RU2107316C1

RU2107316C1 - Optical system forming inverted image

Info

Publication number: RU2107316C1
Application number: RU96106938A
Authority: RU
Inventors: Д.Л. Богачев; В.В. Аксенов; Ю.Ф. Андреев
Original assignee: Товарищество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный комплекс "ПУСК"
Priority date: 1996-04-04
Filing date: 1996-04-04
Publication date: 1998-03-20

Abstract

FIELD: observation telescopic instruments. SUBSTANCE: optical system forming inverted image has spherical mirror and prism with front spherical surface and rear flat mirror lying opposite to its spherical surface. Image plane is situated on other side of optical axis of system forming inverted image. In this case spherical mirror and spherical surface of prism have common curvature center located on optical axis of system and on flat mirror surface of prism. EFFECT: enhanced functional efficiency of optical system. 1 dwg

Description

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано при разработке наблюдательных телескопических систем. The invention relates to optical instrumentation and can be used in the development of observational telescopic systems.

Известны призменные и линзовые оборачивающие системы, использующиеся в биноклях и телескопах (Русинов М.М., Композиция оптических систем, - Л.: Машиностроение, 1989, с. 316 - 319). Known prism and lens wrapping systems used in binoculars and telescopes (Rusinov M.M., Composition of optical systems, - L .: Mashinostroenie, 1989, pp. 316 - 319).

Известна зрительная труба, содержащая зеркальный объектив, линзовый окуляр и зеркальную оборачивающую систему, виньетирующую поле зрения объектива (заявка ФРГ, N 3343219, кл. G 02 B 23/02, публ. 1985). Known telescope containing a mirror lens, a lens eyepiece and a mirror wrapping system, vignetting the field of view of the lens (application Germany, N 3343219, CL G 02 B 23/02, publ. 1985).

Известен бинокль, в котором в качестве оборачивающей системы применена триппель-призма, выполненная в виде тройного зеркала (патент США, 4266849, кл. G 02 B 5/122). Триппель-призма описана в книге Русинов М.М. Габаритный расчет оптических систем, изд. литературы по геологии и охране недр, М.; 1963, с. 201 - 203). Binoculars are known in which a triple-prism made in the form of a triple mirror is used as a wrapping system (US patent 4266849, class G 02 B 5/122). Triple prism is described in the book M. M. Rusinov Dimensional calculation of optical systems, ed. literature on geology and mineral protection, M .; 1963, p. 201 - 203).

Наиболее близкой к заявляемому техническому решению известна оптическая система Дейсона, содержащая сферическое зеркало и призму с передней сферической поверхностью, при этом плоскости предмета и изображения размещены в одной плоскости (Слюсарев Г.Г. Расчет оптических систем, Л: Машиностроение, 1975, с. 314) прототип. Closest to the claimed technical solution, the Dyson optical system is known, containing a spherical mirror and a prism with a front spherical surface, while the plane of the object and image are placed on the same plane (G. Slyusarev, Calculation of optical systems, L: Mechanical Engineering, 1975, p. 314 ) prototype.

Эта оптическая система используется как репродукционный объектив с оборачиванием изображения и не может быть применен в приборах наблюдения. This optical system is used as a reproduction lens with image wrapping and cannot be used in surveillance devices.

Целью изобретения является соединение оптического узла для приборов наблюдения с прямым изображением. The aim of the invention is the connection of the optical node for surveillance devices with a direct image.

Указанная цель достигается тем, что в известной оптической системе, содержащей сферическое зеркало и призму с передней сферической поверхностью, сферическое зеркало и сферическая поверхность призмы имеют общий центр кривизны, расположенный на оптической оси системы и на плоской поверхности призмы, противолежащей ее сферической поверхности, а плоскость изображения совмещена с зеркальной поверхностью и примыкает к ней. This goal is achieved by the fact that in the known optical system containing a spherical mirror and a prism with a front spherical surface, the spherical mirror and the spherical surface of the prism have a common center of curvature located on the optical axis of the system and on the flat surface of the prism opposite its spherical surface, and the plane image is combined with the mirror surface and adjacent to it.

Такое техническое решение является новым, неизвестным в практике оптического приборостроения. Существенность отличительных признаков заключается в том, что несмотря на известность отдельных элементов оптической системы, рассмотренных выше, при их введении в указанной связи, предлагаемая оптическая система проявляет новые свойства, позволяющие использовать ее в качестве самостоятельного узла для оборачивания изображения в наблюдательных приборах. Изобретение является промышленно применимым из-за простоты технического решения и известности технологических процессов изготовления оптических деталей. Это решение предполагает использование комплектующих деталей и современных материалов, серийно освоенных отечественной промышленностью. Such a technical solution is new, unknown in the practice of optical instrumentation. The significance of the distinguishing features lies in the fact that despite the fame of the individual elements of the optical system discussed above, when introduced in this connection, the proposed optical system exhibits new properties that allow it to be used as an independent unit for wrapping the image in observational devices. The invention is industrially applicable because of the simplicity of the technical solution and the popularity of technological processes for the manufacture of optical parts. This solution involves the use of components and modern materials, serially mastered by the domestic industry.

На чертеже изображена принципиальная схема оптической оборачивающей системы. The drawing shows a schematic diagram of an optical wrapping system.

Оптическая оборачивающая система содержит сферическое зеркало 1 и призму 2 с передней сферической поверхностью 3 и задним плоским зеркалом 4. Плоскость 5 изображения размещена по другую сторону от оптической оси 6 оборачивающей системы. The optical wrapping system comprises a spherical mirror 1 and a prism 2 with a front spherical surface 3 and a rear flat mirror 4. The image plane 5 is placed on the other side of the optical axis 6 of the wrapping system.

Оборачивающая система в приборе наблюдения работает следующим образом. The reversing system in the observation device operates as follows.

С помощью объектива 7 и призмы 2 на зеркальной поверхности 4 формируется перевернутое промежуточное изображение 8, а за счет обратного хода лучей через сферическую поверхность 3 и сферическое зеркало 1 изображение 9 фокусируется в плоскости 5 в виде еще раз перевернутого изображения, рассматриваемого наблюдателем через окуляр (на чертеже не показан). Using an objective 7 and a prism 2, an inverted intermediate image 8 is formed on the mirror surface 4, and due to the reverse ray path through the spherical surface 3 and the spherical mirror 1, image 9 is focused in plane 5 in the form of a once again inverted image viewed by the observer through the eyepiece (on not shown).

Авторы произвели расчет предлагаемой оборачивающей системы и получили следующие ее основные характеристики:
толщина призмы 2 по оптической оси 6 системы - 40 мм;
высота призмы 2 по зеркальной поверхности 4 - 35 мм;
радиус сферической поверхности 3 призмы - 40 мм;
радиус сферического зеркала 1 - 111,95 мм;
увеличение системы - минус 1^x.The authors calculated the proposed wrapping system and received the following main characteristics:
the thickness of the prism 2 along the optical axis 6 of the system is 40 mm;
the height of the prism 2 on the mirror surface 4 - 35 mm;
the radius of the spherical surface of 3 prisms is 40 mm;
the radius of the spherical mirror 1 is 111.95 mm;
system increase - minus 1 ^x .

Claims

An optical wrapping system comprising a prism with a front spherical surface and a spherical mirror, wherein the image plane and the flat surface of the prism opposite its spherical surface are combined, characterized in that the flat surface of the prism is made mirrored, and the spherical mirror and the spherical surface of the prism have a common center curvature, located at the intersection of the optical axis of the system and the flat mirror surface of the prism.