Инфракрасный объектив Советский патент 1992 года по МПК G02B13/14 

Изрбретение относится к оптическому приборостроению, а именно к объективам наблюдательных оптических приборов.

Известен объектив для работы в центральной части инфракрасного диапазона. Он работает от 8 до 14 мкм, состоит из передней положительной линзы и расположенной за ней рассеивающей линЪы, коэффициент дисторсии положительной линзы и ее показатель преломления меньше, чем соответствующие параметры рассеивающей линзы. Заявка ФРГ Мг 1912747, 1972, кл. G 02В, 13/14, БИМг 37,

Известен ахроматический объектив для инфракрасной области спектра, состоящий из трех компонентов, первый и третий из которых положительные, а второй - отрицательный. Он снабжен отрицательным компонентом, расположенным позади системы и выполненным в виде одиночного мениска, обращенного вогнутостью к объекту из материала с показателем преломления 1,431,53 и (Коэффициентом средней дисперсии 60-70 1.

Известен также инфракрасный объектив, состоящий из положительного мениска I, выпуклого к переднему фокусу, отрицательного мениска II, выпуклого к заднему фокусу, положительного мениска III, выпуклого к переднему фокусу и положительного элемента IV, также выпуклого к переднему фокусу. Объектив может быть собран из элементов 1 - IV или может содержать другие компоненты более сложного объектива, например дополнительную линзу V, Последний элемент IV может быть мениском, плосковыпуклой или двояковыпуклой линзой. Рекомендуют изготовлять линзы из герма- ния, кремния или другого прозрачного для инфракрасного излучения материала, например бромида талия.

Но данный объектив не обеспечивает требуемого качества изображения и имеет недостаточно большой задний фокальный Отрезок.

Целью изобретения является повышение качества изображения при одновременном увеличении относительного отверстия.

Сущность изобретения состоит в том, что инфракрасный объектив, состоящий из четырех компонентов, первый из которых- положительный MeHVicK, обращенный вогну.тостью к пространству изображений, второй - отрицательная линза, а тре1ий и четвертый компоненты - положительные мениски, в нем второй комрюнент выполняй в виде двояковогнутой линзы, а мениски третьего и четвертого компонентов обращены вогнутостью к пространству предметов, при этом все линзы объектива выш лнены из одного материала с показателем преломления не менее 4.

Второй компонент выполнен в виде двояковогнутой линзы для исправления полевых аберраций, таких как асшгматизм, кривизна изображения, а также для исправления сферической аберрации широкого наклонного пучка лучей. Мениски третьего и четвертого компонентов (ращены вогнутостью к пространству предметов, способствует увеличению относительного отверстия Объектива, увеличению заднего фокального отрезка и исправлению сферической аберрации для точки на оси. Такое сочетание компонентов в объективе обеспечивает технологичность этой конструкции. Радиусы всех линз объектива пологие, соотношение радиуса к диаметру линзы не менее 2:1.

Выбор оптического материала обусловлен наличием его в ГОСТе и провода тся 31кспериментально. Исследуя наличие оптического материала для исправления хроматических аберрацийтаких, как хроматизм положения и хроматизм увеличения, при шли к выводу, что все линзы выполнены из оптического материала с показателем преломления не менее 4. .

Сущность изобретения поясняется фиг. 1-3.

На фиг. 1 дана оптическая схема инфракрасного объектива с конструктивными

данными, где 1 - первый компонент, выг1олненный в виде положительного мениска, обращенного вогнутостью к пространству изображений, 2 - второй компонент в виде двояковогнутой линзы, 3 и 4 - соответственно третий и четвертый компоненты, представляющие собой положительные мениски, обращенные вогнутостью к пространству предметов.

Объектив используется в наблюдательных оптических прибордх, в частности в качестве объектива телескопических систем. Поэтому на объектив падает параллельный пучок лучей. Лучи света проходят последовательно через линзы объектива 1,2,3 и 4 и

0 создают изображение объекта в фокальной плоскости 5 объектива F.

В качестве конкретного примера рассчитывают инфракрасный объектив со следующими характеристиками:

Фокусное расстояние | 100мм Задний фокальный

5р-96,11мм

отрезокI

Угловое поле Относительное отверсD:f 1:1,6 тие Я 11 мкм

Основная длина волны Спектральный диапазон 8-13МКМ Длина Объектива мм.

Формула изобретения

Инфракрасный объектив, состоящий из четырех компонентов, первый из которых

положительный мениск, обраЩенныйвогнутостью к пространству изображений, втЬрой - отрицательная,линза, а третий и четвкртый компоненты - положительные мениски, отличающийся тем, что, с

целью повышения качества изображения при одновременном увеличении относительного отверстия, в нем второй компонент выполнен в виде двояковогнутой линзы, а минискитретьего и четвертого компонентдв обращены вогнутостью к npoctfiaHCTey Предметов,при этом все линзы oebeKi ea выполнены из одного материала с показателем преломления не менее 4.

,&y fy «я«/

Плоскость //изобдоже, ния

Фие.1

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к объективам наблюдательных оптических приборов. Целью изобретения является повышение качества изображения при одновременномувеличении относительного отверстия. Инфракрасный объектив состоит из четырех компонентов, первый из которых - положительный мениск 1, обращенный вогнутостью к пространству изображений, 2 - отрицательная линза, а третий и четвертый компоненты - положительные мениски 3, 4, причем второй компонент выполнен в виде двояковогнутой линзы 2, а мениски 3, 4 третьего и четвертого компонентов обращены вогнутостью к пространству предметов, при этом все линзы объектива выполнены из одного материала с показателем преломления не менее 4. Фокусное расстояние объектива f' = 100 мм, задний фокальный отрезок, SF' = 96,11 мм,, угловое поле 2 СУ =10*^18', относительное отверстие Д:|' =1:1,6, основная длина волны 8-13 мкм, длина объектива L=57 мм. 3 ил.U)С

ТоуЛТО-

/ i &e/cf ty. леуел е

г, /.e о -./ J -«

-to L I p.. g Д /г

Г I I/ /.fT ±-аУ

ДТ

/f

Л ::3-3-р «7л ./ . |/ J /