Вариообъектив Советский патент 1989 года по МПК G02B15/16 

/ г

56

,ff/JffCffffffrr i/Jff- fp fMUff

с:

tenk

СП rs9 Ю

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано при создании вариообъективов для проекционных установок, кинопроекторов и телевизионной аппаратуры. Цель изобретения - расширение диапазона изменения фокусного расстояния при телецентрическом ходе лучей в пространстве изображений. Изменение фокусного расстояния осуществляется за счет одновременного и взаимосвязанного перемещения первого отрицательного компонента, выполненного из двояковогнутой 1 и двояковыпуклой 2 линз, и второго положительного компонента, выполненного из отрицательных менисков 3,5 и двояковыпуклых линз 4,6. При этом апертурная диафрагма 7 располагается в передней фокальной плоскости второго компонента. Фокусное расстояние 35-85 мм, относительное отверстие от 1:3,5 до 1:6, размеры поля зрения 6,9 х 9,2 мм. 1 ил.

&0

00

Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к проекционным объективам с переменным фокусным расстоянием, и может быть использовано в оптических-проекционных, измерительно-просмотровых установках, кинопроекторах, телевизионной аппаратуре автоматических систем проектирования.

Цель изобретения - расширение диапазона изменения фокусного расстояни при телецентрическом ходе лучей в пространстве изображений.

На чертеже изобралсена принципиальная оптическая схема вариообъектива. Вариообъектив содержит два компонента.

Первый отрицательный компонент выполнен из двояковогнутой 1 и двояковыпуклой 2 линз. Второй компонент выполнен с положительной оптической силой и содержит отрицательный менис 3, двряковыпуклзгю линзу 4, отрицательный мениск 5 и двояковьшуклую линзу 6. Линзы 3 и 4 склеены,

Апертурная диафрагма 7 размещена между компонентами в переднем фокусе второго компонента.

Оба компонента установлены с возможностью зависимого перемещения вдоль оптической оси.

В вариообъективе телецентрический ход главных лзгчей в пространстве изображений достигается при помощи апертурной диафрагмы, расположенной в переднем фокусе второго компонента. Выполнение компонентов вариообъектива указанным образом позволяет взаимно компенсировать на поверхностях объектива аберрации третьего порядка апертурного и полевых пучков лучей при телецентрическом ходе главных лучей в пространстве изображений для большого диапазона изменения фокусного расстояния. Так, сферическая аберрация в первом и втором компонентах коррегирована, а кома и астигматизм, вносимые первым и вторым компонентами, взаимно- компенсируются в необходимом диапазоне изменения фокусного расстояния объектива,

Соотношение между оптическими силами первого и второго компонентов, указанное в формуле изобретения, одновременно приводит к исправлению кривизны изображения и компен

сации остаточных аберраций третьего порядка аберрациями высших порядкон,

Указанная разность коэффициентов дисперсии отрицательных и положительных линз первого и второго компонентов позволяет компенсировать хроматические аберрации без внесения сфе- рохроматической аберрации в необходи- MOM перепаде фокусного расстояния объектива и корректировать точку на оси и точки вне оси при телецентрическом ходе главных лучей.

Пример. Вариообъектив пред- назначен для точной передачи информации с переменным масштабом на ПЭС-матрицу типа ФПЗС-Ш или. передающую трубку типа Муслин электронного фотоаппарата, фокусное расстояние объектива изменяется от 35 мм до 85 мм, позволяя работать в перепаде 2,4. Относительное отверстие изменяется от 1:3,5 до 1:6. Оптическая сила первого компонента состав- ляет -1 оптической силы второго компонента. Разность коэффициентов дисперсии отрицательной и положительной линз первого компонента составляет 22,11, а положительных и отрицательных линз второго компонента 25.

Отрицательные и положительные линзы второго компонента выполнены соответственно одинаковыми, что обеспечивает технологичность вариообъекти- |ва - Вариообъектив содержит всего 4 типа линз.

При работе первый компонент вариообъектива перемещается по нелинейному закону, второй - по линейному, проецируя изображение объекта в плоскость изображения (приемник ПЭС) , при этом положение плоскости изображения вариообъектива постоянно.

Апертурная диафрагма 7, расположенная в передней фокальной плоскости второго компонента, создает телецентрический ход главных лучей в пространстве изображений.

Вариообъектив обладает хорошим качеством изображения на всем диапазоне изменения фокусного расстояния. Коэффициент передачи контраста в центре изображения при частоте 20 1/мм составляет не менее 0,53, а на краю поля (диагонали) - не менее 0,48, Объектив ахроматизирован в широкой области спектра 480-600 нм.

При минимальном фокусном расстоянии (f 35 мм) продольная сфери

51522

ческая аберрация не превьшает -0,307 мм, хроматизм положения -0,88 мм, астигматизм 0,49 мм, средняя кривизна поля 0,35 мм, дисторсия менее 2,8%, хроматизм увеличения 0,041 мм, аберрации широких наклонных пучков не превьшают -0,023 для основной длины волны.

При наибольшем фокусном расстоянии (f 85 мм) продольная сферическая аберрация 0,248 мм, хроматизм положения 0,333 мм, астигматизм не более 0,2 мм, дисторсия -0,4%, хроматизм увеличения 0,018 мм, аберрация,г широких наклонных пучков не более -0,065 мм.

10

Формула изобретения

20

Вариообъектив,содержащий два компонента, установленные с возможностью перемещения вдоль оптической оси, и апертурную диафрагму между ними, причем первый компонент - отрицательный 25 и содержит отрицательную и положительную линзы, второй компонент -

г

0

0

5

1386

положительный и содержит четыре линзы, первая из которых - мениск, вто-, рая - положительная, третья - отрицательная, четвертая - двояковьтуклая, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона изменения фокусного расстояния при телецентрическом ходе лучей в пространстве изображений, в первом компоненте отрицательная линза выполнена двояковогнутой, положительная - двояковыпуклой, во втором компоненте первая и третья линзы вьтолнены в виде отрицательных менисков, обращенных вогнутостью к изображению, вторая - в двояковыпуклой линзы, при этом первая и вторая линзы второго компонента склеены между собой, оптическая сила первого компонента составляет - (0,9f1,1) оптической силы второго компонента, разность коэффициентов дисперсии материалов отрицательной и положительной ттз первого компонента составляет не менее 21, а положительных и отрицательных линз второго компонента - не менее 24.