Широкоугольный телецентрический объектив Советский патент 1984 года по МПК G02B13/22 

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к линзовым объективам с телецентрическим ходом лучей в пространстве изображений, и может быть использовано в различных 5 измерительных установках, где предьявяются повытенные требования к дчеству изображения и к исправлению дисторсии при больших угловых полях.

Известен объектив, обеспечиваю- 0 ий телецентрический ход лучей в пространстве изображений С1J.

Однако указанный объектив имеет малое угловое поле в пространстве предметов (42 ) и при этом большую fs исторсию (-6,9%).

Известен также объектив с телецентрическим ходом лучей 2.

Однако этот объектив имеет недостаточное угловое поле (70-80°). Кро- 20 ме того, конструкция объектива нетёхнологична: объектив содержит трехсклеенный компонент, толстый мениск, а для исправления дисторсии три поверхности выполнены асферическими 25 причем одна из них - асферическая поверхность восьмого порядка), что усложняет изготовление объектива, требует использования дорогостоящего , оборудования и привлечения высоко- jO квалифицированных рабочих.

Известен широкоугольный телецентрический объектив, содержащий склеенный отрицательный и положительньШ мениски, обращенные выпуклостью к пред-,, мету, апертурную диафрагму, отрицательный и положительный мениски, обращенные вогнутостью к предмету, и две двояковыпуклые линзы С 3.

Однако данный объектив обладает Q маленьким относительным отверстием (1:8), что не позволяет использовать его в условиях пониженной освещенности, недостаточным угловым полем в простраистве предметов (48 ), не позволяющим вести съемку протяженных объектов с близкого расстояния, и значительной дисторсией (-5%), вызывающей масштабное искажение изображения.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному объективу является широкоугольный телецентрический объектив, содержащий положительный и два отрицательных мениска, обращенных выпуклостью к предмету, 55 апертурную диафрагму, положительный меииск, обращенный вогнутое тью к пред- I мету, положительный мениск, обращенный выпуклостью к предмету, положительный мениск, обращенный вогнутостью к предмету, двояковыпуклую линзу и отрицателгзньпй и положительньй мениски, обращенные выпуклостями друг к другуt4l.

Однако известный объектив имеет недостаточное угловое поле в пространстве предметов.

Целью изобретения является увеличние углового поля в пространстве предметов.

Поставленная цель достигается тем, что в широкоугольном телецентрическом объективе, содержащем положительный и два отрицательньк мениска, обращенных выпуклостью к предмету, апертурную диафрагму, положительный мениск, обращенный вогнутостью к премету, мениск, полозкительную линзу, двояковыпуклую линзу и отрицательный и положительный мениски, обращенные выпуклостями друг к другу, второй мениск, установленный после апертурной диафрагмы, выполнен отрицательным, обращенным вогнутостью к предмету, а положительная линза, выполнена двояковыпуклой.

На чертеже представлена принципиальная оптическая схема предлагаемо1ГО объектива.

Объектив состоит из последовательно расположенных положительного 1 и отрицательных 2 и 3 менисков, обращенных выпуклостью к п)едмету, апертурной диафрагмьг 4, положительного 3 и отрицательного 6менисков, обращенных вогнутостью к предмету, двояковыпуклых линз 7 и 8, отрицательного 9 и положительного 10 менисков, обращенных соответственно вогнутостью и вьшуклостью к предмету.

Причем мениски 1-3 для развития углового поля в пространстве предметов прим 1ймуме вносимой дисторсии, мениски 5 и 6 - для коррекции сферической аберрацки и комы широких наклоннык пучков, линзы 7 и 8 являются силовыми компонентами и служат для обеспечения необходимого относительного отверстия, мениски 9 и 10 позволяют уменьшить остаточную дисторсию объектива.

По сравнению с известным, предложенный объектив позволяет увеличить угловое поле в пространстве предметов в 1,3 раза.

Объектив обладает следующими основными техническими харгктеристиками: 3 1 фокусное расстояние 10 мм; относительное отверстие 1:5; угловое поле в пространстве, предметов 90 линейное поле в пространстве изображений 20 мм; рабочая длина волнь1 546,1 им; разрешающая способность (при отсутствии геометрического виньетирования в центре 200 лин/м на краю 150 лин/мм, дисторсия по все му полю не превьшает 2,8. Объектив построен на базе только сферических поверхностей. Высокая степень коррекции аберраций широких наклонных пучков позволя ет не прибегать к геометрическому виньетированию для улучшения качест0 ,4 ва изображения и за счет введения аберрационного виньетирования получить хорошее светораспределение по полю кадра (освещенность на краю изображения составляет не менее 61% от освещенности в центре). За базовый объект принят телецентрической объективCll« , Предложенный объектив по сравнению с базовым позволяет увеличить угловое поле в пространстве предметов более чем в 2 раза, что значительно расширяет эксплуатационные возмсйсности объектива, уменьшить при этом дисторсию в 2,5 раза, уменьшив тем масштабные искажения изображения.

ШИРОКОУГОЛЬНЫЙ ТЕЛЕЦЕНТРИЧЕСКИЙ ОБЪЕКТИВ, содержащий .положительный и два отрицательных мениска, обращенных выпуклостью к предмету, апертурную диафрагму, положительный мениск, обращенный вогнутостью к предмету,мениск, положительнуюлинзу, дво- яковыпуклую линзу и отрицательный и положительный мениски, обращенные выпуклостями друг к другу, отличающийся тем, что, с целью увеличения углового поля в пространстве предметов, второй мениск,установленный после апертурной диафрагмы, выполнен отрицательным, обращенным вогнутостью к предмету, а положительная линза выполнена двояковыпуклой. «sj / сд . ч Л1 - j