СВЕТОСИЛЬНЫЙ ОБЪЕКТИВ Российский патент 1997 года по МПК G02B9/34 

Изобретение относится к оптическим системам и может быть использовано в оптическом приборостроении.

Известен фотографический объектив, содержащий четыре компонента из пяти линз [1]
Недостатком данной системы является малое относительное отверстие и плохое качество изображения.

Известен светосильный объектив [2] взятый за прототип.

Объектив содержит четыре компонента, первый из которых положительный - двояковыпуклая линза, второй отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к изображению, третий положительный плосковыпуклая линза, плоской стороной обращенная к изображению, а четвертый положительный компонент выполнен из двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска. Диафрагма расположена между вторым и третьим компонентами.

Недостатками данного объектива являются малый угол поля зрения, невысокое качество изображения, сложность конструкции (наличие диафрагмы).

Задачей изобретения является увеличение угла поля зрения, повышение качества коррекции аберраций, упрощение конструкции.

Поставленная задача решается тем, что в светосильном объективе, содержащем четыре компонента: первый -положительный, второй отрицательный и третий положительный, компоненты выполнены в виде одиночных линз, причем второй компонент мениск, обращенный выпуклостью к изображению, четвертый положительный компонент выполнен из склеенных положительной двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, первый компонент мениск, обращенный выпуклостью к предмету, третий компонент мениск, обращенный выпуклостью к изображению, при этом фокусные расстояния компонентов связаны следующим соотношением:

где f' фокусное расстояние всего объектива;
фокусные расстояния соответствующих компонентов.

Увеличение угла поля зрения, повышение качества коррекции аберраций, упрощение конструкции достигается за счет того, что в предлагаемом объективе первый положительный компонент выполнен в виде положительного мениска, обращенного выпуклостью к предмету, третий положительный компонент выполнен в виде мениска, обращенного выпуклостью к изображению, а диафрагма исключена.

На фиг. 1 представлена оптическая схема светильного объектива; на фиг. 2 графики аберраций.

Светосильный объектив (фиг. 1) содержит четыре компонента, выполненных из двух сортов оптического стекла. Первый положительный компонент выполнен в виде мениска 1, обращенного выпуклостью к предмету, второй отрицательный компонент мениск 2, обращенный вогнутостью к предмету, третий положительный компонент мениск 3, обращенный вогнутостью к предмету, четвертый положительный компонент склеен из положительной двояковыпуклой линзы 4 и отрицательного мениска 5, обращенного вогнутостью к предмету.

В качестве материала для положительных линз использовано оптическое стекло с показателем преломления 1,5<ne<1,65 и коэффициентом дисперсии 50<νe<65, а для отрицательных линз оптическое стекло с 1,65<ne<1,8 и 25<νe<40.

По изобретению разработан светосильный объектив, у которого относительное отверстие составляет 1:1,1 при фокусном расстоянии 20 мм, угле поля зрения 40^o и отсутствии диафрагм. В нем благодаря предложенной конструкции удалось существенно уменьшить высшие порядки сферических аберpаций, обеспечить высокое качество коррекции аберрации (см. фиг. 2) при большом угле поля зрения.

В объективе использованы всего два дешевых сорта оптического стекла, линзы достаточно технологичны, что может быть применено для серийного производства.

Таким образом, выполнение всех оптических элементов и их взаимное расположение по изобретению позволяет получить более высокие оптические характеристики увеличить угол поля зрения в 3 раза, разрешающую способность по меньшей мере в 1,5 раза при упрощении конструкции.

Использование: в оптическом приборостроении. Сущность изобретения: объектив содержит положительный мениск, обращенный выпуклостью к предмету; отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к изображению, положительный мениск, обращенный выпуклостью к изображению, и положительный компонент, склеенный из двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска. 2 ил.

Светосильный объектив, содержащий четыре компонента, первый из которых - положительная линза, второй отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к изображению, третий положительная линза и четвертый двусклеенная линза, состоящая из двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, отличающийся тем, что первый компонент выполнен в виде мениска, обращенного выпуклостью к предмету, а третий в виде мениска, обращенного выпуклостью к изображению, при этом фокусные расстояния компонентов связаны следующими соотношениями:




где f' фокусное расстояние всего объектива;
фокусные расстояния соответствующих компонентов.