ШИРОКОУГОЛЬНЫЙ СВЕТОСИЛЬНЫЙ ОБЪЕКТИВ Российский патент 2001 года по МПК G02B9/60 G02B11/30 

Изобретение относится к области оптико-электронной техники и может быть использовано в качестве широкоугольного светосильного объектива к миниатюрным телевизионным камерам, использующимся как "дверной телеглазок" для просмотра пространства за квартирной дверью и в самых разнообразных условиях эксплуатации.

Наиболее близкими по технической сущности является широкоугольный объектив (М.М. Русинов. Композиция оптических систем, Ленинград, Машиностроение, Ленинградское отделение, 1989 г., стр. 256, рис. 20.14).

Недостатком этого устройства является большое число оптических элементов, наличие склеек оптических элементов, что увеличивает трудоемкость и номенклатуру оснастки при изготовлении объектива.

Это обусловлено конструктивными особенностями данного устройства.

Целью настоящего изобретения является уменьшение количества применяемых оптических деталей с сохранением дисторсии и углового поля.

Эта цель достигается тем, что в широкоугольном светосильном объективе, содержащем пять компонентов, третий компонент выполнен в виде положительной плосковыпуклой линзы, обращенной выпуклостью к изображению, четвертый компонент выполнен в виде положительной двояковыпуклой линзы, пятый компонент выполнен в виде положительной плосковыпуклой линзы, обращенной выпуклостью к предмету, при этом толщина третьего компонента составляет (3-8)•F, толщина четвертого компонента составляет (2-6)•F, апертурная диафрагма расположена между третьим и четвертым компонентами, а оптическая сила пятого компонента равна 0,1-0,5 оптической силы объектива, где F - фокусное расстояние объектива.

Конструктивное исполнение варианта широкоугольного светосильного объектива показано на чертеже. Здесь содержатся первый компонент 1, второй компонент 2, третий компонент 3, апертурная диафрагма 4, четвертый компонент 5 и пятый компонент 6. Параметры варианта исполнения широкоугольного светосильного объектива приведены в табл. 1.

Параметры такого широкоугольного светосильного объектива:
- расчетная длина волны - 546 нм;
- рабочий спектральный диапазон - (480 - 640) нм;
- фокусное расстояние - F=2,45 мм;
- угловое поле зрения - 160 градусов;
- линейное поле зрения - 6 мм;
- светосила - 1:2,2.

Принцип действия устройства заключается в следующем.

Первый и второй компоненты 1 и 2, представляющие собой отрицательные мениски, развивают угловое поле и создают отрицательную дисторсию, а силовые компоненты 3, 5 и 6 формируют изображение, компенсируя астигматизм и кривизну поверхности изображения за счет толщины третьего компонента, которая составляет (3 - 8)•F и толщины четвертого компонента, которая составляет (2 - 6)•F, а апертурная диафрагма 4 располагается между третьим 3 и четвертым 5 компонентами.

Величины внеосевых аберраций составляют значения, приведенные в табл. 2.

Как видно из расчетов, широкоугольный светосильный объектив обеспечивает аберрационные характеристики на уровне объектива, близкого по технической сущности.

Положительный эффект от предлагаемого технического решения заключается в уменьшении количества применяемых оптических деталей, исключении склеенных оптических поверхностей, что сокращает номенклатуру технологических процессов и применяемых материалов и уменьшает трудоемкость при изготовлении оптических деталей.

Объектив содержит пять компонентов, первый и второй из которых отрицательные мениски. Третий выполнен в виде плосковыпуклой линзы, обращенной выпуклостью к изображению, четвертый - в виде двояковыпуклой линзы, а пятый - в виде плосковыпуклой линзы, обращенной выпуклостью к предмету. Апертурная диафрагма расположена между третьим и четвертым компонентами. Толщина третьего компонента составляет (3-8)F, где F - фокусное расстояние объектива, а толщина четвертого компонента - (2-6)F. Оптическая сила пятого компонента равна 0,1-0,5 оптической силы объектива. Обеспечивается упрощение конструкции за счет уменьшения количества применяемых оптических деталей. 1 ил., 2 табл.

Широкоугольный светосильный объектив, содержащий пять компонентов, первый и второй из которых - отрицательные мениски, третий, четвертый и пятый - положительные линзы, отличающийся тем, что положительная линза третьего компонента выполнена в виде плосковыпуклой линзы, обращенной выпуклостью к изображению, положительная линза четвертого компонента выполнена в виде двояковыпуклой линзы, а положительная линза пятого компонента выполнена в виде плосковыпуклой линзы, обращенной выпуклостью к предмету, при этом толщина третьего компонента составляет (3-8)F, толщина четвертого компонента составляет (2-6)F, апертурная диафрагма расположена между третьим и четвертым компонентами, а оптическая сила пятого компонента равна 0,1-0,5 оптической силы объектива, где F - фокусное расстояние объектива.