Зеркально-линзовый объектив Советский патент 1992 года по МПК G02B17/08 

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть применено для.получения прямого изображения объекта наблюдения в визуальных угломерных приборах.

Известен зеркально-линзовый объектив зрительной трубы, содержащий вогнутые;. первичное и вторичное зеркала и компенса- у тор аберраций, представленный блоком, , склеенным из двух плоскопараллельных;. пластин, причем пластина, обращенная к вторичному зеркалу, имеет равный ему ДНа метр и установлена в центре второй пласти-. ны, а линзы с зеркальным покрытием

выполнены в виде положительных менисков с нанесенными на их сферические наружные поверхности зеркальными покрытиями

О). / , : .. /::; .-.;

Указанная схема не позволяет обеспечить высокую степень аберрационной коррекции, при увеличении ее относительного отверстия.

Известен зеркально-линзовый объектив, содержащий линзу Манжена, выполненную в виде рассеивающего мениска с зеркальным покрытием на ее выпуклой поверхности, обращенной к пространству изображений, контротражатель, компенсатор

VI

Ю СО

ел ел от

абераций и аберрационный корректор, выполненный склеенным из собирающей и рассеивающей линз и расположенный в центральной зоне линзы Манжена (2).

Недостатком является низкое качество изображения.

Целью изобретения является повышение качества аберрационной коррекции объектива.

Поставленная цель достигается тем, что зеркально-линзовый объектив содержит линзу Манжена, выполненную в виде рассеивающего мениска с зеркальным покрытием на его выпуклой поверхности, склеенного из менисков с оптическими силами разных знаков, компенсатор аберраций, выполненный склеенным из двух собирающих линзовых элементов, контротражатель, выполненный в виде вогнутого сферического зеркала с наружным отражением и расположенным на обращенной к пространству изображений поверхности первого по ходу луча элемента компенсатора, аберрационный склеенным из соби- .рающей и рассеивающей линз и расположенный в отверстии линзы Манжена.

Силовыми являются линзы Манжена и контротражатель. Эти два элемента являются определяющими для внешних параметров системы и позволяют получить прямое видение объекта без введения дополнительных средств оборачивания изображения. Вследствие того, что объектив является светосильной системой (D:f 1:3), в которой необходимо обеспечить компактность и перекрытие центральной зоны, не превышающее О.ЗЗОр, требуется разгрузка этих элементов за счет введения в схему коррек- ционно-базовых компонентов, в.частности, близфокального линзового блока, установленного в отверстии линзы Манжена. Этот прием позволяет перераспределить весовые коэффициенты по прохождению лучей через оптические элементы схемы и увеличить число свободных параметров, используемых для минимизации аберрационных функций. Известно уникальное свойство зеркальных менисков (линз Манжена), заключающееся в возможности изменения в широких пределах как сферической, так и хроматических аберраций осевого пучка при постоянстве оптической силы компо- . нента. Указанная особенность позволяет использовать линзу Манжена как основной элемент по развитию апертуры всей системы объектива, активно воздействуя и на его ахроматйзацию за счет введения радиуса склейки. Т.к. сферическое зеркало с наружным отражением не имеет практически

коррекционных параметров, исправление вносимых им искажений в картину изображения осуществляется компенсатором параллельного пучка, выполненного т.о., что

центральная зона второго его элемента становится дополнительным компенсационным элементом, установленным в непосредственной близости от контротражателя в сходящемся пучке лучей. Близфо0 кальный линзовый блок служит, в основном, для коррекции астигматической разности, комы и хроматизма увеличения, позволяя совместное вышеуказанными компенсационными элементами схемы добиться балан5 сировки аберраций широких наклонных пучков лучей в пределах заданного угла поля зрения.

Очевидно, однако, что каждый из элементов схемы объектива вносит целую гам0 му искажений вошедшего волнового

. фронта, но действие его на ту или иную составляющую неравнозначно. Поэтому изложенная выше функциональная дифференциация условна и определяет лишь степень

5 коррекционной активности в отношении то-. го или иного члена разложения при представлении волновой аберрации в виде степенного ряда. Все элементы схемы тесно взаимосвязаны в данном конкретном слу0 чае и представляют собой сочетание, один влияет на ноль и значение другого, и только такое сочетание обеспечивает достижение цели изобретения, т.о. схема решает общую задачу, направленную на достижение одно5 го общего положительного эффекта, и ее решение возможно лишь при совместном действии всех элементов схемы.

Сущность изобретения поясняется чертежами фиг. Т-2: на фиг.1 - пример конкрет0 ной реализации принципиальной оптической схемы зеркально-линзового объектива; на фиг.2 - графики остаточных аберраций.

На фиг,1 изображена принципиальная

5 оптическая схема объектива с промежуточным изображением. Объектив содержит последовательно расположенные по ходу луча три двусменных оптических блока ,,Ц. Блок Li является базово-коррекцион0 ным, содержащим компенсатор аберраций, выполненный склеенным из двух собирающих линз 1 и 2 и контротражатель 3, представленный вогнутым сферическим зеркалом с наружным отражением, распо5 ложенном на обращенной к пространству изображения поверхности линзы 1. Блок. L.2 является базовым (силовым), выполненным в виде склеенного из отрицательной 4 и положительной 5 по оптической силе линз .рассеивающего мениска, на обращенную к

пространству изображений выпуклую поверхность которого нанесено отражающее покрытие. Близфокзльный аберрационный корректор - блок , обладает положитель ной оптической силой и составлен из собирающей 6 и рассеивающей 7 одиночных

линз..- . :..

Объектив работает следующим образом.

Световой поток первоначально периферийно по кольцу проходит крррекционно- базовый блок U, далее отразившись от линзы Манжена - блок , проходит через центральную зону линзы 2, направляющей его на контротражатель 3. После отражения от сферического зеркала 3 световой поток вновь проходит через центральную зону линзы 2 и попадает на установленный ;в отверстии кольцевой линзы Манжена Ц компенсатор аберраций . который формирует изображение объекта наблюдения в плоскости установки приемника. :

Примером конкретной реализации предложенного изобретения служит зеркально-линзовый объектив, принципиальная оптическая схема которого пред-:

ставлена на фиг.1. Конструктивные параметры представлены в таблице 1.

Ф о р м у л а из о б р е т е н и я

Зеркально-линзовый объектив, содержащий компенсатор аберраций, кольцевую линзу Манжена, выполненную в виде отрицательного мениска с зеркальным покрытием на ее выпуклой поверхности,

обращенной к пространству изображений, контротражатель и аберрационный корректор, выполненный склеенным из положительной и отрицательной линз, и расположенный в центральной зоне линзы

Манжена, о т л и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения качества изображения, линза Манжена выполнена склеенной из менисков с оптическими силами разных знаков, компенсатор аберраций выполнен

Склеенным из двух положительных линзовых элементов, а крнтротражэтель выполнен в виде вогнутого сферического зеркала с наружным отражением и расположен цен- трированно на обращенной к пространству

изображений поверхности первого по ходу луча элемента компенсатора.

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть применено для получения прямого изображения объекта наблюдения в визуальных угломерных. приборах. Целью изобретения является увеличение светосилы при одновременном повышении качества аберрационной коррекции объектива. Объектив содержит 2 последовательно расположенные по ходу луча первичный коррекционный компонент, главное зеркало в виде линзы Манжена, контротражатель и вторичный близфокаль- ный коррекционный компонент. Кольцеобразная линза Манжена, .являющаяся главным зеркалом, выполнена в виде рассеивающего мениска с зеркальным покрытием на его выпуклой поверхности, который склеен из менисков с оптическими силами разных знаков. Контротражатель выполнен в виде вогнутого сферического зеркала с наружным отражением и расположен на обращенной к пространству изображений поверхности первого по ходу луча элемента первичного компенсатора, представляющего собой склейку из двух собирающих линзовых элементов. Вторичный близфо- кальный компенсатор выполнен склеенным из собирающей и рассеивающей линз и расположен в отверстии линзы Манжена. 2 ил.. оо С

f -150J4pki:J j 50мм 2

%&/..

(J---151

Ы--001

( )

..0,01

«

, 6gW(iw)

0,01

, .Vwj

0,01

Фиг.2