Проекционный 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 кадра и может быть использовано, например, в проекционных и фотограмметрических установках, Известен проекционный объектив, обеспечивающий телецентрический ход лучей в пространстве кадра . Однако указанный объекФив имеет маленькое относительное отверстие (1:6,3), низкое качество изображения , (кружок рассеяния достигает 0,3 мм) и не аз{роматизован. Кроме того, с целью исправления дисторсии, в непосредственной близости к плоскости изображения установлен положительный мениск, так что задний отрезок фактически отсутствует, что ограничивае практическое использование объектива Известен также проекционный объек тив ci телецентрическим ходом лучей в пространстве кадра 2. Однако указанный объектив имеет значительную дисторсию (-5%) и недостаточно высокую светосилу (относи тельное отверстие 1:8). При проекции с большим увеличением малая светосила не обеспечивает достаточного ypOB ня освещенности изображения, результатом чего является быстрая утсжпяемость оператора,.снижение достоверности и скорости обработки снимков. Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности проекционный телецентрический объектив, содержащий отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к предмету, склеенный из отрицательного и положительного менисков, двояковыпуклую и двояко-:о- вогнутую линзу, положительный мениск обращенный вогнутостью к предмету, двояковыпуклую линзу, склеенную из отрицательного мениска и двояковыпуклой линзы, положительный мениск, обращенный выпуклостью к предмету, склеенный из двояковьшуклой и двояко вохнутой линз, и апертурную диафрагму СЗ. Однако известный объектив имеет большую дисторсию,(-6,9%), вызывающую масштабные искажения изображения что снижает эффективность использова ния объектива в фотограмметрических установках. . Цель изобретения - уменьшение дис торсии объектива. Поставленная цель достигается тем, что в проекционном телецентрическом объективе, содержащем отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к предмету, двояковыпуклую и двояковогнутую линзы, положительный мениск, обращенный вогнутостью к предмету, двояковыпуклую линзу и мениск, обращенный выпуклостью к предмету, склеенный из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, и апертурную диафрагму, отрицательный мениск и вторая двояковыпуклая линза выполнены одиночными, склеенный мениск выполнен отрицательным, а за ним установлены отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к предмету, и положительный мениск, обращенный выпуклостью к предмету, склеенный из двояковыпуклой и двояковогнутой линз. На чертеже представлена принципиальная оптическая схема объектива. Объектив состоит из последовательно расположенных отрицательного мениска 1, обращенного вьшуклостью к предмету, двояковыпуклой 2 и двояковогнутой 3 линз, апертурНой диафрагмы 4, положительного мениска 5, обращенного вогнутостью к предмету двояковыпуклой линзы 6, отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к предмету и склеенного из двояковыпуклой 7 и двояковогнутой 8 линз, отрицательного мениска 9, обращенного вогнутостью к предмету, и положиельного мениска, обращенного выпукостью к предмету и склеенного из вояковыпуклой 10 и двояковогнутой 11 линз. Обьектив обладает следующими основыми техническими характеристиками. Фокусное расстоянии, мм48 Относительное отверстие1:3,6 Угловое поле в пространстве предметов, град 42 Задний отрезок,мм 18,4 Основная длина вол346,1 ны, нм Рабочий диапазон 486,1-656,3 длин волн, нмРазрешающая способность (при отсутствии геометрического виньетирования) , мин/мм 3 . . в центре 80 mm/мм на краю 35 лин/мм Дистория по всему полю не превьпнает, % .0,06 Объектив обладает хорошей равномерностью светораспределения по . полю (освещенность на краю составляет не мен.ее 83,4% от освещенности в центре). Особенно важным является то, что хорошая равномерность светораспределения достигнута при отсутст вии отрицательной дисторсии, которая как известно, является одним из факторов повьш1ения равномерности освещенности изображения. Объектив рассчитан всего из двух марок стекла, отличающихся друг от только коэффициентом дисперсии поэтому при работе в монохроматическо свете может быть легко пересчитан на одну (любую из этих двух) марку стекла без ухудшения корр.екции аберраций с уменьшением количества линз на две. Отрицательный мениск.1 служит для обеспечения необходимого углового поля в пространстве предметов при минимуме вносимой дистории. Линзы 2, 3, 5 и 6 и склеенная линза 7, 8 обеспечивает требуемую светосилу, отрицательный мениск 9 и склеен|Ный положительный мениск 10, 11 позволяет компенсировать отрицатель474ную дисторсию предыдущей части системы. Радиусы склеенных поверхностей являются параметрами для коррекции хроматических аберраций. Предложенная схема объектива позволила, по сравнению с прототипом, уменьшить дисторсию, что существенно уменьшает масштабные искажения изображения,, повьш1ает эффективность использования обвектива в фотограмметрических установках. По сравнению с базовым объектом, предназначенным для работы в проекционных, и фотограмметрических установках, используемых для просмотра и точного .измерения координат изображений TpieKOB, полученных с больших пузьфьковых камер, уменьшение дисторсии предложенного объектива до 0,06% позволяет обеспечить высокую точность измерения геометрических параметров следов Частиц, и, следовательно, точность восстановления пространственных координат и определение свойств самих частиц. При использовании объектива с неисправленной дисторсией (дисторсия базового объекта - 6,9%) для получения достоверной информации об исследуемых процессах требуется дополнительная обработка снимков на ЭВМ, что. замедляет получение конечных результатов исследований и сопряжено с дополнительными расходами.

ПРОЕКЦИОННЫЙ ТЕЛЕЦЕНТРИЧЕСКИЙ ОБЪЕКТИВ, содержащий отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к предмету, двояковыпуклую и двояковогнутую линзы, положительный мениск, обращенный вогнутостью к предмету, вторую двояковыпуклую линзу и мениск, обращенный вьтуклостью к предмету, склеенный из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, и апертурную диафрагму, отличающийся, тем, .что, с целью уменьщения дистор- сии, отрицательный мениск и вторая двояковыпуклая линза выполнены одиночными, склеенный мениск выполнен отрицательньм, а за ним установлен: отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к предмету, и положитепь- S ный мениск, обращенный вьтуклостью «Л к предмету и склеенный из двояковыпуклой и двояковогнутой линз.