Светосильный телецентрический гидросъемочный объектив Советский патент 1984 года по МПК G02B13/22 G02B9/64 

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к объективам с телецентрическим ходом лучей в пространстве изображений, и может быть использовано в связи с ра работкой новых приборов для съемки в жидких средах, требущих повьшенной устойчивости к гамма-излучению. Известен объектив, обеспечивающий телецентрический ход лучей в простра стве изображенийtl. Однако указанный объектив имеет малое угловое и линейное поле (ZW:40%, .- 2Cijiua ), что не позво ляет использовать его для съемки про тяженных объектов, относительное отверстие 1:2, недостаточное для съемк в условиях пониженной освещенности. Кроме того, объектив обладает значительной дисторсией (-7%). Известен также телецентрический объектив 21. Однако этот объектив имеет малое линейное поле в пространстве изображений{21 - fSjuxoxV 5 недостаточное относительное отверстие (1:2) и боль шую дисторсию (-14%), вызывающую мас штабные искажения изображения. Кроме того, объектив не позволяет получить равномерное светораспределение в пло кости изображения (освещенность на краю поля не превышает 40% от освещенности в центре за счет значительного геометрического виньетирования) Наиболее близким по технической сущности к изобретению является све тосильный телецентрический гидросъе- мочный объектив, содержащий последовательно расположенные положительный и два отрицательных мениска, обращен ные выпуклостью к предмету, апертурну диафрагму, положительную линзу, скле ную из двояковогнутой и двояковыпуклой линз, отрица тельный мениск, обра щенный выпуклостью к предмету, положительную одиночную линзу и двояковы пуклую линзу, склеенную из двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, обращенного вогнутбстью к предмету 31. Объектив обладает достаточным угловым полем в пространстве предметов (2W : 60°w), но значительной дисторсией (-6,3%) вызывающей существенные масштабные искажения нзображе ния. Кроме того, в объективе применена нестандартная марка стекла (СТФ 376). Целью изобретения является уменьшение дисторсии. Поставленная цель достигается тем, что в светосильном телецентрическом гидросъемочном объективе, содержащем положительный и два отрицательных мениска, обращенных выпуклостью к предмету, апертурную диафрагму, положительную линзу, отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к предмету, положительную линзу и двояковыпуклую линзу, склеенную из двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, за двояковыпуклой склеенной линзой введены отрицательный и положительный мениски, обращенные выпуклостями друг к другу, положительный мениск склеен из отрицательного и положительного менисков, первая положительная, линза, расположенная за диафрагмой,, выполнена двояковыпуклой, а вторая - в виде мениска, обращенного вогнутостью к предмету и склеенного из двояковогнутой и двояковыпуклой линз. На чертеже представлена принцип альная оптическая схема предлагаемого объектива. Объектив состоит из последовательно расположенных положительного мениска, склеенного из отрицательного 1 и положительного 2 менисков, обращенных выпуклостью к предмету, отрицательных менисков 3 н 4, обращенных выпуклостью к предмету, апертурной диафрагмы 5, двояковыпуклой линзы 6, отрицательного мениска 7, обращенного выпуклостью к предмету, положительного мениска, обращенного вогнутостью к предмету и склеенного иэ двояковогнутой 8 и двояковыпуклой 9 линз, двояковыпуклой линзы, склеенной из двояковыпуклой линзы 10 и отрицательного мениска 11, обращенного вогнутостью к предмету, отрицательного мениска 12, обращенного вогнутостью к предмету,и положительного мениска 13, обращенного выпуклостью к предмету. Конструкция данного объектива позволяет уменьшить остаточную дисторсию до -1,4%, т.е., в 4,5 раза по Сравнению с известным объективом. Предложенный объектив обладает следующими основными техническими характеристиками: переднее фокусное асстояние 21,5 мм, заднее фокусное асстояние 16,1 мм, относительное от3 . , 1 верстие 1:1,5, угловое поле в воде 60, задний отрезок 6,8 мм, основная длина волны 486,3 нм, рабочий диапазон длин волн 420-620 нм, {Разрешающая способность объектива при отсутствии геометрического виньетирования широких наклонных пучков: в цент ре 100 ЛИН/ММ, на краю 20 лин/мм, дисторсия в пределах всего поля не превьшает 1,4%. Объектив расчитан на марки стекла серии 100 с учетом повышенных требований по устойчивости к гаммаизлучению. Хорошая коррекция аберраций широких наклонных пучков позволяет не пр бегать к геометрическому виньетированию и обеспечить высокую равномерность светораспределения в пространстве изображений (освещенность на краю поля составляет не менее 99,4% от освещенности в центре), что особе но важно в сочетании с исправленной 1 , 4 дисторсией, так как отрицательная дисторсия является одним из средств / повышения освещенности на краю поля. За базовый объект принят гидросъемочный объектив с повьш1енной устойчивостью к гамма-излучению 21. Повьш ение относительного отвер- ,стия до 1:1,5 делает съемочнуто аппаРатуру более универсальной и пригодной для съемки при слабом освещений и ни больших глубинах. Уменьшение . остаточной дисторсии объектива в 10 раз позволяет существенно уменьшить масштабные искажения изображениями улучшить тем самым измерительные свойства объектива. Значительное повьш1ение освещенности на краю поля (99,4% в предлагаемом и 40% - в известном) особенно важно при съемке вжидких средах, в частности под водой, где прозрачность понижена и рассеяние света значительно.

СВЕТОСИЛЬНЫЙ ТЕЛЕЦЕНТРИЧЕСКИЙ ГИДРОСЬЕМОЧНЫЙ ОБЪЕКТИВ, содержащий положительный и два отрицательных мениска, обращенных выпуклостью к ,- . предмету, апертурную диафрагму, положительную линзу, отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к предмету, положительную линзу и двояковыпуклую линзу, склеенную из двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, отличающийся тем, что, с целью уменьшения дисторсии, за двояковыпуклой склеенной линзой установлены отрицательный и положительный мениски, обращенные выпуклостями друг к другу, положительный мениск склеен из отрицательного и положительного менисков, первая положительная линза, расположенная за диафрагмой, выполнена двояковыпуклой, а вторая - в виде мениска, обращенного (Л вогнутостью к предмету и склеенного из двояковогнутой и двояковыпуклой линз.