Зеркально-линзовый объектив

 

Использование: в зеркальных малоформатных аппаратах. Сущность изобретения заключается в том, что объектив содержит передний компенсатор, состоящий из отрицательного мениска 1 с центральным отверстием и двояковыпуклой положительной линзы 2 с центральным отверстием, обращенных выпуклыми поверхностями друг к другу, первичное зеркало 3 с центральным отверстием, обращенное вогнутостью к предмету, вторичное зеркало, обращенное вогнутостью к предмету и нанесенное на внешнюю поверхность мениска 4. и задний компзнсатор, состоящий из склеенных вогнуто-плоской 5 и плосковыпуклой линз 6. Фокусное расстояние объектива мм. относительное отверстие 1:5, 6, угол поля зренил 5 град., разрешение объектива более 50 ли/мм по центру и 40 лн/мм по краю. 2 з. п ф-лы, 4 ил. 3 табл.

(я>с G 02 В 17/08

1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4951570/10

22) 28.06.91

46) 07.09.93. Бюл. N 33 — 36 (71) Производственное объединение "Лыткаринский завод оптического стекла" (72) Грудэино Ю, Б., Мельникова Н. Н. (73) Производственное обьединение "Лыткаринский завод оптического стекла" (54) ЗЕРКАЛЬНО-ЛИНЗОВЫЙ ОБЪЕКТИВ (57) Использование: в зеркальных малоформатных аппаратах. Сущность изобретения заключается в том, что объектив содержит передний компенсатор, состоящий из отрицательного мениска 1 с центральным отвер„„RU 2000587 С стием и двояковыпуклой положительной линзы 2 с центральным отверстием, обращенных выпуклыми поверхностями друг к другу, первичное зеркало 3 с центральным отверстием, обращенное вогнутостью к предмету, вторичное зеркало. обращенное вогнутостью к предмету и нанесенное на внешнюю поверхность мениска 4. и задний компенсатор, состоящий иэ склеенных вогнуто-плоской 5 и плосковыпуклой линз 6.

Фокусное расстояние объектива Г=500 мм, относительное отверстие 1;5, 6, угол поля зрения 5 град„разрешение объектива более

50 лн/мм по центру и 40 лнlмм Ilo краю, 2 з. и. ф-лы, 4 ил. 3 табл.

М

С

C)

О (Л

00, 4 ! !

2000587

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к фотографическим зеркально-линзовым объективам, и может быть использовано в зеркальных малоформатных фотоаппаратах.

В качестве аналога изобретения рассматривается оптическая схема выпускаемого в настоящее время серийно фотографического зеркально-линзового объектива "3M — 6А". Объектив "3M-6A", с фокусным расстоянием Г=500 мм, относительным отверстием 1:6.3 и углом поля зрения 5 содержит передний компенсатор, состоящий из двух отрицательных менисков, из которых второй — с центральным отверстием, первичное зеркало с центральным отверстием, обращенное вогнутостью к предмету, вторичное зеркало. нанесенное нг вторую поверхность первого отрицательного мениска, а также задний компенсатор, состоящий из двух отрицательных менисков. Объектив имеет 5 оптических элементов. Задний отрезок равен 54,8 мм. Габарит системы от первой поверхности до последней 123 мм. Объектив обеспечивает 38 лн/мм в центре поля и 22 лнlмм на краю поля.

Недостатком этого объектива является невасокое качество изображения на краю поля, отсутствие макросъемки и недостаточно высокое относительное отверстие.

В качестве прототипа рассматривается наиболее близкая по конструктивному решению оптическая схема зеркально-линзового объектива с фокусным расстоянием

Г-500 мм, относительным отверстием 1;8 и углом поля зрения 5 (а. с. М 1458848, кл. G

02 В 17/08, 1989). Объектив содержит передний компенсатор, состоящий из двух менисков, обращенных выпуклыми поверхностями друг к другу, из которых первый — отрицательный, второй — положительный с центральным отверстием, первичное зеркало с центральным отверстием, обращенное вогнутостью к предмету, вторичное зеркало, обращенное вогнутостью к предмету, нанесенное на внешнюю поверхность мениска, наклеенного на вогнутую поверхность первого отрицательного мениска, а также задний компенсатор, состоящий и, склеенной двояковогнутой и двояковыпуклой линз.

Обьектив имеет 6 оптических элементов.

Габарит системы от первой до последней поверхности 98 мм, Объектив обеспечивает высокое разрешение (не менее 50 лн/мм по центру и 30 лн/мм по краю) по всему полю зрения и макросъемку 1:4. Недостатком объектива является невысокое относительное отверстие.

Целью изобретения является увеличение относительного отверстия и повышение качества изображения.

Цель достигается тем, что в зеркальнолинзовом объективе, содержащем мениск, на вогнутую поверхность которого, обращенную к пространству предметов, нанесено вторичное зеркало, передний компенсатор, состоящий из отрицательного

10 мениска, обращенного вогнутостью к пространству предметов, и положительной линзы с центральным отверстием, первичное зеркало с центральным отверстием, обращенное вогнутостью к пространству предметов, и задний компенсатор, выполненный в виде отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к пространству предметов, мениск, на вогнутую поверхность которого нанесено вторичное зеркало, и ме20 ниск переднего компенсатора выполнены раздельно. отрицательный мениск переднего компенсатора выполнен с центральным отверстием, а положительная линза переднего компенсатора выполнена двояковыпуклой, при этом оптические силы первичного и вторичного зеркал не превышают 4,0 и 8.0. соответственно, Цель достигается также тем, что отрицательный мениск заднего компенсатора вы30 полнен склеенным из вогнутоплоской и плоско-выпуклой линз, Цель достигается также тем, что отрицательный мениск заднего компенсатора выполнен одиночным.

35 Применение в оптической схеме объектива линз предложенной формы вызвано следующими соображениями, В отличие от прототипа. мениск с вторичным зеркалом не наклеен на вогнутую поверхность первого

40 отрицательного мениска переднего компенсатора. Введение дополнительного свободного радиуса, не связанного с радиусом кривизны переднего компенсатора, увеличивает коррекционные возможности систе45 мы. Выполнение же положительной линзы переднего компенсатора двояковыпуклой вызвано необходимостью уменьшить оптические силы компонентов объектива за счет увеличения радиусов кривизны оптических поверхно"тей, т. е. это приводит к уменьшению поверхностных коэффициентов сумм

Зейделя, к уменьшению высших порядков аббераций объектива и, следовательно. к уменьшению остаточных аберраций объектива, к повышению его качества даже при увеличении относительного отверстия. Кроме того, уменьшение оптических сил компонентов приводит или к небольшой оптической силе положительной линзы заднего компенсатора с большими радиусами

2000587

20

50 кривизны вплоть до плоских поверхностей, или даже к появлению вариантов этого компенсатора с одной отрицательной линзой, Таким образом, для получения большего относительного отверстия для Г=500 мм и относительного отверстия 1:5.6 была уменьшена оптическая сила заднего силового зеркала по сравнению с прототипом с — 4,0 до — 3,0 и у компенсирующих компонентов уменьшены оптические силы; у первого компонента с 0.15 до О, т. е. почти афокальный компонент, у второго отражающего компонента с 8,0 до 5,0 и у заднего компенсатора с — 4,5 до — 3.0, А для объектива с Г=300 мм и относительным отверстием 1:4,5 по сравнению с. прототипом была уменьшена оптическая сила заднего силового зеркала с -4,0 до — 3,59 и у компенсирующих компонентов уменьшены оптические силы: у первого компонента с 0,15 до О, у второго отражающего компонента с 8,0 до 2,0 и у заднего компенсатора с — 4.5 до — 1,49. Именно конструктивное изменение линз переднего и заднего компенсаторов позволяет осуществить поставленную цель.

Таким образом предложенная оптическая схема обладает новыми свойствами, позволяя получить объектив с Г=500 мм и ртносительным отверстием 1:5,6 и объектив с Г-300 мм и относительным отверстием

1:4,5, Вышеприведенные доводы свидетельствуют о наличии положительного эффекта в заявляемом техническом решении.

На фиг. 1 изображена оптическая схема предлагаемого объектива с Г=500 мм и относительным отверстием 1:5,6; на фиг. 2 приведены частотно-контрастные характеристики предлагаемого объектива с Г=500 мм и относительным отверстием 1:5,6: на фиг. 3 изображена оптическая схема предлагаемого объектива с Г=300 мм и относительным отверстием 1:4,5; на фиг. 4 приведены частотно-контрастные характеристики предлагаемого объектива с Г=ЗОО мм и относительным отверстием 1:4,5.

Вариант 1.

На фиг. 1 изображен предлагаемый объектив с Г=500 мм, относительным отверстием 156 и углом поля зрения 5, содержащий передний компенсатор, состоящий из отрицательного мениска 1 с центральным отверстием и двояковыпуклой положительной линзы 2 с центральным отверстием, обращенных выпуклыми поверх- 55 ностями друг к другу, первичное зеркало 3 с центральным отверстием. обращенное вогнутостью к предмету, вторичное зеркало, обращенное вогнутостью к предмету, нанесенное на внешнюю поверхность мениска

4, а также задний компенсатор, состоящий иэ склеенных вогнуто-плоской и плоско-выпуклой линз 5 и 6. Обьектив имеет 6 оптических элементов, его конструктивные параметры приведены в табл, 1.

Задний отрезок системы (а) равен 48.77 мм. Габарит системы от первой поверхности до последней 105,5 мм. Объектив обеспечивает высокое качество иэображения, разрешение более 50 лнlмм по центру, 40 лнlмм по краю и макросъемку до увеличения 1:4, Оптические силы первичного и вторичного зеркал 3,0 и 5.0 соответственно.

Вариант 2.

На фиг. 3 изображен предлагаемый объектив с Г=300 мм, относительным отверстием 1:4,5 и углом поля зрения 8, содержащий передний компенсатор, состоящий иэ отрицательного мениска 1 с центральным отверстием и двояковыпуклой положительной линзы 2 с центральным отверстием, обращенным выпуклыми поверхностями дру к другу, первичное зеркало 3 с центральным отверстием, обращенное вогнутостью к предмету, вторичное зеркало. обращенное вогнутостью к предмету, нанесенное на внешнюю поверхность мениска 4, а также задний компенсатор, состоящий иэ одиночного мениска.

Объектив имеет 5 оптических элементов. Его конструктивные параметры приведены в табл. 2.

Оптические силы первичного и вторичного зеркал 3,59 и 2.0 соответственно.

Задний отрезок системы (а) равен 48,73 мм, Габарит системы от первой поверхности до последней 78 мм, Объектив обеспечивает высокое качество изображения, разрешение более 50 лн/мм по центру. 40 лн/мм по краю и макросъемку до увеличения 1:5.

Сравнительные данные конкретных предлагаемых объективов и прототипа по качеству изображения (а именно по ЧКХ) приведены в табл. 3.

Таким образом, использование предлагаемой схемы фотографического телеобъектива позволит по сравнению с прототипом увеличить относительное отверстие и повысить качество изображения.

Кроме того, таблицы сравнения ЧКХ обосновывают верхнюю границу оптических сил зеркал 4,0 и 8,0 соответственно, так как именно эти оптические силы первичного и вторичного зеркал были у прототипа, качество изображения которого, как видно из таблиц, несколько хуже, чем у предлагаемых объективов, для первого варианта которого они равны 3,0 и 5.0. а для второго варианта

3.59 и 2.0 соответственно.

2000587

Таблица 1

Таблица 2

Формула изобретения

1. Зеркально-линзовый объектив, содержащий мениск, на вогнутую поверхность которого. обращенную к пространству предметов, нанесено вторичное зеркало, передний компенсатор, состоящий иэ отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к пространству предметов, и положительной линзы с центральным отверстием, первичное зеркало с центральным отверстием, обращенное к пространству предметов, и задний компенсатор, выполненный в виде отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к пространству предметов, от л и ч а ю шийся твм, что, с целью увеличения относительного отверстия и повышения качества изображения, в объективе мениск, на вогнутую поверхность которого нанесено вторичное зеркало, и мениск переднего компенсатора выполнены раздельно, отрицательный ме5 ниск переднего компенсатора выполнен с центральным отверстием, а положительная линза переднего компенсатора выполнена двояковыпуклой, при этом оптические силы первичного и вторичного зеркал не превы10 шают 4,0 и 8,0 соответственно.

2. Объектив поп.1,отлича ющийся тем, что отрицательный мениск заднего компенсатора выполнен склеенным из вогнутоплоской и плоско-выпуклой линз.

15 3. Обьектив поп.1,отличающийся тем, что отрицательный мениск заднего компенсатора выполнен одиночным.

I I °

° ° мерид, ° 4

Предлагаемый объектив по п. 2

I ° °

I °

/ ю

/ э

° бЭ е

ir

Ьа

/ /Ф //у /

/ /ф

/ ю

/ i

/ i

/ / / / /

/ к

/ ю

/ ю

/ / / / р

/ / / / /

° 3

° В

I ° °

Ф 4

° °

°

1 °

°

4 ° ° 3 . ° . !