КОНЦЕНТРИЧЕСКИЙ ЛИНЗОВЫЙ ОБЪЕКТИВ Российский патент 1994 года по МПК G02B9/02 

Описание патента на изобретение RU2020523C1

Изобретение относится к объективам и может быть использовано в оптических системах наблюдения и в устройствах фоторегистрации.

Известен линзовый концентрический объектив "Сферогон" [1]. Его недостаток - сравнительно сложная конструкция. Он состоит из шести линз и имеет относительное отверстие 1:3.

Наиболее близок по технической сущности к данному объективу шаровидный концентрический объектив [2] . Он представляет собой линзу-шар с двумя приклеенными к нему одинаковыми концентрическими менисками. Объектив обеспечивает поле зрения 2ω= 140о при относительном отверстии до 1:2. Изображение формируется на сферической поверхности с радиусом кривизны, равным фокусному расстоянию объектива. Недостаток прототипа - значительный по величине задний отрезок. Для работы такого объектива, например, с волоконным световодом, необходима тщательная начальная юстировка, которая в процессе эксплуатации может нарушаться, например, из-за температурных изменений, вибраций, ударов, ускорений (например, при эксплуатации на самолете, вертолете и т.д.).

Целью изобретения является упрощение технологии сборки систем, содержащих данный объектив, и повышение их надежности при эксплуатации.

Цель достигается тем, что в концентрическом линзовом объективе, содержащем двояковыпуклую линзу и два прилегающих к ней без зазоров концентрических мениска, радиусы поверхностей двояковыпуклой линзы и радиусы внешних поверхностей менисков выполняются не равными друг другу по абсолютной величине, причем радиус последней поверхности объектива равен расстоянию от общего центра концентрических поверхностей до фокуса.

На фиг. 1, 3 изображены объективы с конкретно определенными параметрами, где на фиг. 1: r1 = 73,37; r2 = 21,0; r3 = -44,253; r4 = -100; fl = 181,56; на фиг. 3: r1 = r2 = 41,83; r3 = -18,403; r4 = -100; fl = 161,30; на фиг. 2, 4 - их аберрационные характеристики соответственно а координатах ( Δyl, H, где Н - высота луча на первой поверхности; Δyl - высота точки его пересечения с фокальной плоскостью. Буквами C, D, F обозначены аберрационные кривые соответственно для длин волн 656,3 нм, 589,3 нм, 486,1 нм (линии спектра С, D, F).

Установлено, что лучшие характеристики имеют объективы на тяжелых стеклах при минимальной (насколько это возможно) разнице показателей преломления и чисел Аббе у материалов менисков, с одной стороны, и материалов центрального двояковыпуклого элемента, с другой. В качестве конкретного примера - объектив по фиг. 1. Здесь материал менисков - стекло ТФ10 с показателем преломления n1 = n3 = 1,806 и числом Аббе v1 = v3 = 25,36; материал центральной линзы - стекло ТБФ4; n2 = 1,7786; v2 = 38,07 (ГОСТ 13659-78).

При уменьшении показателя преломления стекол быстро уменьшается толщина мениска, ограниченного радиусами r1, r2, и можно подобрать материалы так, что значения радиусов r1 и r2 как решения соответствующей системы уравнений станут равны, т.е. один мениск исчезает, трехкомпонентная система вырождается в двухкомпонентную, конструкция упрощается. При этом сохраняется характерный S-образный вид аберрационной характеристики (фиг. 4). Пример такого объектива - на фиг. 3. Здесь материал двояковыпуклой линзы - стекло К8 n2 = 1,5163; v2 = 64,05; материал мениска - стекло Ф6; n3 = 1,6031; v3 = 37,93.

Угловая сферическая аберрация не есть угловой размер аберрационного пятна и даже не связана с ним однозначно. Поэтому окончательную доработку и контроль объектива следует производить с непосредственным просчетом хода лучей.

Объективы предложенной конструкции можно, например, приклеивать последней поверхностью к вогнутой сферической поверхности торца волоконного световода, как показано на фиг. 1, 3. При этом точная юстировка обеспечивается самой конструкцией объектива и она не нарушается ни при каких условиях, пока сохраняется прочность склейки. Такие объективы можно использовать и для фотографирования на фотопленку при контакте ее с последней поверхностью (наподобие иммерсионного объектива).

Эти же системы можно применять в качестве окуляров.

Похожие патенты RU2020523C1

название год авторы номер документа
ШИРОКОУГОЛЬНЫЙ ОБЪЕКТИВ С ВЫНЕСЕННЫМ ВХОДНЫМ ЗРАЧКОМ 1996
  • Матвеев В.В.
RU2094833C1
ЛИНЗОВЫЙ ОБЪЕКТИВ ДЛЯ ИНФРАКРАСНОЙ ОБЛАСТИ СПЕКТРА 1992
  • Кельдиватов А.Ф.
  • Назмеев М.М.
  • Циглер Л.Д.
RU2050566C1
ОБЪЕКТИВ ДЛЯ ГОЛОГРАФИЧЕСКИХ СИСТЕМ 1997
  • Арменский Е.В.
  • Каперко А.Ф.
  • Зайцев А.А.
RU2132077C1
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ПРОПУСКАНИЯ ОБЪЕКТИВА 1991
  • Ковальский Э.И.
  • Васильев И.А.
RU2006809C1
ОБЪЕКТИВ ДЛЯ ИНФРАКРАСНОЙ ОБЛАСТИ СПЕКТРА 1992
  • Кельдиватов А.Ф.
  • Назмеев М.М.
  • Рождественская Т.В.
RU2050565C1
Светосильный объектив 1990
  • Комарова Ирина Эриковна
  • Порфирьев Леонид Федорович
  • Соломатов Валентин Игнатьевич
SU1760502A1
ДВУХКАНАЛЬНАЯ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННАЯ СИСТЕМА 2015
  • Сокольский Михаил Наумович
  • Ефремов Владимир Анатольевич
  • Лапо Лина Михайловна
  • Павлова Валерия Анатольевна
  • Тупиков Владимир Алексеевич
  • Крюков Сергей Николаевич
  • Созинова Мария Владимировна
RU2606699C1
Афокальный телескоп-рефрактор с двойным увеличением 1991
  • Эйкен Нина Филипповна
  • Ган Михаил Абрамович
SU1812543A1
ДВУХЛИНЗОВЫЙ ОБЪЕКТИВ 2015
  • Шаров Александр Александрович
RU2582207C1
ЗЕРКАЛЬНО-ЛИНЗОВЫЙ ОБЪЕКТИВ МИКРОСКОПА 1990
  • Родионов С.А.
  • Буцевицкий А.В.
  • Вознесенский Н.Б.
  • Иванов А.В.
  • Курчинская Л.Н.
RU2008710C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 020 523 C1

Реферат патента 1994 года КОНЦЕНТРИЧЕСКИЙ ЛИНЗОВЫЙ ОБЪЕКТИВ

Использование: изобретение относится к объективам и может быть использовано в оптических системах наблюдения и в устройствах фоторегистрации. Сущность изобретения: концентрический линзовый объектив содержит двояковыпуклую линзу и один или два прилегающих к ней без зазоров с разных сторон концентрических мениска. Радиусы поверхностей двояковыпуклой линзы и радиусы внешних поверхностей менисков выполняются не равными друг другу по абсолютной величине, а радиус внешней поверхности последнего мениска равен расстоянию от общего центра концентрических поверхностей до фокуса. 4 ил.

Формула изобретения RU 2 020 523 C1

КОНЦЕНТРИЧЕСКИЙ ЛИНЗОВЫЙ ОБЪЕКТИВ, содержащий двояковыпуклую линзу и не более двух концентрических менисков, прилегающих к поверхностям двояковыпуклой линзы без зазоров с разных сторон, отличающийся тем, что радиусы поверхностей двояковыпуклой линзы и радиусы внешних поверхностей объектива не равны друг другу по абсолютной величине, причем радиус внешней поверхности последнего мениска равен расстоянию от общего центра концентрических поверхностей до фокуса.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1994 года RU2020523C1

Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
Попов Г.М
Современная астрономическая оптика
М.: Наука, 1988, с.53-55.

RU 2 020 523 C1

Авторы

Семин В.А.

Сюняев Л.З.

Даты

1994-09-30Публикация

1992-09-29Подача