Фотографический объектив

 

Использование: в оптическом приборостроении, в частности фотографические объективы преимущественно для зеркальных фотоаппаратов. Сущность изобретения: в пятилинзовом фотографическом объективе все линзы выполнены одиночными, при этом вогнутые поверхности второй и третьей линз, между которыми расположена апертурная диафрагма, выполнены одинакового радиуса, вторая поверхность первой линзы и первые поверхности четвертой и пятой линз выполнены плоскими, а радиусы выпуклых поверхностей первой и пятой линз одинаковы. Третья линза выполнена двояковыгнутой, а вторая - выпукло-вогнутой. 7 ил.

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к фотографическим объективам преимущественно для зеркальных фотоаппаратов.

Известен фотографический объектив с четырьмя линзами и апертурной диафрагмой между второй и третьей линзами [1] в котором первая и третья одиночные линзы, а вторая и четвертая линзы выполнены двухсклеенными. Все линзы выполнены со сферическими поверхностями и требуют разной оснастки при изготовлении входящих в объектив компонентов.

Этот объектив, обеспечивая хорошее качество изображения, тем не менее недостаточно технологичен, поскольку содержит склеенные линзы, трудоемкие в производстве.

Известен светосильный объектив, который, в частности, применяется в фотоаппаратах типа "Зенит-ЕМ" [2] содержащий пять линз, одна из которых, четвертая, выполнена в виде вогнуто-выпуклой склеенной линзы, а поверхности других одиночных линз выполнены сферическими с разными радиусами кривизны. При этом апертурная диафрагма расположена между вогнутыми поверхностями третьей и четвертой линз.

Этот объектив также недостаточно технологичен.

Наиболее близким к предлагаемому является фотографический объектив [3] содержащий пять линз, из которых первая, вторая, четвертая и пятая выполнены одиночными, а третья в виде вогнуто-выпуклой линзы. Апертурная диафрагма расположена между второй и третьей линзами, обращенными к ней своими вогнутыми поверхностями. Первая и вторая линзы выполнены выпукло-вогнутыми, четвертая вогнуто-выпуклой, а пятая двояковыпуклой.

Этот объектив имеет те же недостатки, что и предыдущие.

Техническая задача изобретения заключается в том, чтобы при сохранении хороших оптических характеристик объектива, таких как фокусное расстояние, относительное отверстие, поле зрения, фотографическая разрешающая способность, обеспечить высокую технологичность конструкции за счет упрощения и унификации формообразующих поверхностей линз.

Для этого в фотографическом объективе, содержащем пять линз, из которых первая, вторая, четвертая и пятая выполнены одиночными, и расположенную между второй и третьей линзами апертурную диафрагму, к которой вторая и третья линзы обращены поверхностями, причем вторая линза выполнена выпукло-вогнутой, а первая поверхность первой линзы и вторые поверхности четвертой и пятой линз выполнены выпуклыми, согласно изобретению третья линза выполнена в виде одиночной двояковогнутой линзы, радиусы кривизны поверхностей, обращенных к апертурной диафрагме, одинаковы, радиусы выпуклых поверхностей первой и пятой линз равны, а вторая поверхность первой линзы и первые поверхности четвертой и пятой линз выполнены плоскими.

Благодаря выполнению всех линз одиночными, а также вследствие использования нескольких линз с плоскими поверхностями и равенству радиусов кривизны двух пар поверхностей линз значительно повышается технологичность объектива и, как следствие, упрощается процесс изготовления и сборки и уменьшается количество требуемой оснастки и т.д.

На фиг. 1 представлена оптическая схема объектива; на фиг. 2 остаточные аберрации объектива; на фиг. 3-7 функции передачи модуляции объектива: для точки на оси y'=0 на фиг. 3, для точки y'=5,24 мм на фиг. 4, для точки y'= 10,588 мм на фиг. 5, на фиг. 6 для точки y'=16,168 мм, на фиг. 7 для точки y'=21,003 мм.

Фотографический объектив содержит последовательно установленные одиночные линзы 1-5. Между линзами 2 и 3 установлена апертурная диафрагма 6. Линза 2 выполнена выпукло-вогнутой, а линза 3 двояковогнутой. Обращенные к апертурной диафрагме 6 вогнутые поверхности линз 2 и 3 имеют одинаковый радиус кривизны. Первая поверхность линзы 1 выполнена выпуклой, а ее вторая поверхность плоской. Линзы 4 и 5 выполнены плоско-выпуклыми. Радиусы первой поверхности линзы 1 и второй поверхности линзы 5 равны.

Положительная выпукло-плоская линза 1 и линза 2, выполненная в виде положительного мениска, предназначены для коррекции аберрации широких наклонных пучков лучей в меридиональном направлении (сечении), в частности для исправления кривизны изображения. Отрицательная двояковогнутая линза 3, расположенная за апертурной диафрагмой 6, обеспечивает коррекцию остаточной сферической аберрации по полю изображения. Плоско-выпуклые линзы 4 и 5 обеспечивают величину фокусного расстояния и предназначены в основном для коррекции астигматизма, комы и дисторсии объектива.

В соответствии с предложенным решением был изготовлен фотографический объектив с приведенными конструктивными параметрами. Результаты испытаний показали, что предложенная конструкция позволяет получить объектив с высокими оптическими характеристиками: фокусное расстояние f'=50 мм, относительное отверстие 1: 2, угловое поле зрения 2 ω46^о, задний фокальный отрезок 39,265 мм.

Из фиг. 2 видно, что сферическая аберрация на краю зрачка не превышает 0,0509 мм во всем спектральном диапазоне. Для основной длины волны продольная сферическая аберрация ΔS' не превышает 0,3002 мм, а поперечная 0,0774 мм. Хроматизм положения не превышает 0,1875 мм, а хроматизм увеличения 0,0083 мм. Кривизна изображения: на краю поля для y'=21,15 мм Z_m^I-0,3343, Z_s^I-01301; на зоне y'=16,17 мм Z_m^I-0,0053, a Z_s^I-0,2117.

Из приведенных на фиг. 3-7 данных следует, что фотографическая разрешающая способность объектива на фотопленке КН-1, имеющей резольвометрическую разрешающую способность не менее 130 лин/мм и проявленной до контрастности фотопленки γ0,8, в центре поля фиг. 3 составляет 75 лин/мм и по полю изображения для точки y'=5,24 мм фиг. 4 65 лин/мм, для точки y'=10,59 мм фиг. 5 65 лин/мм, для точки y'=16,16 мм фиг. 6 65 лин/мм, для точки y'=21 мм фиг. 7 65 лин/мм.

Предлагаемый фотографический объектив может быть использован для съемки на цветную и черно-белую фотопленку, для съемок при недостаточной освещенности предмета (в вечернее время, в помещении), а также для макро- и микросъемок и, прежде всего, в широко распространенных зеркальных фотоаппаратах с форматом кадра 24 х х36 мм, например типа "Зенит".

Формула изобретения

ФОТОГРАФИЧЕСКИЙ ОБЪЕКТИВ, содержащий пять линз, из которых первая, вторая, четвертая и пятая выполнены одиночными, и расположенную между второй и третьей линзами апертурную диафрагму, к которой вторая и третья линза обращены вогнутыми поверхностями, причем вторая линза выполнена выпукло-вогнутой, а первая поверхность первой линзы и вторые поверхности четвертой и пятой линз выполнены выпуклыми, отличающийся тем, что третья линза выполнена в виде одиночной двояковогнутой линзы, радиусы кривизны поверхностей, обращенных к апертурной диафрагме, одинаковы, радиусы выпуклых поверхностей первой и пятой линз равны, а вторая поверхность первой линзы и первые поверхности четвертой и пятой линз выполнены плоскими.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7