СВЕТОСИЛЬНЫЙ ОБЪЕКТИВ ДЛЯ БЛИЖНЕЙ ИК-ОБЛАСТИ СПЕКТРА Российский патент 1997 года по МПК G02B13/14 G02B9/34 

Изобретение относится к специальным объективам и может использоваться в ночных зрительных трубках.

Известны конструкции светосильных объективов, например выложенная заявка Японии N 59-425 (А), G 02 B 9/34, опубликованная 9.03.84 г. выложенная заявка Японии N 62-105112 (А), G 02 B 9/34, опубликованная 15.05.87 г.

Наиболее близким по технической сущности является объектив, описанный в выложенной заявке Японии N 63-96619 (А), G 02 B 9/34, опубликованной 27.04.88 г. Он выполнен из следующих последовательно расположенных компонентов:
первый компонент положительный мениск, обращенный выпуклостью к предмету;
второй компонент двояковогнутая линза;
третий компонент двояковыпуклая линза;
четвертый компонент двояковыпуклая линза.

Имеют место следующие соотношения:
(1) 0,25 < f/f_I,II < 0,75,
(2)
(3) 0,5 < f_III/f < 3,5,

где f_I, f_II, f_III фокусные расстояния I, II и III компонентов;
f фокусное расстояние объектива;
f_I,II фокусное расстояние I компонента и II компонентов, вместе взятых;
ν_Ip, ν_IIp, ν_IIIp коэффициенты Аббе I, II и III компонентов
Указанный объектив имеет фокусное расстояние f'=100 мм, относительное отверстие 1: 2, угловое поле в пространстве предметов 2σ=24,8^o, довольно большую меридиональную и сагиттальную кривизну порядка 1 мм.

Таким образом, указанный объектив при недостаточно высокой светосиле, имеет неудовлетворительное качество изображения.

В основу изобретения поставлена задача создания светосильного объектива для ближней ИК области спектра с большим относительным отверстием, в котором было бы обеспечено высокое качество изображения по всему полю, и лучшим качеством изображения по полю.

Эта задача решается созданием светосильного объектива для ближней ИК области спектра, содержащего четыре компонента, при этом первый компонент - положительный, второй компонент представляет собой двояковогнутую линзу, третий и четвертый компоненты двояковыпуклую линзу, в отличие от известного, первый компонент выполнен в виде двояковыпуклой линзы, при этом соблюдены следующие соотношения:

-0,085 < r₁/r₂ < -0,06 (4),
-0,9 < r₃/f' < -0,7 (5),
0,6 < r₄/f' < 0,8 (6),
-3,4 < r₅/r₆ < -3 (7),
0,65 < r₇/f' < 0,8 (8), где
n₁, n₃ показатели преломления I и III компонентов;
f' фокусное расстояние объектива;
фокусное расстояние I и II компонентов;
r₁, r₂, r₃, 4₄, r₅, r₆, r₇ радиусы кривизны I, II, III и IV компонентов.

В результате описанного выше конструктивного выполнения объектива существенно увеличивается относительное отверстие до 1:1,6 и повышается качество изображения по полю (меридиональная кривизна равна 0,044 мм, сагиттальная кривизна 0,139 мм).

На фиг. 1 изображена оптическая схема объектива, на фиг. 2 графики аберраций объектива.

Светосильный объектив для ближней ИК области спектра (фиг. 1) состоит из четырех компонентов, первый компонент представляет двояковыпуклую линзу 1, второй компонент двояковогнутую линзу 2, третий компонент двояковыпуклую линзу 3, четвертый компонент двояковыпуклую линзу 4.2 Апертурная диафрагма расположена на первой поверхности линзы 2, ее диаметр равен 15,9 мм. В объективе выполнены следующие соотношения:

0,085 < r₁/r₂ < -0,06 (4),
0,9 < r₃/f' < -0,7 (5),
0,6 < r₄/f' < 0,8 (6),
3,4 < r₅/r₆ < -3 (7),
0,65 < r₇/f' < 0,8 (8),
где:
n₁, n₃ показатели преломления I и III компонентов;
f' фокусное расстояние объектива;
фокусное расстояние I и II компонентов;
r₁, r₂, r₃, r₄, r₅, r₆, r₇ радиусы кривизны I, II, III и IV компонентов.

Светосильный объектив для ближней ИК области спектра имеет фокусное расстояние f' 30,05 мм, относительное отверстие 1:1,6, угловое поле в пространстве предметов 2σ 21^o54, спектральный диапазон l_o-λ₁-λ₂ (0,72-0,52-0,9) мкм, меридиональная кривизна изображения равна 0,044 мм, сагиттальная кривизна изображения равна -0,139 мм.

Конструктивные параметры объектива приведены в таблице.

Апертурная диафрагма расположена на первой поверхности линзы 2, ее диаметр равен 15,9 мм,
f' 30,05 мм фокусное расстояние объектива,
S'F' 22,60 мм заднее фокальное расстояние объектива,
38,40 мм, -18,05 ммо

Использование: в качестве объектива в ночных зрительных трубах. Сущность изобретения: объектив содержит четыре компонента, первый компонент - двояковыпуклая линза, второй компонент - двояковогнутая линза, третий и четвертый компоненты - двояковыпуклая линза, при этом соблюдены следующие соотношения: (1), (2), (3), -0,085 < r₁/r₂ < -0,06 (4), -0,9 < r₃/f¹ < -0,7 (5), 0,6 < r₄/f¹ < 0,8 (6), -3,4 < r₅/r₆ < -3 (7), 0,65 < r₇/f¹ < 0,8 (8), где: n₁, n₃ - показатели преломления I и III компонентов, f¹ - фокусное расстояние объектива, - фокусные расстояния I и II компонентов; r₁, r₂, r₃, r₄, r₅, r₆, r₇ - радиусы кривизны I, II, III и IV компонентов. 2 ил. 1 табл.

Светосильный объектив для ближней ИК-области спектра, содержащий четыре компонента, при этом первый компонент положительный, второй компонент - двояковогнутая линза, третий и четвертый компоненты двояковыпуклая линза, отличающийся тем, что первый компонент выполнен в виде двояковыпуклой линзы, при этом соблюдены следующие соотношения:



-0,085 < r₁ / r₂ < -0,06; (4)
-0,9 < r₃ / f' < -0,7; (5)
0,6 < r₄ / f' < 0,8; (6)
-3,4 < r₅ / r₆ < -3; (7)
0,65 < r₇ / f' < 0,8, (8)
где n₁, n₃ показатели преломления I и III компонентов;
f' фокусное расстояние объектива;
фокусные расстояния I и II компонентов;
r₁, r₂, r₃, r₄, r₅, r₆, r₇ радиусы кривизны I, II, III и IV компонентов.