Оптическая система высокоскоростной фотокамеры с оптико- механической коммутацией изображения

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетсннк

Социалистических

Республик (1)980050 (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлеио100281 (21) 3244940/18-10 с присоединением заявки М— (23) Приоритет—

Р ) М. К1.

G 03 В 39/02

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытиЯ

Опубликовано 07.12.82. Бюллетень Мо45 (331УДК 778.37 (088. 8) Дата опубликования описания 101?.82 (72) Автор иэобретенй Г

А.В. Белинский

Московский ордена Ленина институт инженеров геодезии, аэрофотосъемки и картографии (71) Заявитель (54) ОПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ ФОТОКАМЕРЫ

С ОПТИКО-МЕХАНИЧЕСКОЙ КОММУТАЦИЕЙ ИЗОБРАЖЕНИЯ

Изобретение относится к высокоскоростной фотографии.

Известна оптическая система скоростной Фотографической камеры СФКФ„ содержащая в одном канале расположей ные по ходу луча апертурную диафрагму, входной объектив, систему плоских зеркал, коллектив, вращающийся зеркальный многогранник, коммутируюцую линзу, фокальную поверхность с фотопленкой |.1 ), Недостатки оптической системы этой камеры - низкое качество изображения (24-29 мЮ) при сравнительно небольшом размере кадра (бх10 мм), отсутствие промежуточного иэображения, в плоскости которого можно было бы установить кадровую рамку и репер цля количественной оценки размеров фотографируемого объекта, поскольку единственное имеюцееся в камере промежуточное изображение объекта находится в районе врацаюцегося зеркала.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является оп тическая система высокоскоростной фотокамеры с оптико-механической .коммутацией изображения, содержащая входной объектив, кадровую рамку, апертурную диафрагму, промежуточный объектив, врацающееся зеркало, коммутируюций объектив и регистрирующий материал (2 1..

Однако оптическая система этой камеры не позволяет получить высокого качества изображения (разрешающая ,способность при размере кадра 16х

< х22мм составляет 15-20 мм "), поскольку входящий в систему коллектив строит действительное изображение апертурной диафрагмы перед промежуточным объективом, который в свою очередь передает его в район коммутирующей линзы, коллектив обладает значительной оптической силой и вносит поэтому большую дисторсию.

Цель изобретения — повышение качества иэображения.

Указанная цель достигается тем, что в оптическую систему высокоскоростной фотокамеры с оптико-механической коммутацией иэображения перед входным объективом введен оптический компенсатор, выполненный в виде четырехлинэового склеенного блока, содержащего двояковыпуклую, вогнутоплоскую, плосковыпуклую и вогнутоплоскую линзы, при этом входной объ-, ектив выполнен из склеенных двояковыпуклой и двояковогнутой линз, про980050 меж; точный объектив — в виде двух симметричных относительно апертурной диафрагмы компонентов, каждый из которых содержит положительный мениск, двухсклеенную положительную линзу, состоящую из отрицательного мениска и двояковыпуклой линзы, отрицательный мениск и двояковыпуклую линзу, а коммутирующий объектив выполнен в виде двух положительных склеенных компонентов, первый из 10 которых содержит двояковогнутую и двояковыпуклую линзы, а второй двояковыпуклую линзу и отрицательный мениск.

Кроме того, линзы оптического ком-)5 пенсатора выполнены соответственно иэ стекла БФ 28, кристалла иодис-. того калия, стекла БК 10 и стекла

TK 1?.

На чертеже представлена оптическая схема предлагаемой системы.

Оптическая система содержит четырехлинзовую склеенную афокалъную кор рекционную систему 1, установленную перед вхоДныМ объективом 2, кадровую рамку 3, расположенную за входным объективом 2 и перед промежуточным объективом 4, апертурную диафрагму 5, зеркальную грань вращающегося зеркала 6, первый 7 и второй 8 компоненты коммутирующей линзы, фокальную поверхность 9 с регистрирующим материалом.

Оптическая система камеры работает следующим образом.

Лучи света от регистрируемого объ- 35 екта проходят афокальную коррекционную систему 1 и попадают на входной объектив 2, который строит изображение объекта в плоскости кадровой рам- ки 3, где также может быть установ- 4О лен репер для количественной оценки размеров объекта. Далее полученное изображение переносится промежуточным объективом 4 в плоскость, расположенную вблизи зеркальной грани вращающегося зеркала f и являющуюся предметной плоскостью для двухкомпонентной коммутирующей линзы, строящей изображение объекта в фокальной поверхности 9 камеры, где расположен регистрирующий материал. Иэображение апертурной диафрагмы 5 строится второй половиной промежуточного объектива 4 вблизи KoMMjjTHpóþùåé линзы, с которой в данный момент зеркальная грань 6 осуществляет опти- 55 ко-механическую коммутацию. Первая половина промежуточного объектива 4 строит в обратном ходе лучей изображение апертурной диафрагмы вблизи входного объектива 2. Двухкомпонент- 60 ная коммутирующая линза работает с параллельным ходом лучей между компонентами 7 и 8, что позволяет при юстнровке оптической системы камеры обеспечить одинаковость масшта- 65 ба изображения для различных кадров.

Входной объектив 2, промежуточный объектив 4 и первый компонент 7 коммутирующей линзы представляют собой симметричную систему, плоскость симметрии которой совпадает с апертурной диафрагмой 5, и не вносят аберрации, комы, дисторсии и хроматической разности увеличений. Отсутствие требований к этим элементам оптической системы IIo перечисленным видам аббераций дае- воэможность гораздо лучше исправить остальные виды абберраций, что приводит к улучшению качества изображения как в центре, так и по краю. Кома в системе целиком определяется лишь вторым компонентом 8 коммутирующей линзы и может быть легко исправлена. Дисторсия и хроматическая разность увеличений в системе отсутствуют, так как второй компонент 8 коммутирующей линзы находится вблизи выходного зрачка, а афокальная коррекционная система 1 вблизи входного зрачка оптической системы, следовательно, они не вносят дисторсии и хроматической разности увеличений.

Афокальная коррекционная система

1 практически не вносит аберраций в основном цвете (цвет 01, поскольку установлена в параллельном ходе лучей и показатель преломления стекла БВ28 близок к показателю преломления кристалла иодистого калия, а показатели преломления пары стекол

БК10 и ТК12 равны для цвета D. Кристалл иодистого калия обладает таким ходом дисперсии, что сочетание положительной линзы из стекла БФ28 и отрицательной из иодистого калия дает переисправление вторичного спектра в.области С-F но при этом в систему вносится хроматизм положения. Сочетание положительной линзы из стекла

БК10 и отрицательной из стекла ТК12 вносит хроматизм положения противоположного знака, увеличивая при этом переисправление вторичного спектра, что в сочетании с оптической системой камеры дает устранение вторичного спектра. Кроме того, поскольку разность коэффициентов дисперсии стекол

ТК12 и БК10 более чем в 2 раза меньше разности коэффициентов дисперсии стекла БВ28 и кристалла иодистого калия, четырехлинзовая коррекционная система вносит отрицательную сферохроматическую аберрацию и компенсирует положительную сферохроматическую аберрацию оптической системы камеры без афокальной коррекционной системы.

Следовательно, при соответствующем .выборе радиусов сферических поверхностей разделов стекло БФ28 — кристалл KE и стекло БК10 — стекло TK32: можно устранить хроматизм положения, вторичный спектр и сферохроматическую

980050

Формула изобретения

Г(Ку

Ф% . k 4 ф, Составитель Л. Мухина

Редактор A. Лежнина Техред Е.Харитончик Корректор Г. Решетник

Заказ 9355 6 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, аберрацию оптической системы. Раэрешающая способность оптической системы 60 мм "в центре кадра и 40 мм " на краю, дисторсия практически устранена и не превышает 0,06% при сохранении размера кадра (16х22 мм) и увеличении относительного отверстия до 1:9,5;

Афокальная жоррекционная оптическая система предлагаемой конструкции может быть применена не только с оптической системой высокоскоростной фото-

*камеры с оптико«механической коммутацией, но и с любой другой оптической системой, нуждающейся в исправлении хроматических аберраций.

1. Оптическая система высокоскоростной фотокамеры с оптико-механи- 2() ческой коммутацией иэображения, содержащая входной объектив, кадровую рамку, апертурную диафрагму, промежуточный объектив, вращающееся зеркало, коммутирующий объектив и регистрирующий материал, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения качества изображения, перед" входным объективом введен оптИческий комйенсатор, выполненный в виде че- Э< тирехлинзового. склеенного блока, содержащего двояковыпуклую, вогнутоплоскую, плосковипуклую и вогнутоплоскую линзы, при этом входной объектив выполнен из склеенных двояковыпуклых и двояковогнутых линз„ промежуточный объектив — в виде двух симметричных относительно апертурной диафрагмы компонентов, каждый иэ которых содержит положительный мениск, двухсклеенную положительную линзу, состоящую иэ отрицательного мениска и двояковыпуклой линзы, от- рицательный меничк и двояковыпуклую линзу, а коммутирующий объектив выполнен в виде двух положительных склеенных компонентов, первый иэ которых содержит двояковогнутую и двояковыпуклую линзы, а второй - двояковыпуклую линзу и отрицательный мениск.

2. Система по п.1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что линзы оптического компенсатора выполнены соответственно из стекла БФ28, кристалла иодистого калия, стекла БК10 и стекла ТК12.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Журнал научной и прикладной фотографии и кинематографии. T.20,, 9 1, 1975, с.61.

2. Там же, с.64 .(прототип) .