Репродукционный объектив Советский патент 1992 года по МПК G02B9/64 

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано при создании репродукционных объективов для считывания и ввода информации в ЭВМ, например для обработки изображения.

Известен репродукционный объектив, состоящий из пяти компонентов и имеющий при фокусном расстоянии 34 мм относительное отверстие 1:2,8 и угловое поле 30°, работающий в видимом спектральном диапазоне от 486 до 656 нм.

Известен также репродукционный объектив, состоящий из девяти компонентов и имеющий при фокусном расстоянии 100 мм относительное отверстие 1:6 и угловое поле 62°, работающий в видимом спектральном диапазоне от 434 до 640 нм.

Известен репродукционный объектив, содержащий отрицательный компонент из положительного и двух отрицательных менисков и положительный компонент из семи линз и апертурной диафрагмы, расположенной между второй и третьей линзами, причем первая линза двояковыпуклая и вторая - отрицательный мениск склеены между собой, третья линза - положительный мениск, четвертая - мениск, обращенный вогнутостью к предмету. Объектив имеет при фокусном расстоянии 3 мм относительное отверстие 1:4 и угловое поле 56° и работает в видимом спектральном диапазоне от 520 дло 580 нм 1.

К недостаткам известных объективов следует отнести малое угловое поле и узкий спектральный диапазон работы, не позволяющий использовать их при работе с современными приемниками оптического излучения, как правило, чувствительными в области 400-1000 нм.

Целью изобретения является увеличение углового поля зрения и расширение спектрального диапазона работы.

Сущность изобретения заключается в том, что в репродукционном объективе отрицательный компонент, состоящий из положительного и двух отрицательных менисков, обеспечивает возможность увеличения углового поля за счет коррекции дисторсии и аберраций высшего порядка в широких наклонных пучках, которые возрастают с ростом углового поля, положительный компонент состоит из четырех линз и апертурной диафрагмы, расположенной между второй и третьей линзами, при этом показатели преломления первой и второй линз близки, а коэффициенты дисперсии в видимом спектральном диапазоне отличаются на 10ч причем положительная линза выполнена из флинта, что обеспечивает возможность коррекции незлементарных хроматических аберраций, возникающих при увеличении углового поля с одновременным расширением спектрального диапазона работы объектива, причем зти аберрации исправляются за счет подбора стекол у совокупности трех компонентов: разность коэффициентов дисперсий материалов третьей и первой линз, а также третьей и 0 второй линз составляет величину не менее 40 в видимом спектральном диапазоне. Выполнение в положительном компоненте четвертой линзы отрицательной, склеенной с третьей линзой, позволяет управлять 5 сферической аберрацией и комой осевых пучков, астигматизмом, кривизной изображения, комой в широких наклонных пучках и астигмо-хроматизмом, что является важным при увеличении углового поля и расширении спектрального диапазона.

На чертеже изображена принципиальная оптическая схема объектива и графики его полихроматических частотно-контрастных характеристик для точки на оси и края 5 поля.

Объектив состоит из положительного мениска 1, отрицательных менисков 2 и 3, склеенных двояковыпуклой линзы 4 и отрицательного мениска 5 и склеенных между 0 собой положительного мениска 6 и отрицательного мениска 7.

Примером конкретного осуществления устройства является объектив со следующими параметрами:

5 Линейное увеличение 1/10 Относительное отверстие1:3Фокусное расстояние12мм Угловое поле 90° 0 Линейный размер предмета110 мм Основная длина волны 700 нм Спектральный диапазон 400-1000 нм 5 Максимальный световой

диаметр38мм

Длина37,14 мм

Качество аберрационной коррекции характеризуется следующими величинами: О максимальное значение абсолютной дисторсии по полю не превышает 0,12 мм, продольная сферическая аберрация не более 0,06 мм, кривизна изображения в меридианальном и caгиtтaльнoм сечениях не более 5 0,1 мм, аберрации широких наклонных пучков на зоне не более 0,02 мм, на краю поляне более 0,05 мм, хроматизм положения для точки на оси не более 0,03 мм, хроматизм увеличения не превышает значения 0,02 мм по всему полю зрения.

Формула изобретения Репродукционный объектив, содержащий отрицательный компонент из положительного и двух отрицательных менисков, обращенных вогнутостью к изображению, и положительный компонент из четырех линз и апертурной диафрагмы между второй и третьей линзами, причем первая линза двояковыпуклая и вторая - отрицательный мениск - склеены между собой, третья линза - положительный мениск, четвертая мениск, обращенные вогнутостью к предмету, отличающийся тем, что, с целью увеличения углового поля зрения и расширения спектрального диапазона, в положительном компонента четвертая линза выполнена отрицательной и склеена с третьей, при зтом разность козффициентов дисперсий материалов третьей и первой линз, а также третьей и второй линз составляет не менее 40 в видимом спектральном диапазоне.

3 10 15 го 25 50 35 45 tf -110мм f (саг) y flOMfi Г (мер) 50