороне наблюдения, имеет большой коэффициент увеличения, а его система в целом является компактной.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В общем случае при повышении преломляющей способности (силы) окуляра расстояние от поверхности отображения изображений до первой линзы окуляра уменьшается. Например, когда жидкокристаллический элемент отображения в отраженном свете используют в качестве элемента отображения изображений, необходимо, чтобы между поверхностью отображения изображений и первой линзой было заданное или большее расстояние. Поэтому, если расстояние от поверхности отображения изображений до первой линзы небольшое, становится трудно использовать жидкокристаллический элемент отображения в отраженном свете.

По этой причине необходимо, чтобы окуляр, используемый в электронном видоискателе, имел высокую преломляющую способность, а расстояние от поверхности отображения изображений до поверхности первой линзы окуляра было большим. Для получения окуляра с высокой преломляющей способностью и большим расстоянием от поверхности отображения изображений до поверхности первой линзы важно соответствующим образом задавать число линз, образующих окуляр, форму линз, преломляющие способности поверхностей линз и т.п. Если эти установочные параметры являются некорректными, становится трудно удовлетворительно наблюдать информацию в виде изображений, воспроизводимую на поверхности отображения изображений, при большом увеличении при наблюдении.

В соответствии с настоящим изобретением предложен окуляр, включающий в себя, по порядку от предметной стороны к стороне наблюдения, первую линзу, имеющую положительную преломляющую способность; вторую линзу, имеющую отрицательную преломляющую способность; и третью линзу, имеющую положительную преломляющую способность, в котором поверхность (R1a) первой линзы на предметной стороне имеет выпуклую форму, поверхность (R2b) второй линзы на стороне наблюдения имеет вогнутую форму и удовлетворяются следующие условные выражения:

0,65 < f11/f < 1,00,

-0,75 < f22/f < -0,30,

где f представляет фокусное расстояние окуляра, f11 представляет фокусное расстояние поверхности (R1a) первой линзы на предметной стороне и f22 представляет фокусное расстояние поверхности (R2b) второй линзы на стороне наблюдения.

Дополнительные признаки настоящего изобретения станут очевидными из последующего описания примеров вариантов осуществления с обращением к сопровождающим чертежам.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На чертежах:

фиг. 1А - разрез окуляра (в исходном состоянии: -2,0 дптр) согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 1В - разрез окуляра (8,0 дптр) согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 1С - разрез окуляра (-10,0 дптр) согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 2 - диаграммы аберраций окуляра согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 3А - разрез окуляра (в исходном состоянии: -2,0 дптр) согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 3В - разрез окуляра (+6,0 дптр) согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 3С - разрез окуляра (-8,0 дптр) согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 4 - диаграммы аберраций окуляра согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 5А - разрез окуляра (в исходном состоянии: -2,0 дптр) согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 5В - разрез окуляра (+3,0 дптр) согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 5С - разрез окуляра (-6,0 дптр) согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 6 - диаграммы аберраций окуляра согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения; и

фиг. 7 - схематичный вид основной части устройства съема изображений согласно настоящему изобретению.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Теперь предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения будут подробно описаны в соответствии с сопровождающими чертежами.

Окуляр согласно настоящему изобретению представляет собой окуляр, используемый для наблюдения изображения, воспроизводимого на поверхности отображения изображений. Окуляр содержит первую линзу с положительной преломляющей способностью, вторую линзу с отрицательной преломляющей способностью и третью линзу с положительной преломляющей способностью, последовательно от стороны поверхности отображения изображений к стороне наблюдения.

На фиг. 1А, 1В и 1С представлены разрезы окуляров, при этом окуляры согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения имеют 2,0 дптр (исходное состояние), 8,0 дптр и 10,0 дптр, соответственно. На фиг. 2 представлены диаграммы аберраций окуляра согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения для исходного состояния. На фигурах 3А, 3В и 3С представлены разрезы окуляров, при этом окуляры согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения имеют 2,0 дптр (исходное состояние), 6,0 дптр и 8,0 дптр, соответственно. На фиг. 4 представлены диаграммы аберраций окуляра согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения для исходного состояния.

На фиг. 5А, 5В и 5С представлены разрезы окуляров, при этом окуляры согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения имеют 2,0 дптр (исходное состояние), 3,0 дптр и -6,0 дптр, соответственно. На фиг. 6 представлены диаграммы аберраций окуляра согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения для исходного состояния. На фиг. 7 представлен схематичный вид основной части устройства съема изображений согласно настоящему изобретению.

Окуляр согласно каждому варианту осуществления представляет собой окуляр, используемый в электронном видоискателе устройства съема изображений, такого как цифровая фотокамера или видеокамера. На каждом разрезе окуляров левая сторона является стороной поверхности отображения изображений (предметной стороной), а правая сторона является стороной наблюдения (стороной выходного зрачка). На каждом разрезе окуляров L представляет окуляр. Co представляет элемент отображения изображений, образованный из жидкого кристалла, органического электролюминесцирующего вещества или чего-либо подобного. I представляет поверхность элемента Co отображения изображений. Окуляр L образован первой линзой G1 с положительной преломляющей способностью, второй линзой G2 с отрицательной преломляющей способностью и третьей линзой G3 с положительной преломляющей способностью. EP представляет место нахождения глаза (выходного зрачка) при наблюдении.

Заметим, что пластинку или что-либо подобное для защиты поверхности отображения изображений или окуляра можно располагать между поверхностью I отображения изображений и поверхностью R1a первой линзы G1 или между окуляром L и местом ЕР нахождения глаза. Место ЕР нахождения глаза может перемещаться вперед и назад в направлении оптической оси, поскольку пучок, проходящий от поверхности I отображения изображений через большую часть периферии, проходит к глазу наблюдателя.

На каждой диаграмме аберрации диоптрия визирного приспособления представлена для исходного состояния. На диаграмме сферической аберрации сплошной линией d обозначена d-линия (длина волны 587,6 нм), а штрихпунктирной линией g с двойным тире обозначена g-линия (длина волны 435,8 нм). На диаграмме астигматизма сплошной линией S обозначена сагиттальная плоскость изображения для d-линии, а пунктирной линией М обозначена меридиональная плоскость изображения для d-линии. Поперечная хроматическая аберрация представлена для g-линии.

Окуляр L согласно каждому варианту осуществления образован первой линзой G1 с положительной преломляющей способностью, второй линзой G2 с отрицательной преломляющей способностью и третьей линзой G3 с положительной преломляющей способностью, последовательно от стороны поверхности I отображения изображений (предметной стороны) к стороне ЕР наблюдения (стороне места нахождения глаза).

В окуляре L согласно каждому варианту осуществления поверхность R1a первой линзы G1 на стороне поверхности I отображения изображений имеет положительную преломляющую способность, а положение главной точки всей системы окуляра L на стороне поверхности I отображения изображений сдвинуто к стороне поверхности I отображения изображений для увеличения расстояния от поверхности I отображения изображений до первой линзы G1. Вследствие этого высота пучка (расстояние от оптической оси) на поверхности окуляра на стороне ЕР наблюдения (стороны места нахождения глаза) уменьшается с подавлением возникающей комы после поверхности первой линзы G1 на стороне наблюдения.

Кроме того, поверхность R2b второй линзы G2 на стороне наблюдения выполнена имеющей такую вогнутую форму, что радиус кривизны поверхности R2b линзы близок к радиусу кривизны поверхности R1a линзы, вследствие чего удовлетворительно корректируется кома. В дополнение к этому поверхности R1a и R2b линз выполнены имеющими асферические формы, вследствие чего снижаются аберрации высокого порядка, возникающие на периферии линз.

В окуляре L согласно каждому варианту осуществления диоптрию регулируют перемещением всех линз, то есть от первой линзы G1 до третьей линзы G3 как единое целое (без изменения их относительных положений), в направлении оптической оси, вследствие чего снижаются вариации комы при изменении диоптрии. При регулировании диоптрии не все три линзы необходимо перемещать как единое целое. Можно перемещать одну или две линзы из числа линз от первой линзы G1 до третьей линзы G3 или линзы можно перемещать с различной степенью перемещения относительно друг друга.

В окуляре согласно каждому варианту осуществления поверхность R1a первой линзы G1 на стороне поверхности I отображения изображений имеет выпуклую форму на стороне поверхности I отображения изображений, а поверхность R2b второй линзы G2 на стороне наблюдения имеет вогнутую форму на стороне наблюдения. Удовлетворяются следующие условные выражения:

0,65 < f11/f < 1,00 (1)

-0,75 < f22/f < -0,30 (2),

где f представляет фокусное расстояние окуляра L, f11 представляет фокусное расстояние поверхности R1a линзы и f22 представляет фокусное расстояние поверхности R2b линзы.

Фокусное расстояние fr поверхности линзы дается формулой:

Fr = R/(N'-N),

где R представляет радиус кривизны поверхности линзы, а N и N' представляют показатели преломления сред на входной стороне и выходной стороне поверхности линзы.

Далее будет пояснен технический смысл показанных выше условных выражений.

Условным выражением (1) определяется отношение фокусного расстояния поверхности R1a линзы к фокусному расстоянию всей системы окуляра. Если отношение превышает верхнее предельное значение в условном выражении (1), пространство, в котором располагают элемент Co отображения изображений в отраженном свете, становится узким и становится трудно располагать элемент Co отображения изображений, а возможность использования элементов Co отображения изображений ограничивается. В противоположность этому, если отношение становится меньше, чем нижнее предельное значение, кома, астигматизм и аберрации высокого порядка возрастают.

Условным выражением (2) определяется отношение фокусного расстояния поверхности R2b линзы к фокусному расстоянию всей системы окуляра. Если отношение превышает верхнее предельное значение в условном выражении (2), кома, астигматизм и аберрации высокого порядка возрастают. В противоположность этому, если отношение становится меньше, чем нижнее предельное значение, пространство, в котором располагают элемент Co отображения изображений в отраженном свете, становится узким и становится трудно располагать элемент Co отображения изображений, а возможность использования элементов Co отображения изображений ограничивается. Более предпочтительно численные пределы условных выражений (1) и (2) задавать в следующем виде:

0,75 < f11/f < 0,98 (1a)

-0,745 < f22/f < -0,400 (2a).

Этой компоновкой обеспечивается окуляр, который имеет большой коэффициент увеличения и большое кажущееся поле зрения, и делается возможным удовлетворительное наблюдение изображения, воспроизводимого на поверхности I отображения изображений, несмотря на увеличение расстояния от поверхности I отображения изображений до первой линзы G1. Более предпочтительно, чтобы одно или несколько из приведенных ниже условных выражений удовлетворялись в каждом варианте осуществления.

Предположим, что поверхность R1a линзы имеет эффективный диаметр DR11 и асферическую форму, а Lp является расстоянием в направлении оптической оси от вершины поверхности R1a линзы до положения эффективного диаметра поверхности R1a линзы. Кроме того, предположим, что поверхность R2b линзы имеет эффективный диаметр DR22 и асферическую форму, а Ln является расстоянием в направлении оптической оси от вершины поверхности R2b линзы до положения эффективного диаметра поверхности R2b линзы.

При этом предпочтительно, чтобы удовлетворялось одно или удовлетворялись оба из условных выражений:

0,18 < Lp/DR11 < 0,25 (3)

0,80 < (Lp/DR11)/(Ln/DR22) < 1,10 (4).

Далее будет пояснен технический смысл упомянутых выше условных выражений.

Условным выражением (3) определяется глубина кривизны поверхности R1a линзы относительно эффективного диаметра поверхности R1a линзы. Если глубина превышает верхнее предельное значение в условном выражении (3), кома, астигматизм и аберрации высокого порядка возрастают. В противоположность этому, если глубина становится меньше, чем нижнее предельное значение, пространство, в котором располагают элемент Co отображения изображений в отраженном свете, становится узким и становится трудно располагать элемент Co отображения изображений, а возможность использования элементов Co отображения изображений ограничивается.

Условным выражением (4) определяется отношение глубины кривизны поверхности R1a линзы к эффективному диаметру поверхности R1a линзы и отношение глубины кривизны поверхности R2b линзы к эффективному диаметру поверхности R2b линзы. Если глубина превышает верхнее предельное значение в условном выражении (4) или становится меньше, чем нижнее предельное значение, кома, астигматизм и аберрации высшего порядка возрастают. При условии, что глубина попадает в пределы условного выражения (4), коматические аберрации, возникающие на соответствующих поверхностях R1a и R2b линз, взаимно подавляется и могут поддерживаться удовлетворительные оптические характеристики. Более предпочтительно численные пределы в условных выражениях задавать в следующем виде:

0,190 < Lp/DR11 < 0,245 (3a)

0,85 < (Lp/DR11)/(Ln/DR22) < 1,00 (4a).

Как описывалось выше, в соответствии с каждым вариантом осуществления может обеспечиваться окуляр, который позволяет наблюдать крупное изображение при высоком качестве изображения несмотря на уменьшение размеров поверхности I отображения изображений и окуляра L.

Кроме того, желательно, чтобы удовлетворялось одно или удовлетворялись оба из нижеследующих условных выражений:

-100,00 < (r2b+r1a)/(r2b-r1a) < -5,00 (5)

0,30 < (r1b+r1a)/(r1b-r1a) < 1,50 (6),

где r1a представляет радиус кривизны (параксиальный радиус кривизны) поверхности R1a первой линзы G1 на стороне поверхности I отображения изображений, r1b представляет радиус кривизны (параксиальный радиус кривизны) поверхности первой линзы G1 на стороне наблюдения и r2b представляет радиус кривизны (параксиальный радиус кривизны) поверхности R2b второй линзы G2 на стороне наблюдения.

Условным выражением (5) определяется коэффициент формы поверхности R1a первой линзы G1 на стороне поверхности I отображения изображений и поверхности R2b второй линзы G2 на стороне наблюдения. При удовлетворении условного выражения (5) кома, астигматизм и аберрации высокого порядка, возникающие на поверхности R1a первой линзы G1 на стороне поверхности I отображения изображений и поверхности R2b второй линзы G2 на стороне наблюдения, могут эффективно подавляться.

Если коэффициент формы превышает верхнее предельное значение в условном выражении (5), разность между радиусами кривизны поверхностей R1a и R2b линз становится чрезмерно большой и становится трудно в достаточной степени корректировать кому, астигматизм и аберрации высокого порядка, что нежелательно.

Если коэффициент формы становится меньше, чем нижнее предельное значение в условном выражении (5), радиусы кривизны поверхностей R1a и R2b линз становятся чрезмерно большими и эффект подавления комы, астигматизма и аберраций высокого порядка ослабляется, что нежелательно.

Условным выражением (6) определяется коэффициент формы поверхности R1a первой линзы G1 на стороне поверхности I отображения изображений и поверхности первой линзы G1 на стороне наблюдения. Если коэффициент формы превышает верхнее предельное значение в условном выражении (6), положение главной точки на стороне поверхности I отображения изображений перемещается к стороне наблюдения, пространство, в котором располагают элемент Co отображения изображений в отраженном свете, становится узким и становится трудно располагать элемент отображения изображений. В результате возможность использования элементов Co отображения изображений ограничивается, что нежелательно.

Если коэффициент формы становится меньше, чем нижнее предельное значение в условном выражении (6), кома, астигматизм и аберрации высокого порядка значительно возрастают, что нежелательно.

Предпочтительно задавать численные пределы условных выражений (5) и (6) в следующем виде:

-57,70 < (r2b+r1a)/(r2b-r1a) < -9,27 (5a)

0,59 < (r1b+r1a)/(r1b-r1a) < 1,07 (6a).

Кроме того, когда окуляр L согласно каждому варианту осуществления используют в элементе Co отображения изображений для воспроизведения изображения и в устройстве наблюдения для наблюдения информации в виде изображений, отображаемой на поверхности I элемента Co отображения изображений, предпочтительно, чтобы одно или оба нижеследующих условных выражений удовлетворялись. Пусть Н является диагональной протяженностью поверхности I отображения изображений, а L является эквивалентным расстоянием в воздухе от поверхности I отображения изображений до поверхности R1a первой линзы G, когда диоптрия равна 0. В таком случае предпочтительно, чтобы одно или оба нижеследующих условных выражений удовлетворялись:

0,15 < H/f < 0,30 (7)

0,70 < L/f < 0,80 (8).

Далее будет пояснен технический смысл показанных выше условных выражений.

Условным выражением (7) определяется отношение диагональной протяженности элемента Co отображения изображений к фокусному расстоянию всей системы окуляра L. Если отношение превышает верхнее предельное значение в условном выражении (7), пространство, в котором располагают элемент Co отображения изображений в отраженном свете, становится узким и становится трудно располагать элемент Co отображения изображений, а возможность использования элементов Co отображения изображений ограничивается. В противоположность этому, если отношение становится меньше, чем нижнее предельное значение, общая оптическая длина (расстояние от поверхности первой линзы до поверхности последней линзы) окуляра L становится большой.

Условным выражением (8) определяется отношение расстояния между поверхностью I отображения изображений и поверхностью R1a первой линзы G1 к фокусному расстоянию всей системы окуляра L. Если отношение превышает верхнее предельное значение в условном выражении (8), кома и астигматизм возрастают. Если отношение становится меньше, чем нижнее предельное значение, пространство, в котором располагают элемент Co отображения изображений в отраженном свете, становится узким и становится трудно располагать элемент Co отображения изображений, а возможность использования элементов Co отображения изображений ограничивается. Более предпочтительно численные пределы условных выражений (7) и (8) задавать в виде:

0,16 < H/f < 0,28 (7a)

0,72 < L/f < 0,78 (8a).

Далее будет описан устройство съема изображений согласно настоящему изобретению, включающий в себя устройство наблюдения.

Устройство съема изображений согласно настоящему изобретению включает в себя элемент съема изображения, который снимает изображение предмета, элемент отображения изображений, на котором воспроизводится изображение предмета, снимаемое элементом съема изображения, и устройство наблюдения, используемое для наблюдения информации в виде изображения, воспроизводимой на поверхности отображения изображений элемента отображения изображений.

Устройство съема изображений согласно настоящему изобретению будет описано на примере видеокамеры с обращением к фиг. 7. На фиг. 7 видеокамера включает в себя корпус 10 видеокамеры (основной корпус устройства съема изображений), фотосъемочную оптическую систему 11 (оптическую систему съема изображений), которая образует изображение предмета на элементе съема изображения (не показанном), и направленный микрофон 12. Устройство наблюдения 13 (электронный видоискатель) используется для наблюдения изображения предмета, воспроизводимого на элементе отображения изображений (не показанном) через окуляр согласно настоящему изобретению. Элемент отображения изображений образован жидкокристаллической панелью или чем-либо подобным и на нем воспроизводится изображение предмета или чего-либо подобного, образуемое фотосъемочной оптической системой 11. Таким образом, изображение предмета предпочтительно наблюдать при использовании устройства наблюдения согласно настоящему изобретению в устройстве съема изображений, таком как видеокамера.

Теперь будет описан вариант осуществления численного представления, соответствующий каждому варианту осуществления настоящего изобретения. В варианте осуществления численного представления ri представляет параксиальный радиус кривизны i-ой поверхности, последовательно от поверхности отображения изображений к стороне наблюдения, и di представляет осевое межповерхностное расстояние между i-й поверхностью и (i+1)-й поверхностью. Кроме того, ni представляет показатель преломления i-го стеклянного материала при d-линии (длине волны 578,6 нм) и νi представляет число Аббе i-го стеклянного материала при d-линии. r1 представляет поверхность отображения изображений и r8 представляет место ЕР нахождения глаза.

Заметим, что единицей длины является миллиметр, если не оговорено иное. Однако оптическая система L окуляра имеет одни и те же оптические характеристики независимо от пропорционального увеличения или пропорционального уменьшения, так что единица не ограничена миллиметром и может использоваться другая подходящая единица. В каждом варианте осуществления численного представления поверхность, записываемая как асферическая поверхность при параксиальном радиусе кривизны, имеет асферическую форму, определяемую в соответствии со следующим уравнением:

x=(h2/R)/[1+[1-(1+k)(h/R)2]1/2]+A4h4+A6h6,

где x - расстояние в направлении оптической оси от вершины поверхности линзы, h - высота в направлении, перпендикулярном к оптической оси, R - параксиальный радиус кривизны при вершине поверхности линзы, k - коническая постоянная, а А4 и А6 являются полиномиальными коэффициентами (асферическими коэффициентами). В таблице с представленными асферическими коэффициентами «e-i» является экспоненциальным представлением, имеющим основание 10, то есть «10-i». В таблице 1 показаны зависимости между показанными выше условными выражениями и численными значениями в варианте осуществления численного представления.

[Вариант 1 осуществления численного представления]

Единица: мм

Данные о поверхностях

Номер поверхности r d nd νd
1 (Поверхность отображения изображений) (Переменная)
2* 10,477 8,39 1,49171 57,4
3 -49,574 -0,00
4 30,808 1,30 1,63400 23,9
5* 10,085 4,10
6* 26,604 4,73 1,49171 57,4
7* -27,532 (Переменная)
8 (Место нахождения глаза)

Асферические данные

Вторая поверхность

K = -1,85804e+000

Пятая поверхность

K = -8,27900e-001

Шестая поверхность

K = 7,03727e-001

Седьмая поверхность

K = -5,84921e+000; А4 = -1,21085е-005; А6 = 1,00489е-007

Различные данные

Диоптрии -2,0 +8,0 -10,0
Фокусное расстояние 22,10 22,10 22,10
d1 15,70 20,46 11,01
d7 19,40 14,64 24,09

[Вариант 2 осуществления численного представления]

Единица: мм

Данные о поверхностях

Номер поверхности r d nd νd
1 (Поверхность отображения изображений) (Переменная)
2* 11,055 7,09 1,49171 57,4
3 -91,313 -0,00
4 30,065 2,60 1,63400 23,9
5* 9,983 4,80
6* 26,321 6,95 1,49171 57,4
7* -28,790 19,00
8 (Место нахождения глаза)

Асферические данные

Вторая поверхность

K = -1,75305e+000

Пятая поверхность

K = -9,09128e-001

Шестая поверхность

K = -7,46404e-001

Седьмая поверхность

K = 8,51859e-000; А4 = 1,64082е-005; А6 = 3,05569е-008

Различные данные

Диоптрии -2,0 +6,0 -8,0
Фокусное расстояние 25,00 25,00 25,00
d1 17,36 22,20 13,27

[Вариант 3 осуществления численного представления]

Единица: мм

Данные о поверхностях

Номер поверхности r d nd νd
1 (Поверхность отображения изображений) (Переменная)
2* 12,593 5,47 1,49171 57,4
3 -1030,662 -0,00
4 29,335 4,04 1,63400 23,9
5* 10,365 5,00
6* 27,418 10,00 1,49171 57,4
7* -30,747 19,40
8 (Место нахождения глаза)

Асферические данные

Вторая поверхность

K = -1,60310e+000

Пятая поверхность

K = -8,65443e-001

Шестая поверхность

K = -1,43041e+000

Седьмая поверхность

K = -1,87051e+000; А4 = -5,88084е-006; А6 = -1,53534е-008

Различные данные

Диоптрии -2,0 +3,0 -6,0
Фокусное расстояние 30,00 30,00 30,00
d1 20,66 25,14 16,90
Таблица 1
Первый вариант осуществления Второй вариант осуществления Третий вариант осуществления
Условное выражение (1) 0,97 0,90 0,85
Условное выражение (2) -0,74 -0,63 -0,54
Условное выражение (3) 0,24 0,23 0,20
Условное выражение (4) 0,93 0,92 0,89
Условное выражение (5) -52,45 -19,63 -10,30
Условное выражение (6) 0,65 0,78 0,98
Условное выражение (7) 0,26 0,23 0,19
Условное выражение (8) 0,76 0,75 0,75

Хотя настоящее изобретение было описано с обращением к примерам вариантов осуществления, должно быть понятно, что изобретение не ограничено раскрытыми примерами вариантов осуществления. Объем нижеследующей формулы изобретения следует интерпретировать максимально широко, чтобы она охватывала все модификации и эквивалентные структуры и функции.

1. Окуляр, содержащий, по порядку от предметной стороны к стороне наблюдения, первую линзу, имеющую положительную преломляющую способность; вторую линзу, имеющую отрицательную преломляющую способность; и третью линзу, имеющую положительную преломляющую способность,
в котором поверхность первой линзы на предметной стороне имеет выпуклую форму,
поверхность второй линзы на стороне наблюдения имеет вогнутую форму, и
удовлетворяются следующие условные выражения:
0,65<f11/f<1,00;
-0,75<f22/f<-0,30; и
-100,00<(r2b+r1a)/(r2b-r1a)<-5,00,
где f представляет фокусное расстояние окуляра, f11 представляет фокусное расстояние поверхности первой линзы на предметной стороне, f22 представляет фокусное расстояние поверхности второй линзы на стороне наблюдения, r1a представляет радиус кривизны поверхности первой линзы на предметной стороне и r2b представляет радиус кривизны поверхности второй линзы на стороне наблюдения.

2. Окуляр по п. 1, в котором поверхность первой линзы на предметной стороне имеет асферическую форму и удовлетворяется следующее условное выражение:
0,18<Lp/DR11<0,25,
где DR11 представляет эффективный диаметр поверхности первой линзы на предметной стороне и Lp представляет расстояние в направлении оптической оси от вершины поверхности первой линзы на предметной стороне до положения эффективного диаметра поверхности первой линзы на предметной стороне.

3. Окуляр по п. 1, в котором поверхность первой линзы на предметной стороне имеет асферическую форму, поверхность второй линзы на стороне наблюдения имеет асферическую форму и удовлетворяется следующее условное выражение:
0,80<(Lp/DR11)/(Ln/DR22)<1,10,
где DR11 представляет эффективный диаметр поверхности первой линзы на предметной стороне, Lp представляет расстояние в направлении оптической оси от вершины поверхности первой линзы на предметной стороне до положения эффективного диаметра поверхности первой линзы на предметной стороне, DR22 представляет эффективный диаметр поверхности второй линзы на стороне наблюдения и Ln представляет расстояние в направлении оптической оси от вершины поверхности второй линзы на стороне наблюдения до положения эффективного диаметра поверхности второй линзы на стороне наблюдения.

4. Окуляр по п. 1, в котором удовлетворяется следующее условное выражение:
0,30<(r1b+r1a)/(r1b-r1a)<1,50,
где r1a представляет радиус кривизны поверхности первой линзы на предметной стороне и r1b представляет радиус кривизны поверхности первой линзы на стороне наблюдения.

5. Окуляр по любому одному из пп. 1-4, в котором при регулировании диоптрии первая линза, вторая линза и третья линза перемещаются как единое целое.

6. Устройство наблюдения, содержащее элемент отображения изображений, сконфигурированный для воспроизведения изображения, и окуляр по любому одному из пп. 1-5 и используемый для наблюдения изображения, воспроизводимого на поверхности отображения изображений элемента отображения изображений,
в котором удовлетворяется следующее условное выражение:
0,15<H/f<0,30,
где Н представляет диагональную протяженность поверхности отображения изображений.

7. Устройство наблюдения, содержащее элемент отображения изображений, сконфигурированный для воспроизведения изображения, и окуляр по любому одному из пп. 1-5 и используемый для наблюдения изображения, воспроизводимого на поверхности отображения изображений элемента отображения изображений,
в котором удовлетворяется следующее условное выражение:
0,70<L/f<0,80,
где L представляет эквивалентное расстояние в воздухе от поверхности отображения изображений до поверхности первой линзы на стороне наблюдения.

8. Устройство съема изображений, содержащее:
элемент съема изображения;
элемент отображения изображений, сконфигурированный для воспроизведения изображения предмета, образуемого на элементе съема изображения; и
окуляр по любому одному из пп. 1-5 и используемый для наблюдения изображения, воспроизводимого на поверхности отображения изображений элемента отображения изображений.



 

Похожие патенты:

Окуляр с вынесенным зрачком содержит пять линз, объединенных в три оптических компонента, из которых первые два компонента со стороны плоскости изображения выполнены в виде склеенных линз, а глазной компонент - в виде положительной менисковой линзы, обернутой вогнутостью к глазу наблюдателя.

Изобретение может быть использовано в качестве окулярного устройства в приборах, например приборах ночного видения, в которых необходимо формирование изображения от двух предметных плоскостей.

Окуляр может быть использован в оптических и оптико-электронных приборах, требующих удаления выходного зрачка, превышающего фокусное расстояние не менее чем в 2,5 раза.

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в оптических системах двоякой симметрии. .

Окуляр // 2439631
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.

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к окулярам, и может быть использовано в цифровых дисплеях, различных наблюдательных приборах, в том числе в приборах ночного видения с формированием изображения на CCD матрице.

Окуляр // 2364901

Окуляр // 2302024

Изобретение относится к оптическим устройствам, предназначенным для чтения информации на поверхности (экране), представленной в виде символов, текстов или изображений, и может найти применение в различных устройствах, отображающих информацию на дисплее, например, в мобильных телефонных аппаратах.

Изобретение относится к оптическому устройству с признаками ограничительной части пункта 1 с автоматическим фокусирующим устройством, устройством для изменения фокусного расстояния и с устройством для согласования параллакса между тубусами оптического устройства с установленным фокусным расстоянием.
Наверх