Широкоугольный гидрообъектив Советский патент 1991 года по МПК G02B11/34 

Изобретение относится к оптическому приборостроению, точнее к оптическим системам гидрообъективов, и может быть использовано для получения визуальной информации от подводных объективов.

Целью изобретения является улучшение качества изображения путем коррекции аберраций широких наклонных пучков с одновременным сокращением относительных габаритов.

На чертеже представлена оптическая схема объектива с ходом лучей.

Широкоугольный гидрообъектив pa- ботает следующим образом.

Световой поток от объекта, расположенного в водной среде, попадает на первую линзу объектива 1, являющуюся одновременно защитным иллюминатором. Затем световой поток проходит остальные компоненты 2-8 объектива и образует изображение в плоскости светочувствительного слоя приемника изображения, например передающей телеви- зионной трубки.

Под коэффициентом, оценивающим относительные габариты объектива, понимается приведенный коэффициент, учитывающий длину объектива относительно его фокусного расстояния в воде, относительное отверстие, угловое поле, относительный максимальный световой диаметр объектива, вычисляемый по формуле

- Ь , 1 . °лЈ4й« е с f.

Lw

tg«V

vv

где L

длина системы с учетом заднего фокального отрезка; fw - фокусное расстояние объектива

в воде;

О относительное отверстие объектива , ОЭц,- угловое поле объектива в во-

де,1

ОА - максимальный световой диаметр объектива, определяющий поперечные габариты объектива. Выполнение первого компонента 1 положительным позволяет понизить высоты падения лучей широкого наклонного пучка на последующие компоненты объектива, тем самым уменьшая аберрации высшего порядка, особенно в меридиональном сечении. Толщина первой линзы 1 по оптической оси играет важную роль как в аберрационной коррек- ции, так и в обеспечении прочности

9

5

0

5

объектива. Оптимальной величиной в данном случае является величина порядка фокусного расстояния объектива в воде, уменьшение этой величины нарушает коррекцию аберраций широкого наклонного пучка, особенно в сагиттальном сечении, что не позволяет реализовать высокое качество изображения. Первая линза 1 объектива выполняет одновременно роль защитного иллюминатора, что приводит к уменьшению относительного диаметра объектива и к уменьшению аберраций высшего порядка в широких наклонных пучках, в том числе и хроматических, так как происходит менее резкий излом лучей указанных пучков вследствие меньшей разности показателей преломления вода - стекло, чем воздух - стекло. Ограничение расстояния между четвертым и пятым компонентами величиной 1,1 фокусного расстояния , объектива в воде является необходимым для одновременного достижения высокого качества с точки зрения, особенно, сферической аберрации в широких наклонных пучках, а также сокращения продольных габаритов объектива.

Примером конкретной реализации является широкоугольный гидрообъектив с относительным отверстием 1:2,8, угловым полем в воде 2W 90°, фокусным расстоянием в воде f -8,47, в воздухе f - 6,35, задним фокальным отрезком Sp 12,47 мм, относительные габариты характеризует К 137,8.

Для точки, на оси uSjq, 0,03 мм, для края поля хроматизм увеличения не превышает 0,012 мм, а хроматическая разность сферической аберрации в широких наклонных пучках для края поля не более 0,05 мм, хроматическая кома - 0,03 мм.

Диаметр кружка рассеяния в широких наклонных пучках не превышает 0,025 мм. Формула изобретения

Шр одоугольный гидр о объектив, содержащий шесть компонентов, первый, второй и третий из которых - одиночные мениски, обращенные вогнутостью к изображению, причем второй и третий - отрицательные, четвертый компонент склеен из отрицательного мениска и двояковыпуклой линзы, пятый компонент склеен из положительного и отрицательного менисков, обращенных вогнутостью к объекту, а тестой - поло5 16494926

жительный, отличающийсяоптической оси объектива не менее f,,

тем, что, с целью улучшения качествапричем расстояние между четвертым и

изображения путем коррекции аберрацийпятым компонентами не превышает велишироких наклонных пучков с одновре-, чины Ijlf где f - фокусное расменным сокращением относительных га-стояние объектива в воде, а шестой

баритов, в нем первый компонент вы-компонент выполнен в виде двояковыполнен положительным с толщиной попуклой линзы.

Изобретение относится к оптическому приборостроению, к оптическим системам гидрообъективов, и может быть использовано для получения визуальной информации от подводных объектов. Цель изобретения - улучшение качества изображения за счет коррекции аберраций широких наклонных пучков с одновременным сокращением относительных габаритов. Широкоугольный оОъекГ Аперл7(/р//ЈГ/7 йиафрагма тив содержит шесть компонентов, первый из которых - положительный мениск 1, второй и третий - одиночные отрицательные мениски 2, 3, обращенные выпуклостью к изображению, склеенный из отрицательного мениска 4 и двояковыпуклой линзы 5 четвертый компонент, склеенный из положительного 6 и отрицательного 7 менисков, обращенных вогнутостью к объекту, пятый компонент, расположенный на расстоянии от четвертого компонента, не превышающем 1,1fw, и шестой - двояковыпуклая линза 8с Толщина положительного мениска 1 по оптической оси не менее fyy, где fw - фокусное расстояние объектива в воде. Относительное отверстие 1:2,8, угловое поле в воде 26Jyu 90 , фокусное расстояние в воде fw -8,47, в воздухе f 6,35, приведенный коэффициент, характеризующий относительные габариты гидрообъектива, К 137,8. 1 ил. а Плоскость изоВражений о SS (Л Ъ СО 4ь СО ic