Объектив с переменным фокусным расстоянием Советский патент 1989 года по МПК G02B15/16 G02B15/10 

Н у « tir W,

Л Ч

It 11 iJ IV

IS 16 If

18 19

ИчпОретение относится к оптпчр- (..кому приборостроению, а именно к объективам с переменным фокусным расстоянием, и может быть применено в малогабаритных телевизионных ка- - мерах и в фотографических устройствах .

Целью изобретения является расширение диапазона изменения фокусного расстояния и уменьшение длины при высоком качестве изображения.

На чертеже изображена принципи- оптическая схема объектива с переменным фокусным расстоянием.

Объектив содержит неподвижный положительный компонент 1, отрицательные компоненты 2 и 3, установленные с возможностью взаимосвязанного перемещения вдоль оптической оси, и положительный неподвижный компонент 4. Компонент 1 состоит из отрицательного мениска 5, двояковыпуклых линз 6 и 7 и положительного мениска 8. Ком- понент 2 содержит отрицательный ме- ниск 9, двояковогнутую линзу 10 и отрицательную линзу, склеенную из двояковогнутой 11 и двояковыпуклой 12 линз. Компонент 3 включает склеенные двояковогнутую линзу 13 и поло- жительный мениск 14. Компонент А выполнен из двояковыпуклой линзы 15, положительного мениска 16, склеенного с отрицательным мениском 17, положительного мениска 18, склеенного с отри- цательным мениском 19, положительного мениска 20, отрицательного мениска 21 , склеенного с двояковыпуклой линзой 22, и отрицательного мениска 23, склеенного с двояковыпуклой линзой 24, В воздушный промежуток между линзами 19 и 20 четвертого компонента 4 при необходимости вводятся экстен- дер, дополнительная группа линз, содержащая двояковыпуклую линзу 25, двусклеенную отрицательную линзу из положительного 26 и отрицательного

27менисков, отрицательную линзу, склеенную из двояковогнутой линзы

28и положительного мениска 29.

I

На чертеже показаны также призмен ный блок 30 и светофильтр 31.

Объектив имеет следующие характерстики: фокусное расстояние изменя- ется от 9,2 до 138,3 мм; относительно отверстие (1 -1 ,7)- (1-2, 2) ; линейное поле зрения 2у 11,5 мм длина объектива 185,7 MHi что составляет

1,34 по отношению к мпксимлл1.,н()му фокусному асстоянию объектива.

Объектив исправлен для длины волн А 0,54ft мкм, ахромати овлн для длин волн - 0,486 мкм и 0,61 мк

Кружок рассеяния от сферической аберрации не превышает 0,02 мм п интервале f 9,2-92 мм и сос10Вляе 0,07 мм для f 138,3 мм, поперечная кома для точки поля у 4,4 мм не превышает 0,01 мм на нсем интервале фокусных расстояний, иродопыгый астигматизм для точки поля у 4,4 мм не превьппает 0,2 мм в интервале f 9,2-92 MN и составляет 0,55 мм для f 138,3 мм. Коэффициент передачи контраста на частоте 30 ЛИН/ММ в центре поля составляет 0,85-0,7 в интервале f 9,2-92 мм и 0,5 для f 138,3 мм, а для точки поля у 4,4 мм 0,2-0,4 во всем диапазоне фокусных расстояний.

При введении экстендера в четвертый компонент объектив имеет стедую- щие характеристики: фокусное paiгтоя ние изменяется от 18,4 до 275,7 мм; относительное отверстие (1-3,4)- (1-4,4), линейное поле зрения 2у 11,5 мм.

Коэффициент передачи контраста на частоте 30 лин/мм в центре поля составляет 0,7-0,6 в интервале f 18,4-184 мм и 0,45 для f 275,7 мм, а для точки поля у 4,4 мм 0,2-0,3 во всем диапазоне фокусных расстояний.

Выбор формы и взаимоположения линз в четвертом компоненте позволяет исправить в объективе сферическую и сферохроматкческую аберрации и кому практически без увеличения габарита четвертого компонента с учетом выбора величины воздушного промежутка между третьей и четвертой линзами, обеспечивающей исправление астигматизма и возможность размещения зкстендера. В результате диапазон изменения фокусных расстояний в объективе доведен до 15 крат длина объектива по отношению к максимальному фокусному расстоянию объектва составляет 1,35,

Дополнение четвертого компонента экстендером увеличивает в 2 раза абсолютные значения фокусных расстояний объектива .

515

о р м у л л и ч с б р е т е н н я

I . Объектив с переменным фокусным расстоянием, содержащий четыре компонента, первый и четвертый из которых положительные неподвижные, второй и третий - отрицательные и установлены с возможностью перемещения вдоль оптической оси, первьтй компонент содержит отрицательную линзу, две двояковыпуклые линзы и положительный мениск, обращенный выпуклостью к предмету, второй - отрицательный мениск, обращенный вьтуклостью к предмету, двояковогнутую линзу и отрицательную линзу, склеенную из двояковогнутой и двояковыпуклой линз, третий - отрицательную линзу, склеенную из двояковогнутой линзы и положительного мениска, четвертый компонент содержит щесть положительных линз, пятая из которых склеена из отрицательного мениска и двояковыпуклой линзы, отличающийся тем, что, с целью расщирения диапазона изменения фокусного расстояния и уменьшения длины при высоком качестве изображения.

26

в четвертЬм компоненте первая линза выполнена двояковыпуклой, вторля н третья выполнены склеенными каждая из

положительного и отрицательного менисков, обращенных выпуклостью к изображению, четвертая - в виде мениска,

обращенного вогнутостью к изображению, шестая выполнена склеенной из отрицательного мениска и двояковыпуклой линзы, при. этом величина воздушного промежутка между третьей и четвертой линзами составляет 3-4 минимальных фокусных расстояния.

2. Объектив по п. 1, отличающийся тем, что между третьей и четвертой линзами четвертого компонента установлена дополнительная группа линз из двояковьтук- лой линзы, отрицательной линзы, склеенной из положительного и отрицательного менисков , обращенных вогнутостью к изображению, и отрицательной линзы, склеенной из двояковогнутой линзы и положительного мениска, при этом дополнительная группа линз выполнена с возможностью вывода из хода лучей.

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано при разработке объективов с переменным фокусным расстоянием для малогабаритных телевизионных камер. Цель изобретения - расширение диапазона изменения фокусного расстояния и уменьшение длины при высоком качестве изображения. Изменение фокусного расстояния объектива происходит при одновременном перемещении по нелинейному закону компонентов 2 и 3 относительно неподвижных компонентов 1 и 4. Компонент 1 выполнен из отрицательной линзы 5 и положительных линз 6-8. Отрицательный коипонент 2 выполнен из отрицательных линз 9-11 и положительной линзы 12. Отрицательный компонент 3 состоит из склеенных между собой линз 13 и 14. В положительном компоненте 4 линзы 15, 16, 18, 20, 22,24 положительные, а линзы 17, 19, 21, 23 отрицательные. В воздушный промежуток между линзами 19 и 20 может быть введен экстендер из линз 25-29, позволяющий дискретно увеличить фокусное расстояние объектива в два раза. Диапазон изменения фокусного расстояния без экстендера от 9,2 до 138,3 мм, относительное отверстие от 1-1,7 до 1-2,2, размер изображения 11,5 мм, длина объектива 185,7 мм. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.