Широкоугольный ортоскопический объектив

 

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в аэрофотосъемке. Цель изобретения - увеличение относительного отверстия и повышение качества изображения за счет улучшения коррекции аберраций широких наклонных пучков. Объектив содержит два отрицательных мениска 1 и 2, обращенных вогнутостью друг к другу, положительный компонент 4, установленный между ними, и плоско-параллельную пластину 16, размещенную перед фокальной плоскостью, причем положительный компонент 4 содержит положительный мениск 5, первый отрицательный двухлинзовый блок 6, склеенный из положительного мениска 7 и двояковогнутой линзы 8, двояковыпуклую линзу 9, диафрагму 3, второй положительный 10 и третий отрицательный 11 двухлинзовые склеенные блоки. Во втором 10 и третьем 11 двухлинзовых склеенных блоках поверхности склеек обращены вогнутостью к диафрагме и радиусы кривизны этих поверхностей по абсолютной величине составляют 0,26-0,27 от фокусного расстояния объектива. При этом абсолютная величина отношения оптических сил второго 10 и третьего 11 двухлинзовых склеенных блоков составляет не менее 1,85, а воздушный промежуток между первым двухлинзовым склеенным блоком 6 и двояковыпуклой линзой 9 составляет не менее 0,12 от фокусного расстояния объектива . Кроме того, разность коэффициентов дисперсии линз первого 6 и третьего 11 двухлинзовых склеенных блоков составляет 9,2-0,6, а линз второго двухлинзового склеенного блока 10 - не менее 23,7. Фокусное расстояние 139,9 мм, угол поля зрения 85°, относительное отверстие 1:4. 1 ил. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s G 02 B 9/64

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 г (21) 4825366/10 (22) 20.02,90 (46) 30.05,92. Бюл, N 20 (71) Центральный научно-исследовательский институт геодезии, аэросъемки и картографии им. Ф.Н.Красовского (72) М.М.Русинов, М.Г,Керская и Н.В.Радченко (53) 771.351.3 (088.8) (56) Авторское свидетел ьство СССР

¹ 1081607, кл. G 02 В 9/64, 1983. (54) ШИРОКОУГОЛЬНЫЙ ОРТОСКОПИЧЕСКИЙ ОБЪЕКТИВ (57) Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в аэрофотосъемке. Цель изобретения— увеличение относительного отверстия и повышение качества изображения за счет улучшения коррекции аберраций широких наклонных пучков. Объектив содержит два отрицательных мениска 1 и 2, обращенных вогнутостью друг к другу, положительный компонент 4, установленный между ними, и плоско-параллельную пластину 16, размещенную перед фокальной плоскостью, причем положительный компонент 4 содержит

„„SU „„1737392A1 положительный мениск 5, первый отрицательный двухлинзовый блок 6, склеенный из положительного мениска 7 и двояковогнутой линзы 8, двояковыпуклую линзу 9, диафрагму 3, второй положительный 10 и третий отрицательный 11 двухлинзовые склеенные блоки. Во втором 10 и третьем 11 двухлинзовых склеенных блоках поверхности склеек обращены вогнутостью к диафрагме и радиусы кривизны эТих поверхностей по абсолютной величине составляют 0,26-0,27 от фокусного расстояния объектива. При этом абсолютная величина отношения оптических сил второго 10 и третьего 11 двухлинзовых склеенных блоков составляет не менее 1,85. а воздушный промежуток между первым двухлинзовым склеенным блоком 6 и двояковыпуклой линзой 9 составляет не менее 0,12 от фокусного расстояния объектива. Кроме того, разность коэффициентов дисперсии линз первого 6 и третьего 11 двухлинзовых склеенных блоков составляет

9,2-0,6, а линз второго двухлинзового склеенного блока 10 — не менее 23,7. Фокусное расстояние 139,9 мм, угол поля зрения 85, относительное отверстие 1:4. 1 ил, 1737392

10

Изобретение относится к широкоугольным ортоскопическим объективам и может быть использовано в аэрофотосъемке.

Известен широкоугольный объектив, который можно считать аналогом, например, патент Швейцарии N 578186, кл. G 02

В 9/58, содержащий передний и задний отрицательные мениски, обращенные вогнутостью друг к другу, и размещенный между ними положительный компонент, включающий четыре двухлинзовых склеенных блока, расположенных по два с обеих сторон от диафрагмы. Этот объектив, хотя и имеет высокое относительное отверстие, равное 1:4, но даже при меньшем фокусном расстоянии, равном 100 мм, обладает значительными монохроматическими аберрациями такими, как астигматизм, кривизна поля, аберрации широких наклонных пучков.

Другим аналогом можно считать широкоугольный ортоскопический объектив по авт.св. Nò 545952, кл, G 02 В 9/64, 1976. Этот объектив также содержит два отрицательных мениска, обращенных вогнутостью друг к другу, внутренний положительный компонент между ними и плоско-параллельное стекло в фокальной плоскости, при этом положительный компонент состоит из положительного мениска, обращенного выпуклостью к предмету, первого двухлинзового склеенного блока, двух положительных линз, разделенных диафрагмой, и второго двухлинзового склеенного блока, поверхность склейки которого обращена выпуклостью к диафрагме. Данный объектив хотя и обладает высокой коррекцией как монохроматических, так и хроматических аберраций, но при меньшем относительном отверстии, равном 1:6,8, и вдвое меньшем фокусном расстоянии.

Ближайшим аналогом, который можно выбрать за прототип, является широкоугольный ортоскопический объектив по авт.св. М 1081607, кл. G 02 В9/64,,1983, Данный объектив содержит два отрицательных мениска, обращенных вогнутостью друг к другу, положительный компонент, установленный между ними, и плоско-параллельную пластину перед фокальной плоскостью, причем положительный компонент включает положительный мениск, обращенный выпуклостью к предмету, и четыре двухлинзовых склеенных блока, разделенных по два диафрагмой, При этом первый двухлинзовый склеенный блок является отрицательным и состоит из положительного мениска и двояковогнутой линзы, а поверхность склеек во всех склеенных блоках обращены выпуклостью к диафрагме.

Указанный в качестве прототипа объектив, обладая высокой коррекцией как монохроматических, так и хроматических аберраций при фокусном расстоянии, вдвое меньшем и равном 70 мм, имеет недостаточно высокое относительное отверстие, равное 1:5. Кроме того, в нем дисторсия по полю зрения составляет «0,012 мм, а хроматизм увеличения ":0,02 мм.

Увеличение относительного отверстия до 1:4 в данном объективе без изменения его конструкции приводит к значительному увеличению аберраций широких наклонных пучков как в меридиональной, так и в сагиттальной плоскостях даже при меньшем угловом поле, что ведет к ухудшению качества изображения.

Целью изобретения является увеличение относительного отверстия и повышение качества изображения за счет улучшения коррекции аберраций широких наклонных пучков.

Цель достигается тем, что в широкоугольном ортоскопическом объективе, содержащем два отрицательных мениска, обращенных вогнутостью друг к другу, положительный компонент, установленный между ними, и плоско-параллельную пластину перед фокальной плоскостью, причем положительный компонент включает положительный мениск, обращенный выпуклостью к предмету, первый отрицательный двухлинзовый блок, склеенный из положительного мениска и двояковогнутой линзы, двояковыпуклую линзу, диафрагму, второй положительный двухлинзовый склеенный блок и третий отрицательный двухлинзовый склеенный блок, во втором и третьем двухлинзовых склеенных блоках поверхности склеек обращены вогнутостью к диафрагме и выполнены с абсолютной величиной радиусов кривизны 0,26-0,27 фокусного расстояния объектива, абсолютная величина отношения оптических сил второго и третьего двухлинзовых склеенных блоков не менее 1,85, воздушный промежуток между первым.двухлинзовы блоком и двояковыпуклой линзой состаEляет не менее 0,12 фокусного расстоя ни:; .; .;.ектива, разность коэффициентов дис ..:. си.п линз первого и третьего двухлин;-;о..:.-..;, =клеенных блоков составляет 9,2-9,6,: ли.<=: второго двухлинзового склеенного блока — не менее 23,7, На чертеже представлена схема предлагаемого объектива.

Объектив состоит из двух наружных отрицательных менисков 1 и 2, обращенных вогнутостью друг к другу и к апертурной диафрагме 3, положительного компонента

1737392

4, состоящего из положительного мениска

5, первого двухлинзового склеенного блока

6, имеющего отрицательную оптическую силу и включающего положительный мениск 7 и двояковогнутую линзу 8, двояковыпуклой линзы 9 и второго и третьего двухлинзовых склеенных блоков 10, 11, первый из которых имеет положительную оптическую силу и включает линзы 12, 13, а второй — отрицательную оптическую силу и состоит из линз

14, 15. В фокальной плоскости установлено плоско-параллельное стекло 16. Поверхность склейки 17 второго склеенного блока

10, так же как и поверхность склейки 18 третьего склеенного блока 11, обращена вогнутостью к диафрагме и радиусы этих поверхностей составляют по абсолютной величине 0,26-0,27 от фокусного расстояния объектива.

Ориентировка этих поверхностей склейки вогнутостью к диафрагме в значительной степени расширила коррекционные возможности системы. Эти радиусы позволили исправить не только хроматизм увеличения и хроматизм положения, но и аберрации широких наклонных пучков в спектральном диапазоне 480-643,8 нм. При этом во многом этому способствовало то, что разность коэффициентов дисперсии линз 7, 8 и 14, 15 в первом 6 и третьем 11 склеенных блоках составляет 9,2-9,6, а линз

12, 13 во втором склеенном блоке 10 составляет не менее 23,7.

Кроме того, отношение оптической силы второго склеенного блока 10 к оптической силе третьего склеенного блока 11 по абсолютной величине в данном объективе составляет не менее 1,85, а воздушный промежуток между первым склеенным блоком

6 и двояковыпуклой линзой 9 составляет не менее 0,12 от фокусного расстояния объектива, что дало возможность исправить сферическую аберрацию в центре поля и аберрации широких наклонных пучков для основного цвета "е".

B целом, предлагаемая конструкция объектива при соответствующем соотношении оптических сил и подборе определенных марок стекол позволяет при большом относительном отверстии, равном 1:4, повысить качество изображения за счет лучшей коррекции аберраций широких наклонных пучков в спектральном диапазоне 480-643,8 нм.

Наряду с этим, B нем дисторсия и хроматизм увеличения не превышают:"2 мкм, обеспечивая высокую ортоскопичность объектива.

Основные характеристики объектива:

Фокусное расстояние Г = 139,9 мм

Угловое поле 2в = 85

Относительное отверстие 0:Г = 1:4

Конструктивные параметры:

Данное техническое решение обладает положительным эффектом, заключающимся в увеличении относительного оверстия и одновременном улучшении коррекции аберраций наклонных пучков, что должно привести к улучшению качества изображения аэроснимков. По сравнению с современными аэросъемочными объективами, используемыми при производстве аэросъемочных работ, светосила объектива по данному техническому решению увеличена в

2,89 раза. Следовательно, при использовании предлагаемого объектива появляется возможность либо применять более короткие выдержки и тем самым уменьшать смаз изображения, либо применять пленки с меньшей светочувствительностью, но с большей разрешающей способностью. Достоинством конструктивной схемы является также значительно увеличенный средний междулинзовый воздушный промежуток для размещения затвора и ирисовой диафрагмы, величина которого составляет 9,8 от фокусного расстояния объектива.

Формула изобретения

Широкоугольный ортоскопический обьектив, содержащий два отрицательных мениска, обращенных вогнутостью друг к другу, положительный компонент, установленный между ними, и плоскопараллельную пластину перед фокальной плоскостью, причем положительный компонент содержит положительный мениск, обращенный выпуклостью к предмету, первый отрицательный двухлинзовый блок, склеенный из положительного мениска и двояковогнутой линзы, двояковыпуклую линзу, диафрагму, второй положительный двухлинзовый склеенный блок и третий отрицательный двухлинзовый склеенный блок, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью увеличения относительного отверстия и повышения качества изображения за счет улучшения коррекции аберраций широких наклонных пучков, во втором и третьем двухлинзовых склеенных блоках поверхности склеек обращены вогнутостью к диафрагме и выполнены с абсолютной величиной радиусов кривизны 0,26-0,27 фокусного расстояния объектива, абсолютная величина отношения оптических сил второго и третьего двухлинзовых склеенных блоков не менее 1,85, воздушный промежуток между первым двухлинзовым склеенным блоком и двояковыпуклой линзой составляет не менее 0,12 фокусного расстояния объектива, разность

1737392 составляет 9,2-9,6, а линз второго двухлинзового склеенного блока — не менее 23,7. коэффициентов дисперсии линз первого и третьего двухлинзовых склеенных блоков

Ма ка стекла пе

60,3

ТК14

ТФЗ

29,3

ОФ4

Ф9м

43,2

34,0

ТК14

60,3

60,3

36,7

ТК14

Ф1

33,6

43,2

ТФ1

ОФ4

60,3

ТК14

К8

63,8

Составитель М. Керская

Редактор Т. Лошкарева Техред М.Моргентал Корректор Т, Малец

Заказ 1889 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

147,50

74,00

135,68

481,56

--2247,00

-184,63

109,65

73,15

-761,00

208,45

-36,15 — 91,13

-49,11 — 37,87

-102,14

-69,20

-201,22

9,07

40,40

18,69

20,01

31,13

5,94

17,58

14,07

13,73

32,54

7,65

8.16

23,00

15,46

54,96

8,46

1,00

18,45

1,0

1,61551

1,0

1,72317

1,0

1,65419

1,61787

1,0

1,61551

1,0

1,61551

1,61688

1,0

1,65219

1,65419

1,0

1,61551

1,0

1,51829

1,0