Апохроматический телеобъектив Советский патент 1993 года по МПК G02B13/02 

Настоящее изобретение относится к объективам апохроматам и может быть использовано в оптических приборах, в частности, в зрительных трубах геодезических приборов.

Известен телеобъектив, содержащий положительный четырехлинзовый неподвижный и установленный с возможностью перемещения вдоль оптической оси дву- склеенный отрицательный компоненты, в котором первая линза положительного компонента выполнена одиночной и двояковыпуклой, вторая линза - Б виде мениска, обращенного вогнутостью к изображению, третья и четвертая линзы, выполненные в виде менисков, обращенных вогнутостью к изображению, склеены и образуют отрицательный мениск с оптической силой, не превышающей по абсолютной величине 0,35 оптической силы этого компонента, причем, разности показателей преломления и коэффициентов дисперсий стекол линз склеенного мениска не превышает по модулю 0,08 и 29 соответственно.

Недостатком этогообъектива является то что он имеет недостаточно исправленную сферохроматическую аберрацию и недостаточно широкую спектральную область коррекции хроматических аберраций, что, в свою очередь, приводит к.снижению качест- ва изображения в видимой и коротковолновой областях спектра.

Прототипом данного изобретения является телеобъектив, состоящий из жестко закрепленного положительного компонента и смещаемого вдоль оптической оси отрицательного компонента, причем, жестко закрепленный компонент состоит из положительной одиночной линзы и дважды склеенного трехкратного линзового компо- нента положительной оптической силы, отрицательный подвижный компонент состоит из двух склеенных линз, а показатели преломления материалов линз жестко закрепленного компонента находятся в соотношении v, ni 1,56

П2 1,5. .

П2 пз ПА

Недостатками этого объектива являют- ся недоисправленные сферохроматическая аберрация и вторичный спектр и недостаточно широкий спектральный диапазон коррекции хроматических аберраций, что снижает качество изображения в видимой и коротковолновой областях спектра,

Целью изобретения является повышение качества изображения за счет апохро- матизации и уменьшения сферохроматизма и вторичного спектра в коротковолновой области спектра при одновременном увеличении светосилы телеобъектива.

Цель достигается тем, что одиночная положительная линза жестко закрепленного положительного компонента выполнена в виде склеенного двухлинзового положительного компонента, состоящего из двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к предмету, а трехлинзовый склеенный компонент, состоящий из первого отрицательного, второго и третьего положительных менисков, обращенных вогнутостью к изображению, имеет увеличение 1,5х и оптическую силу порядка 0,15-0,4 от экви валентной оптической силы двухлинзового положительного и трехлйнзового компонентов, причем отрицательный мениск трехлйнзового компонента выполнен из материала, численные значения показателя преломления и коэффициента средней дисперсии которого расположены соответственно между численными значениями показателей преломления и коэффициентов средних дисперсий материалов положительных менисков, а разность коэффициен- тов средних дисперсий материалов двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска двухлинзового положительного компонента не менее 30.

Описанные отличительные признаки двухлинзового положительного компонента позволяют влиять на вид сферической абер- рации при отсутствии хроматизма увеличения и незначительных остаточных отрицательном сферохроматизме и положительном вторичном спектре. Отличительные признаки трехлйнзового компонента позволяют исправить сферическую аберрацию и хроматизм положения, а вносимые им положительный сферохроматизм и отрицательный вторичный спектр компенсируют в видимом (F - С) и уменьшают в коротковолновом (F - G) диапазонах остаточные сферохроматизм и вторичный спектр переднего положительного компонента. Однако, при этом вводится незначительный положительный хроматизм увеличения, устраняемый с помощью ахроматической поверхности двухлинзового отрицательного компонента.

На фиг.1 изображены принципиальная схема апохроматическоготелеобъектива; на фиг. 2-3 приведены графики его остаточных аберраций.

Апохроматический телеобъектив состоит из двухлинзового положительного 1, трехлйнзового 2 и двухлинзового отрицательного 3 компонентов.

Двухлинзовый положительный компонент 1 склеен из Двояковыпуклой линзы 4 и

обращенного вогнутостью к предмету отрицательного мениска 5, причем разность коэффициентов, средних дисперсий материалов линзы 4 и мениска 5 не менее 30..

Трехлинзовый компонент 2 состоит из отрицательного 6 и положительного 7,8 менисков, склеенных между собой и обращенных вогнутостью к изображению, причем, численные значения показателя преломле- ния и коэффициента средней дисперсии ма- териала отрицательного мениска 6 находятся соответственно между численными значениями показателей преломления и коэффициентов средний дисперсий матери- алов положительных менисков 7, 8.

Оптическая сила трехлинзового компонента 2 составляет 0,15-0,4 от эквивалентной оптической лилы двухлинзового положительного и 1 трехлинзового 2 компо- нентов.

Двухлинзовый отрицательный компонент 3, установленный с возможностью Перемещения вдоль оптической оси, состоит из двояковыпуклой 9 и двояковогнутой 10 линз, склеенных между соьой.

Оптическая система апохроматическо- го телеобъектива работает следующим образом.

Изображение предмета, находящегося в бесконечности, строится в задней фокальной плоскости телеобъектива, а перемещение двухлинзового отрицательного компонента 3 вправо вдоль оси на расстояние 16,5 мм позволяет строить изображение предмета, удаленного от первой поверхности телеобъектива на расстояние а -1000 мм, при этом положение плоскости изображения относительно первой поверхности телеобъектива остается неизменным.

Как оидно из графиков остаточных аберраций, указанные особенности конструктивного выполнения двухлинзового положительного 1, трехлинзового 2 и двух- линзового отрицательного 3 компонентов позволили существенно повысить качество изображения за счёт апохроматизации и уменьшения вторичного спектра в коротко

волновой области спектра при одновремен-, ном увеличении светосилы телеобъектива.

Применение апохроматического телеобъектива по данному изобретению в зрительных трубах геодезических приборов позволит унифицировать указанные приборы, сократить номенклатуру, сроки обработ-. ки и стоимость новых образцов, повысить их эксплуатационную технологичность и надежность в работе..

Формула изобретения Апохроматический телеобъектив, содержащий три компонента, первый из которых выполнен в виде положительной линзы, второй - в виде положительного мениска, склеенного из трех обращенных вогнутостью к изображению менисков, причем последний из них - положительный, а третий - в виде отрицательного мениска, склеенного из двояковыпуклой и двояковогнутой линз и установленного с возможностью ремещения вдоль оптической оси, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения качества изображения за счет апохроматизации и уменьшения сферохроматизма и вторичного спектра в коротковолновой области спектра при одновременном увеличении светосилы, первый компонент выполнен склеенным из двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, во втором компоненте первый мениск выполнен отрицательным, а второй - положительным, при этом увеличение второго компонента равно 1,5х, а его оптическая сила составляет 0,15- 0,4 от эквивалентной оптической силы первого и второго компонентов, причем отрицательный мениск второго компонента выполнен из материала, численные значения показателя преломления и коэффициента средней дисперсии которого расположены соответственно между численными .значениями показателей преломления и коэффициентов средней дисперсии материалов положительных менисков, а разность коэффициентов средних дисперсий материалов двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска первого компонента .не менее 30.

/

Использование: изобретение относится к оптическому приборостроению. Сущность изобретения: телеобъектив состоит из двух- склеенного положительного компонента 1. отрицательного компонента 2 и подвижного вдоль оси склеенного отрицательного мениска 3. При этом трехлинзовый компонент 2 с оптической силой 0,15-0,4 от эквивалентной оптической силы двухлинзового положительного 1 и трехлинзового 2 компонентов склеен из отрицательного 6 и положительных 7, 8 менисков, обращенных вогнутостью к изображению, причем отрицательный мениск 6 выполнен из материя- ла, численные значения показателя преломления и коэффициента средней дисперсии которого расположены соответственно между численными значениями показателей преломления и коэффициентов средних дисперсий материалов положительных менисков 7, 8, а разность коэффициентов средних дисперсий материалов двояковыпуклой линзы 4 и отрицательного мениска 5 двухлинзового положительного компонента 1 не менее 30. 3 ил.