Малолинзовый термонерасстраиваемый объектив

 

Использование: астрономические приборы . Сущность изобретения: на плоскую поверхность выпукло-плоской линзы нанесен киноформный оптический элемент, оптическая сила которого составляет 0,01-0,2 оптической силы объектива. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 02 В 9/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4765035/10 (22) 18.08.89 (46) 30.06.92. Бюл. М 24 (71) Всесоюзный научный центр "Государственный оптический институт им. С, И, Вавилова" ,(72) M. А, Ган и И. И. Пожинская (53) 771.361.7(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1151905, кл, G 02 B 5/32, 1983, Бобров С, Т., Грейсух Г, И., Туркевич Ю, Г. — Оптика дифракционных элементов и систем.

Л,: Машиностроение, 1986, с, 3.

Михельсон Н, Н, Оптические телескопы.

М.: Наука, 1976, с. 175.

Излбретение относится к оптическому приборостроению, а именно к классу объективов, и может быть использовано в различных астрономических приборах . и установках, где требуются термостойкость, высокая разрешающая способность и широкий спектральный и температурный диапазоны.

Известны астрономические объективы, выполненные из шести и более линз, а также объективы-апохроматы, выполненные на базе четырех линз из особых дорогостоящих стекол.

Известны малолинзовые астрономические объективы, обладающие хорошей тер- . мостойкостью, имеющие минимальные весовые характеристики, но они не обладают требуемым качеством изображения и апохроматической коррекцией, имеют в об-ласти спектра 540 — 580 нм вторичный спектр

1,5 — 2 мм, что существенно ограничивает область их применения.

В последнее время значительные успехи достигнуты в области голографии и диф... 50,„, 1744682 А1 (54) МАЛОЛИНЗОВЫЙ ТЕРМОНЕРАССТРАИВАЕМЫЙ ОБЪЕКТИВ (57) Использование: астрономические приборы, Сущность изобретения: на плоскую поверхность выпукло-плоской линзы нанесен киноформный оптический элемент, оптическая сила которого составляет 0,01-0,2 оптической силы объектива. 4 ил. ракционных элементов. Успешное развитие получили синтез структуры элемента на ЭВМ и реализация структуры методами фотолитографии и ионного травления. Все это послужило основанием для возможности применения дифракционных элементов при разработке принципиально новых оптических систем.

Особый интерес представляют собой киноформные оптические элементы, так как они способны изменить ход построения изображения.

Известна работа, в которой были исследованы аберрации третьего порядка и основные параметры осесимметричных голографических элементов. Однако в работе не даны рекомендации по проектированию и разработке реальных конструкций апохроматических систем с голографическими оптическими элементами, Известна схема объектива с голографическим оптическим элементом, однако она не решает поставленной задачи, а именно апохроматизации объектива при работе в

1744682 широком температурном диапазоне и сохранение минимальных габаритно-весовых характеристик, Наиболее близким к предлагаемому является объектив, оптическая схема которого 5 выполнена в виде двух оптических KQMRoнентов, один из которых — отрицательный мениск из флинта, а второй — положительная линза из крона.

Недостатком этого объектива является 10 невысокое качество изображения, неисправленный вторичный спектр, составляющий 1,5 — 2 мм в спектральном диапазоне

540 — 580 нм, невозможность работы в широком температурном диапазоне. 15

Цель изобретения — повышение качества изображения путем апохроматизации при работе в широком температурном диапазоне.

Указанная цель достигается тем, что в 20 объективе, содержащем две одиночные линзы, первая из которых — отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к предмету и выполненный из флинта, вторая — положительная линза из крона, положительная 25 линза выполнена выпуклоплоской, на плоской поверхности которой нанесен киноформный оптический элемент с оптической силой 0,01 — 0,2 оптической силы объектива, при этом обе линзы выполнены из материа- 30 лов, удовлетворяющих условием

1,49 п 1,81, 25,17 v 69,87, где п — показатель преломления; 35

v — коэффициент дисперсии, На фиг. 1 приведены оптическая схема и конструктивные параметры одного из вариантов описанного объектива; на фиг, 2— таблица основных зон киноформного эле- 40 мента; на фиг. 3 — аберрации того же варианта объектива; на фиг, 4 — значения частотно-контрастных характеристик, Представленный на фиг. 1 объектив выполнен в виде двух оптических компонен- 45 тов, последовательно расположенных на оптической оси. Первый компонент состоит из отрицательного мениска 1, обращенного выпуклой поверхностью к предмету. Второй компонент положительный, состоит из пло- 50 сковыпуклой линзы 2, обращенной плоской поверхностью к изображению, и киноформного оптического элемента 3, выполненного ионной полировкой на плоской поверхно55 сти положительной линзы. Основные зоны киноформного оптического элемента представлены на фиг. 2, Глубина обработки зон киноформного элемента не превышает 1,5 мкм.

Предложенная конструкция объектива позволяет существенно расширить коррекционные возможности объектива, в сравнении с базовым объектом позволяет получить высокое качество изображения при сохра- . нении минимальных габаритно-весовых характеристик и термостойкости, благодаря чему получен положительный эффект: создана малолинзовая схема термонерасстраиваемого объектива с минимальными габаритно-весовыми характеристиками и существенно улучшенным качеством изображения за счет апохроматизации при работе в широком температурном и спектральном диапазонах.

Предложенный объектив при f=4000 и

Des=250 имеет вторичный спектр в области

500 — 800 нм 0,0001 мм, тогда как прототипобъектив имеет аберрацию вторичного спектра 2 мм в гораздо более узком спектральном диапазоне 540 †5 нм. При этом предлагаемый объектив отличает простота конструкции и возможность получения решения по повышению качества изображения и обеспечению апохроматической коррекции в широком температурном диапазоне, Формула изобретения

Малолинзовый термонерасстраиваемый объектив,- содержащий две одиночные линзы, первая из которых — отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к предмету и выполненный из флинта, вторая— положительная линза из крона, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения качества изображения путем апохроматизации при работе в широком температурном диапазоне, положительная линза выполнена выпуклоплоской, на плоской floBepxHQ сти которой нанесен киноформный оптический элемент с оптической силой

0,01 — 0,2 оптической силы объектива, при этом обе линзы выполнены из материалов, удовлетворяющих условиям

149 и 181, 25,71 v 69,87, где n — показатель преломления; и- коэффициент дисперсии.

1744682 г

l7 oi f9 Vf gf

"1:М (l

Е l д" Ни псйриисп ь тньы нанесен кинофориныо зле ени

Всерайщсы Миы 70 ГОЛ 1807-7Х

/r

/д

У

s=. г! й с

/g

/ й

27

ГЮ

ЗЯ

1f

1744682

Х 285

EJ. /2й

2 Ыд?

J(3 /

2. 09 qô D,г тр л

/!О

3Ы

cz л

9IJ/

/ 7g2

/, /Л

/. /ба

/". 5

1744682 >y.ß i С. СУЮ (С,50! ц g g;> 7!

) рд 0.9N I 8.<

1 fgfg4$ 7 ДД 0 Ро

g g i 0

Иг ай анальнОР zge ee б - Рг

i» r;, -ПИс.-П v. .,0)- С.. ь

° рпд и ду д . р д.у

i J 012 g ggg g.g1J I-СИ4 б б.ИП

ig flgg:,-р ff„ бр1/Сл,у

/7 б Z

К g."Ð

П

<-С,gfZ - Р.7.Ы

Тсця нп оы = И03,К

ТО- /Н7 Ы 0Ы

1744682 байр. а.з бй7

Редактор А,Долинич

Заказ 2197 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

Т

1.0

Составитель И,Пожинская

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М. Матьковская