СВЕТОСИЛЬНЫЙ ОБЪЕКТИВ Российский патент 2002 года по МПК G02B9/26 G02B11/14 

Предлагаемое изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано, например, в качестве кинопроекционного объектива.

Известен светосильный кинопроекционный объектив (Г.Г.Слюсарев, "Расчет оптических систем", Ленинград, Машиностроение, 1975 г., с.231, табл.III, 7), имеющий относительное отверстие 1: 2 при фокусном расстоянии 150 мм. Он состоит из двух компонентов, каждый из которых склеен из двух линз: двояковыпуклой и отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к изображению. Но этот объектив при нужном фокусном расстоянии 220 мм имеет продольные габариты 240,53 мм.

Наиболее близким аналогом является светосильный объектив, описанный в книге Русинов М.М., Грамматин А.П., Иванов Г.Д., Андреев Д.Н., Агальцова И. А. , Иманин Г. Г. , Вышлевский О.И., Родионов С.А., Вычислительная оптика, Справочник, Ленинград, Машиностроение, 1984 г., с.356 рис.34.1, табл.34.1. Этот объектив состоит из трех компонентов, первый из которых склеенный из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, второй - отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к предмету, а третий - одиночная двояковыпуклая линза. Но данный объектив, рассчитанный на фокусное расстояние 220 мм, имеет малое относительное отверстие (1:3) и недостаточное качество изображения.

Задачей заявляемого изобретения является создание светосильного объектива с фокусным расстоянием 220 мм, относительным отверстием 1:2,4 и с высоким качеством изображения.

Технический результат, обусловленный поставленной задачей, достигается тем, что в светосильном объективе, состоящем из трех компонентов, первый из которых склеенный из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, второй компонент - отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к предмету, а третий компонент - двояковыпуклая линза, в отличие от известного, в третьем компоненте введена дополнительная линза - отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к изображению и склеенный со второй поверхностью двояковыпуклой линзы.

На чертеже представлена оптическая схема предложенного светосильного объектива.

Объектив состоит из последовательно расположенных первого компонента, выполненного в виде склейки двояковыпуклой 1 и двояковогнутой 2 линз, второй компонент - отрицательный мениск 3, обращенный выпуклостью к предмету, третий компонент также склеенный из двояковыпуклой линзы 4 и отрицательного мениска 5, обращенного выпуклостью к изображению. Входной зрачок совпадает с первой поверхностью линзы 1.

Светосильный объектив работает следующим образом: световой поток от предмета, расположенного в бесконечности попадает в объектив, где проходит последовательно через линзы 1, 2, 3, 4, 5 и образует изображение предмета в плоскости наилучшей установки, в которой установлен приемник оптического излучения (не показан).

В соответствии с предложенным решением рассчитан светосильный объектив, исправленный в спектральном диапазоне от 480 нм до 660 нм.

Конструктивные параметры объектива приведены в таблице.

Характеристики рассчитанного объектива:
Фокусное расстояние - 220,1 мм,
Относительное отверстие - 1:2,4,
Угол поля зрения - 7 град.

Объектив имеет следующие аберрации для λ=546 нм.

Поперечная сферическая аберрация для точки на оси - не более 0,036 мм.

Поперечная аберрация широкого наклонного пучка для 2W=7 град:
в меридиональном сечении - не более 0,052 мм,
в сагиттальном сечении - не более 0,014 мм.

Меридиональный астигматический отрезок - не более 0,013 мм.

Сагиттальный астигматический отрезок - не более 0,283 мм.

Дисторсия - не более 0,094%.

Таким образом, в результате предложенного решения обеспечено получение технического результата: создан светосильный объектив с увеличенным фокусным расстоянием f' = 220 мм и повышенным относительным отверстием - 1:2,4 при высоком качестве изображения.

Изобретение может быть использовано в качестве кинопроекционного объектива. Объектив состоит из трех компонентов, первый из которых - склеенный из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, второй компонент - отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к предмету, а третий компонент - двояковыпуклая линза, и за ней введена дополнительная линза - отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к изображению и склеенный со второй ее поверхностью. Обеспечивается создание светосильного объектива с фокусным расстоянием 220 мм, относительным отверстием 1:2,4 и с высоким качеством изображения. 1 ил., 1 табл.

Светосильный объектив, состоящий из трех компонентов, первый из которых - склеенный из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, второй компонент - отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к предмету, третий компонент - двояковыпуклая линза, отличающийся тем, что в третий компонент за двояковыпуклой введена дополнительная линза - отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к изображению и склеенный со второй поверхностью двояковыпуклой линзы.