Светосильный длиннофокусный объектив Советский патент 1985 года по МПК G02B11/34 

Изобретение относится к оптике к классу светосильных фотографически объективовj предназначенных для работы в аппаратуре записи изображений в условиях пониженной освещенности. Известен объектив, содержащий трехсклеенный положительньй компонент, положительный мениск, обращенный вогнутостью к изображению, двусклеенный положительный компонент, две положительные и расположенную между ними отрицательную одиночную линзы ОJ Известный объектив имеет недоста точные качество изображения для Л использования его с высокочувствительными носителями записи информации и фокусное расстояние - 145 мм, при высоких относительном отверстии 1:1,14 и угловом поле в пространстве предметов 12. Кроме того, при созда нии длиннофокусньрс объективов применение склеенных линз является нетехнологичным, при условии высоких отно сительных отверстий. Известен светосильный длиннофокус ный объектив, содержащий шесть компо нентов, первьй, второй, четвертый и пятьй из которых положительные, а третий и шестой - отрицательные, при чем четвертый - двояковыпуклая линза, а пятьй - мениск, обращенньш вогнутостью к изображению 2J . Известный объектив имеет фокусное расстояние 371 мм, обладает относи- тельным отверстием 1:1,5 и угловым полем в пространстве предметов 12 . Основная длина волны (,3 нм. Рабочий диапазон длин волн невелик i20 нм, т.е. всего 40 нм. Основными недостатками объектива прототипа являются неудовлетворител ное качество аберрационной коррекци и малый спектральный диапазон работ что приводит к ограничению области применения объектива, невозможности применения его с высокочувствительными носителями записи информации, имеющими более широкий диапазон раб ты - 100-300 нм от «Л t 400 нм до нм с разбивкой на рабочие зо ны от 9(1 400нм до нм и от 586 нм до 700 нм. Цель изобретения - повышение качества изображения за счет обеспече ния плавного хода кривой полихроматической частотно-контрастной харак теристики объектива на уровне конт5Jраста не ниже 0,02 в области частот 300 - 1000 мм-1 при относительном отверстии не ниже 1:1,5, Поставленная цель достигается тем, что у светосильного длиннофокусного объектива, содержащего шесть компонентов, первьй, второй, четвертьй и пятьй из которых положительные, а третий и шестой - отрицательные, причем четвертьй - двояковыпуклая линза, а пятьй - мениск, обращенньй вогнутостью к изображению, первьй компонент выполнен в виде, мениска, обращенного вогнутостью к изображению, второй - двояковыпуклая линза. Третий вьтолнен из двух одиночных двояковогнутых линз, шестой - мениск, обращенный вогнутостью к изображению, между четвертым и пятым компонентами введена двояковыпуклая линза, причем расстояние между четвертым компонентом и двояковьшуклой линзой, а также между первым и вторым компонентами составляет величину 0,3 0,5 i, а между вторым и третьим компонентами - не более 0,002 f , где fg - фокусное расстояние объектива. На чертеже представлена принципиальная оптическая схема объектива. Предлагаемьй объектив содержит положительньй мениск 1, обрап;енньй вогнутостью к изображению, двояковыпуклую линзу 2, отрицательный компонент 3, содержащий две двояковогнутых линзы, положительную линзу 4. двояковыпуклую линзу 5, положительную линзу 6, выполненную в виде мениска, обращег ного вогнутостью к изобрс1жению, и отрицательньй мениск 7, обращенньй вогнутостью к изображению. Сущность изобретения состоит в том, что первьй компонент выполняется в виде мениска, обращенного вогнутостью к изображению. Такая его форма обеспечивает лучшую коррекцию сферической аберрации для случая бесконечно удаленного предмета. Второй компонент вьшолняется в виде двояковыпуклой линзы и расположен от первого на расстоянии не менее 0,3 и не более 0,5 f, что позволяет обеспечить коррекцию комы за счет формы линзы. Расстояние между компонентами ограничено как из условия улучшения качества аберрационной коррекции, так и из требований к технологиз1ности. Объектив является длинно3фокусным, т.е. его длина не должна быть слишком большой, поэтому целесо образно компоненты объектива располагать на возможно меньших расстояни ях друг от друга. С другой стороны, удаление второго и всех последующих компонентов от первого облегчает в целом его изготовление, так как уменьшается число крупногабаритных деталей. Требования улучшения аберрационной коррекции легче удовлетворить, если компоненты расположены близко к друг другу. Таким образом, выбрана оптимальная величина -расстоя ния между первым и вторым компонен,тами, составляющая 0,3 - 0,5 f. Расстояние между вторым и третьим компонентами не должно превышать 0,002 fg , тогда тонкий воздушньй мениск,, образующийся между этими компо нентами, работает как тонкая воздушная прослойка и помогает исправлять |аберрации высших порядков. Кроме того, второй компонент совместно с пер вой линзой третьего компонента сл5гжат для коррекции хроматических аберраций, за счет чего появляется возможность расширения спектрального диапазона работы объектива. Третий компонент выполнен из двух одиночных двояковогнутых линз для того чтобы действие сильного отрицательнаго третьего компонента более равномерно распределилось в системе,, что приводит к уменьшению аберраций высших порядков. Третий компонент коррегирует аберрации астигматизма, кривизну поля, хроматические аберрации. Третий компонент совместно с четвертым служат для коррекции хро матических аберраций. Кроме того. 254 совместный прогиб второй линзы третьего и четвертого компонентов позволяет воздействовать на аЬеррации в сагиттальном сечении. Между четвертым и пятым компонентами введена двояковьтуклая линза j |соторая служит для увеличения относительного отверстия объектива, коррекции сферической аберрации, астигматизма, хроматичес- ких аберраций. Расстояние между четвертым компонентом и двояковьтуклой линзой выбрано оптимальным из условия необходимости обеспечения требуемого качества аберрационной коррекции, а также из уловия уменьшения весогабаритных характеристик объектива. Шестой компонент выполнен в виде мениска, обращенного вогнутостью к изображению для обеспечения коррекции дисторсии, кривизны поля, тонкой коррекции аберрации комы.. Предлагаемый объектив имеет отно сительное отверстие 1:1,5, угловое поле 10, фокусное расстояние 410,9 мм, задний фокальный отрезок 20,14 мм. Основная рабочая длина волны предлагаемого объектива- IQ 620 нм. Диапазон длин волн от Д . 546 нм до нм. Качество аберрационной коррекции по критерию ЧКХ для точки на оси 1000 , для края поля 600 . Предлагаемый объектив по сравнению с прототипом обеспечивает улучшение качества аберрационной коррекции по критерию ЧКХ для точки на оси в 2 раза, для точки вне оси в 2,2 раза, а также расширение спектрального диапазона работы объектива в 3 раза.

СВЕТОСИЛЬНЫЙ ДЛИННОФОКУСНЫЙ ОБЪЕКТИВ, содержащий шесть компонентов, первый, второй, четвертый и пятый из которьпс положительные, а третий и шестой - отрицательные, причем четвертый - двояковьтуклая линза;, а пятый - мениск, обращенный вогнутостью к изображению, отличающийся тем, что, с целью повьшения- качества изображения за счет обеспечения плавного хода кривой полихроматической частотно-контрастной характеристики объектива на уровне контраста не ниже 0,02 в области частот 300 - 1000 относительном отверстии не ниже 1:1,5, первый компонент выполнен в виде мениска, обращенного вогнутостью к изображению, втгорой - двояковьтуклая линза, третий выполнен из двух одиночных двояковогнутых линз, шестой - мениск, обращенный вогнутостью к изображению, между четвертым и пятым компонентами введена двояковыпуклая линза, причем расстояние между четвертым КомпоV) нентом и двояковыпуклой линзой, а также между первым и вторым компонентами составляет величину 0,3 - 0,5 а между вторым и третьим компонен- g тами - не более 0,002 , где 1, - фокусное расстояние объектива