СВЕТОСИЛЬНЫЙ ОБЪЕКТИВ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 1997 года по МПК G02B9/60 

Изобретение относится к оптическим системам и может быть использовано в оптических приборах различного назначения.

Известен светосильный объектив [1] содержащий четыре компонента, первый из которых одиночная двояковыпуклая линза, второй положительный, склеенный из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, третий одиночная отрицательная линза, а четвертый компонент положительный, склеенный из двояковыпуклой и двояковогнутой линз.

Недостатками данного объектива являются недостаточно высокая светосила и качество оптического изображения.

Известен светосильный объектив [2] выбранный за прототип, содержащий пять компонентов, из которых первый и пятый двояковыпуклые линзы, второй - положительный мениск, третий и четвертый отрицательные мениски, причем все мениски обращены вогнутостями к апертурной диафрагме, расположенной между третьим и четвертым компонентами.

Недостатком известного объектива является наличие высших порядков сферической аберрации, что неизбежно снижает светосилу и качество оптического изображения.

Задачей изобретения является значительное повышение светосилы объектива с одновременным улучшением качества оптического изображения по всему полю зрения.

Решение задачи достигается тем, что в известном объективе, содержащем пять компонентов, первый из которых положительная линза, второй - положительный мениск, обращенный вогнутостью к изображению, третий мениск, четвертый отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к предмету, пятый - положительная линза, второй компонент выполнен склеенным из положительной и отрицательной линз, мениск третьего компонента (вариант 1) выполнен положительным и обращенным вогнутостью к предмету, а пятый компонент выполнен в виде мениска, обращенного вогнутостью к изображению, при этом выполняются соотношения:

где f₁, f₂, f₃, f₄, f₅, f₆ - фокусные расстояния отдельных линз,
f фокусное расстояние всего объектива.

В предлагаемом светосильном объективе по варианту 2 выполнение задачи изобретения достигается тем, что в известном светосильном объективе, содержащем пять компонентов, первый из которых положительная линза, второй - положительный мениск, обращенный вогнутостью к изображению, третий и четвертый мениски, обращенные вогнутостями друг к другу, а пятый положительная линза, второй компонент выполнен склеенным из положительной и отрицательной линз, мениски третьего и четвертого компонентов выполнены положительными, а линза пятого компонента в виде мениска, обращенного вогнутостью к изображению, при этом выполняются соотношения:

где f₁, f₂, f₃, f₄, f₅, f₆ - фокусные расстояния отдельных линз,
f фокусное расстояние всего объектива.

Выбор конструкции отдельных компонентов и их взаимное расположение обеспечивает значительное увеличение светосилы объектива при одновременном улучшении качества оптического изображения.

На фиг. 1 представлены оптическая схема и пример выполнения конструктивных элементов светосильного объектива по варианту N 1; на фиг. 2 по второму варианту; на фиг.3 и 4 представлены графики аберраций светосильного объектива по первому и второму варианту соответственно.

Светосильный объектив по варианту N 1 (фиг. 1) содержит положительную линзу 1, положительный дублет, склеенный из двояковыпуклой 2 и двояковогнутой 3 линз, положительный мениск 5, обращенный вогнутостью к изображению, причем фокусные расстояния отдельных линз связаны следующими соотношениями:

где f₁, f₂, f₃, f₄, f₅, f₆ - фокусные расстояния отдельных линз,
f фокусное расстояние всего объектива.

Светосильный объектив по второму варианту (фиг.2) содержит положительную линзу 1, положительный дублет, склеенный из двояковыпуклой 2 и двояковогнутой 3 линз, положительный мениск 4, обращенный вогнутостью к изображению, положительный мениск 5, обращенный вогнутостью к предмету, и положительный мениск 6, обращенный вогнутостью к изображению, причем фокусные расстояния отдельных линз связаны следующими соотношениями:

где f₁, f₂, f₃, f₄, f₅, f₆ - фокусные расстояния отдельных линз,
f фокусное расстояние всего объектива.

Предлагаемый светосильный объектив как по первому, так и по второму варианту, имеет относительное отверстие 1:1.5, угол поля зрения 2ω=12^o, а фокусное расстояние в первом варианте 85 мм, во втором варианте 80 мм.

По сравнению с известными конструкциями предлагаемый объект имеет более высокие оптические характеристики, например, светосилу в несколько раз большую, при хорошем качестве изображения по всему полю зрения, а также более технологичную конструкцию.

При этом высокое качество изображения может быть получено без применения специальных сортов оптического стекла, что существенно снижает стоимость изготовления объектива.

Предлагаемый объектив может быть использован в оптических приборах широкого назначения.

Использование: в оптических системах различного назначения. Сущность изобретения: светосильный объектив по варианту 1 содержит положительную линзу, положительный дублет, склеенный из положительной и отрицательной линз, положительный и отрицательный мениск, обращенные вогнутостью к предмету, и положительный мениск, обращенный вогнутостью к изображению. Фокусные расстояния отдельных линз при этом связаны определенными соотношениями. Светосильный объектив по варианту 2 содержит положительную линзу, положительный дублет, склеенный из положительной и отрицательной линз, два положительных мениска, обращенных вогнутостями навстречу друг другу, и положительный мениск, обращенный вогнутостью к изображению. Фокусные расстояния отдельных линз при этом связаны соответствующими соотношениями. 2 с.п. ф-лы, 4 ил.

1. Светосильный объектив, содержащий пять компонентов, первый из которых положительная линза, второй положительный мениск, обращенный вогнутостью к изображению, третий мениск, четвертый отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к предмету, пятый положительная линза, отличающийся тем, что второй компонент выполнен склеенным из положительной и отрицательной линз, мениск третьего компонента выполнен положительным и обращенным вогнутостью к предмету, а пятый компонент выполнен в виде мениска, обращенного вогнутостью к изображению, при этом выполняются соотношения






где f₁, f₂, f₃, f₄, f₅, f₆ - фокусные расстояния отдельных линз;
f фокусное расстояние всего объектива. 2. Светосильный объектив, содержащий пять компонентов, первый из которых положительная линза, второй положительный мениск, обращенный вогнутостью к изображению, третий и четвертый мениски, обращенные вогнутостями друг к другу, а пятый положительная линза, отличающийся тем, что второй компонент выполнен склеенным из положительной и отрицательной линз, мениски третьего и четвертого компонентов выполнены положительными, а линза пятого компонента в виде мениска, обращенного вогнутостью к изображению, при этом выполняются соотношения






где f₁, f₂, f₃, f₄, f₅, f₆ - фокусные расстояния отдельных линз;
f фокусное расстояние всего объектива.