Оптическая система видеофотокамеры Советский патент 1990 года по МПК G02B13/16 

Изобретение относится к видеофототехнике, а именно к съемочным он- тическим системам, в которых приемником изображения является электрон- но-лучевая трубка обратной (положительной) кривизны, и может быть использовано в электронной киноаппаратуре и телевизионной технике.

Цель изобретения - создание сис темы, позволяющей получить изображение переменного масштаба при улучшении качества изображения и повышении светосилы.

На -чертеже изображена оптическая система видеофотокамеры.

Оптическая система содержит объектив, состоящий из линз 1-6, внутри которого находится апертурная диафрагма А.Д., оптическую насадку, состоящую из линз 7-12, и электроннолучевую трубку (ЭЛТ) 13. Оптическая насадка содержит два двухсклеенных положительных мениска, первый из которых выполнен из двух положительных менисков 7 и 8 и обращен выпуклостью к ЭЛТ 13, второй же выполнен из двояковыпуклой 9 и двояковогнутой 10 линз и обращен вогнутостью к ЭЛТ 13„ одиночную двояковогнутую линзу 11 и двояковогнутую линзу 12, склеенную с ЭЛТ 13.

Оптический компонент,содержащий объектив и два двухсклеенных мениска, и оптический компонент, состоящи из одиночной двояковогнутой линзы, установлены с возможностью перемещения вдоль оптической оси.

В предлагаемой оптической системе видеофотокамеры изменение масштаба изображения осуществляется перемещением одиночной двояковогнутой линзы по нелинейному закону, а компонента, содержащего объектив и два положителных мениска, - по линейному закону вдоль оптической оси.

Оптическая система предназначена для проецирования оптического изображения на ЭЛТ 13 с положительной кривизной, при этом радиус изображения равен 35,5 мм, что составляет 0, Јш|т.с гДе Јопт.с Фокусное расстояние оптической системы. Максималная величина изображения составляет мм.

Фокусное расстояние системы изменяется от 50 до 71 мм, т.е. изменение масштаба изображения составляет

1,4.

о

,.

0 5

о

5

Оптическая сила насадки (линзы 7-12) составляет -2,4.,.-3,3 оптической силы объектива в зависимости от изменения масштаба изображения, а суммарная оптическая сила двухсклеенных менисков составляет -0,6 и -0,35 оптических сил одиночной двояковогнутой линзы 1 и двояковогнутой линзы 12 соответственно. Разность коэффициентов дисперсий линз лвухсклеенных менисков оптической насадки составляет 22.

Работа оптической системы видеофотокамеры осуществляется следующим образом.

Объектив строит изображение объекта в своей фокальной плоскости. Далее изображение, построенное объективом, переносится насадкой, состоящей из двух двухсклеенных положительных менисков, одиночной и склеенной с ЭЛТ 13 двояковогнутых линз, ка поверхность ЭЛТ. При этом изображение имеет положительную кривизну.

При перемещении вдоль оси оптических компонентов, состоящих из линз 1-6 объектива, двух двухсклеенных менисков из линз 7-10 и одиночной двояковогнутой линзы 11 со- ответственно; изменяется фокусное расстояние всей оптической системы и масштаб изображения. При этом радиус кривизны изображения остается постоянным и составляет не более 0,4 от радиусов кривизны изображения, т.е. предложенная оптическая система обеспечивает возможность получения изображения, обладающего большей кривизной. Это позволяет использовать ЭЛТ с повышенной разрешающей способностью с упрощенной конструкцией электронного преобразователя и намного расширяет функциональные возможности видеофотокамеры.

Относительное отверстие предлагаемой оптической системы равно5 1:5, при этом система имеет постоянную выходную апертуру, равную 0,1 на всем диапазоне изменения фокусного расстояния.

Благодаря дополнительно установленным оптическим элементам и их конструктивному выполнению, светосила предлагаемой системы увеличивается в 1,45 раза по сравнению с известной. Это позволяет получить большую освещенность на ЭЛТ, благодаря чему возможно отказаться от ис51

пользования мощных источников излучения .

Продольная сферическая аберрация оптической системы не превышает 0,6, что в 1,5 раза меньше по сравнению с известной системой, а астигматизм не превышает 0,4 мм, что в 2,5 раза меньше, чем в прототипе.

При пространственной частоте 15 лм/мм частотно-контрастная характеристика (ЧКХ) составляет в центре не менее 0,7, на краю изображения не менее 0,3, что характеризует хорошее качество изображения, передаваемое оптической системой на ЭЛТ повышенной разрешающей способности.

Формула изобретения

Оптическая система видеофотокамеры, состоящая из объектива, электронно-лучевой трубки положительной кривизны и установленной перед ней насадки, содержащей двояковогнутую линзу, склеенную с электронно-лучевой

10

451886

трубкой, отличающаяся тем, что, с целью повышения светосилы и улучшения качества изображения. системы при переменном масштабе изоб- ражения, в насадку введены установленные по ходу луча перед двояковогнутой линзой, два положительных двух- склеенных мениска, обращенных своими выпуклостями друг к другу, и одиночная двояковогнутая линза, при этом оптическая сила насадки составляет -2,5...-3,5 оптической силы объектива, суммарная оптическая сила положительных двухскпеенных менисков составляет -0,5...-О,7 и 0,3...-О,4 оптических сил одиночной двояковогнутой линзы и двояковогнутой линзы, склеенной с электронно-лучевой трубкой, соответственно, причем оптический компонент, содержащий объектив и оба положительных мениска, и оптический компонент, состоящий из оди- ч ночной двояковогнутой линзы, установ- 25 лены с возможностью перемещения вдоль оптической оси.

15

20

Изобретение относится к видеофототехнике, а именно к оптическим системам, позволяющим производить съемку объекта на телевизионную трубку положительной кривизны, например Сферикон. Цель изобретения - повышение светосилы и улучшение качества изображения системы при переменном масштабе изображения. Поставленная цель достигается тем, что в системе, состоящей из объектива, электронно-лучевой трубки положительной кривизны и насадки, установленной между объективом и электронно-лучевой трубки 13 и содержащей двояковогнутую линзу 12, склееную с электронно-лучевой трубкой, в насадку введены установленные по ходу лучей перед двояковогнутой линзой 12 два положительных двусклеенных мениска, обращенных выпуклостями один к другому, и двояковогнутая линза 11. При этом оптическая сила насадки составляет -2,5 - 3,5 оптической силы объектива, суммарная оптическая сила положительных двусклеенных менисков составляет -0,5...-0,7 и -0,3...-0,4 оптических сил одиночной двояковогнутой линзы и двояковогнутой линзы, склеенной с электронно-лучевой трубкой, соответственно, а оптический компонент, составленный объективом и двумя положительными менисками, и оптический компонент, состоящий из первой по ходу луча одиночной двояковогнутой линзой, установлены с возможностью перемещения вдоль оптической оси.