Светосильный объектив

 

М.М. Русинов, И.Л . Анитропова (CCCP) и мностранцн, П.П. Атанасов и Х.Б. Христов (НРБ)

i? (<44 (72) Авторы . изобретения

:. »

2 Q (71) Заявмтель

Ленинградский ннститут точной механики и оптики (54) СВЕТОСИЛЪНЫЙ ОБЪЕКТИВ

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к объективам, работающим с ЭОП, и предназначено для работы с ЭОП в приборах ночного видения.

Известен объектив, оптическая схема которого состоит .из четырех компонентов. Первый компонент выполнен склеенным из двояковыпуклой н плоско- вогнутой линз. Второй компонент выполнен в вице положительного мениска, обращеннога вогнутостью в диафрагме. Третий ком10 понент представляет собой склеенную линзу, состоящую из двояковыпуклой и двояковогнутой линз. Четвертый компонент является плоско-вогнутой близфокальной линзой.

Известный объектив характеризуется простой конструкцией, обеспечивает хорошее качество изображения при высоком относительном отверстии 1:1,5 1).

Однако цля этого объектива характерны недостаточное поле зрения в пространстве о предметов, составляющее 2 =30, и ма;лый спектральный диапазон работы (486656 нм), что делает невозможным его применение вместе с ЭОП.

Известен также объектив типа Тахар, содержащий триплет из двух положительных и расположенной между ними двояковог нутой линзы, диафрагму и положитепьную линзу . Объектив имеет простую четырехлинзовую -схему и обеспечивает хорошее качество изображения при относительном отверстии 1:2 и угловом поле зрения

2 л =40, Объектив работает в видимом диапазоне спектра123 .

Недостатки объектива — малое относительное отверстие и узкий спектральный диапазон работы (486-656 нм). Кро» . ме того, аберрационная коррекция объектива .не дает высокого качества изображения, особенно на краю поля. Эти недостатки являются вследствие того, что в простой конструктивно схеме объектива не хватает коррекционных элементов для полного исправления его остаточных аберраций. Большие аберрации высших порядков известного объектива не позволяют

Марки стекла

Показатели преломления

Толщина

Радиус

ТК 14

1,613

9,8 ф,5

23,55

507,0

1,0

ТФ 2

1,6725

2,0

2 8,05

26,36

68,55

-1 5,849 — 24,27

20,23

1,0

1,8

ТК 13

1,6038

1,755

6,0

ТФ 5

2,0

0,08

1,0

1,6737

6,5 дальше увеличить относительное отверстие и приводят к значительному падению освещенности к краю поля зрения в пространстве изображений.

Цепью изобретения является увеличение относительного отверстия с одновременным улучшением степени аберрационной коррекции в расширенном спектральном диапазоне.

Указанная цель достигается тем, что в светосильный объектив, содержащий триплет, состоящий из двух положигельHblx линз и расположенной между ними двояковогнутой линзы, диафрагму и положительную линзу, дополнительно введена отрицательная линза Смита, расположенгная на расстоянии, не превышающем 0,25 фокусного расстояния объектива от попожительной линзы, причем диафрагма рас.— положена после первой положительной линзы трийлета, которая выполнена в виде по,ложительного мениска, обращенного вогнутостью к диафрагме, вторая положительная линза триплета выполнена склеенной из двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к диафрагме, положительная линза выполнена склеенной из отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к изображению, и двояковыпуклой линзы.

На фиг. 1 представлена принципиальная оптическая схема предлагаемого объ ектива; на фиг. 2 и 3 — графики остаточных аберраций.

Объектив содержит положительный мениск 1, обращенный вогнутостью к диафрагме 2. Второй компонент представляет собой двояковогнутую линзу 3, третий компонент склеен из . двояковыпуклой линзы 4 и отрицательного менйска 5, обра3784 4 щенного вогнутостью к диафрагме. Четвертый компонент склеен из отрицательного мениска 6, обращенного вогнутостью к изображению и двояковыпуклой линзы 7. Пятый компонент представляет собой близфокальную линзу Смита 8.

Линзы .1 и 3 и склеенная линза 4, 5 служат для коррекции сферической аберюации, комы, дисторсии, хроматизма по-! О лох.ения и астигматизма.

Линза 8 корригирует кривизну поля зрения. Базовым элементом данной оптической схемы, создающим положительную оптическую силу, являются две склеенные

35 линзы 4 — 7. Остальные элементы оптической схемы (линзы 1, 3, 8) являются коррекционно-силовыми элементами и обеспечивают коррекцию остаточных аберраций системы. Величина остаточной дисторсии объектива составляет величину минус 6%, что позволяет вводить аберрационное винь етирование, обеспечивающее упу.гашение светораспредепения в пространстве изображения. Увеличение относительного отверстия достигается за счет использования в качестве базового элемента двух линз. Расширение спектрального диапазона работы объектива достигается за счет подбора марок стекол и введения хроматических радиусов в двух склеенных ком-понентах 4 — 7. Линза 8 должна быть расположена от предыдущего компонента не дальше, чем на расстоянии 0,25 фокусного расстояния объектива, поскольку

35 такое расположение обеспечивает положение иэображения на последней поверхности линзы 8 объектива.

Полученный объектив имеет параметры, указанные в таблице.

903784

Продолжение таблицы

15,996

-7047,0

-24,32

11,0

ТК 14

1,613

1,0

7,55

2,02

ТФ 10

1,806

1,0

Преапагаемый светосипьный объектив обпадает относительным отверстием 1:1,4 угловым полем зрения 2И=40 . Изображе15 ние формируется на поспеаней поверхности линзы Смита. Фокусное расстояние объктива 31,6 мм, освешенность на краю поля зрения составляет 89% по сравнению с освещенностью в центре поля. го

Таким образом, в преапагаемом обьективе по сравнению с известным относителен

soe отверстие увеличено в 1,5 раза и расширен спектральный диапазон в инфракрасной области спектра на 200 нм. 2s

Формула изобрете ния

Ф

Светосипьный объектив, содержащий триплет, состоящий из двух положительных линз и расположенный между ними авояковогнутой линзы, диафрагму и попо-. жительиую линзу, о т и и ч а ю ш и й- З с я тем, что, с цепью увеличения относитепьного отверстия и улучшения аберрационной коррекции в расширенном спект ральном диапазоне, в него введена отрицательная линза Смита, расположенная на расстоянии, не превышакнцем 0,25 фокусного расстояния объектива от положитепьной линзы, причем диафрагма распопожена поспе первой попожительной линзы триппета, которая выполнена в виде положительного мениска, обрашенного вогнутостью к диафрагме, вторая поло жительная линза триппета выполнена склеенной из авояковыпукпой линзы и отрицатепьного мениска, обрашенного вогнутостью к диафрагме, положительная линза выполнена скпеенной из отрицатель ного мениска, обрашенного вогнутостью к изображению, и авояковыпукпой линзы.

Источники информации принятые во внимание йри экспертизе

1. Патент США № 2541484, кп. 350-176, опубпик. 13.02.51.

2. Русинов М.М. Техническая оптика.

Л. Машиностроение", 1 979, с. 431.

903784

Яирокие наклонные пучки

ОЛ

ВНИИП И Заказ 1 05/26

Тираж 515 Подписное

Филиал ППП "Патент"., r. Ужгород, ул. Проектная, 4