Симметричный проекционный объектив Советский патент 1993 года по МПК G02B9/64 G02B13/26 

00

00

О

О

Изобретение относится к области оптического приборостроения, а именно к линзовым проекционным объективам для исследования удаленных, труднодоступных объектов.

Целью изобретения является увеличение рабочего отрезка при сохранении высокого качества изображения.

Поставленная цель достигается тем, что симметричный проекционный объектив, содержащий два разделенных апертурной диафрагмой компонента, причем первые три линзы компонентов выполнены в виде положительных менисков, второй и третий из которых обращены вогнутостью к апертурной диафрагме, а четвертая линза выполнена отрицательной, первый положительный мениск обращен вогнутостью к апертурной диафрагме и установлен на расстоянии 0,14 L от второго положительного мениска, отрицательная линза выполнена двояковогнутой, а расстояние между компонентами не менее 0,12 L, где L- длина системы от плоскости предметов до плоскости изображений.

Первый положительный мениск обращен вогнутостью к апертурной диафрагме и установлен на расстоянии 0,14 L от второго мениска служит для коррекции кривизны изображения, сферической аберрации широких наклонных пучков лучей в меридиональном и сагиттальном сечениях и увеличения переднего рабочего отрезка, который в данном объективе равен 294,17 мм.

Отрицательная линза выполнена двояковогнутой и служит для коррекции хроматизма положения и астигматизма.

Объектив обладает телецентрическим ходом лучей в пространстве предметов и изображений, поэтому апертурная диафрагма располагается в задней фокальной плоскости первой половинки оборачивающей системы.

Увеличение объектива V -1, поэтому плоскость предметов располагается в пере- дней фокальной плоскости первого компонента.

Проекционный асимметричный объектив служит для рассматривания удаленных, труднодоступных объектов, поэтому имеет большую длину вдоль оптической оси (1154,85 мм) и малый диаметр линз.

Расстояние между двумя компонентами выбрано не менее 0,12 L для возможности излома оптической оси в случае защиты от радиации.

Общая компановка симметричного проекционного объектива обеспечивает коррекцию сферической аберрации для точки

на оси, которая во всем спектральном диапазоне не превышает 0,015 мм.

Предлагаемый объектив обладает дифракционным качеством изображения, что

подтверждается расчетом волновых аберраций. Среднее квадратичное значение волновой аберрации для объектива равно 0,07 Я, т.е. Я/14.

В приведенном варианте расчета симметричного проекционного объектива продольная сферическая аберрация для точки на оси для основной длины волны на краю зрачка равна 0,214 мм, на зоне - 0,174 мм. Сферическая аберрация для всей области

спектра не превышает 0,297 мм. Поперечная сферическая аберрация во всем спектральном диапазоне не превышает 0,015 мм.

Кривизна изображения и астигматизм равны:

у -22 мм z t -0,042 мм zs -0,225 мм zs -zt -0,183 мм

у -15,6ммг{ 0,072 мм zs -0,097 мм Zs -z t -0,169 мм

Поперечные аберрации широких наклонных пучков лучей в меридиональном се- чении не превышают 0,0031 мм, в сагиттальном - 0,018 мм.

Средняя квадратишская волновая

аберрация равна 0,07 Я. Сущность предлагаемого изобретения поясняется на фиг.1- 3.

На фиг. 1 дана оптическая схема симметричного проекционного объектива с конструктивными данными, у которого 1 и 2 - соответственно первый и второй компоненты, 3 - апертурная диафрагма. Каждый из компонентов состоит из положительных менисков 4, 5 и 6, обращенных вогнутостями к

апертурной диафрагме, 7 - двояковогнутая линза. На фиг.2 представлены таблицы аберраций одного из вариантов расчета симметричного проекционного объектива, на фиг.З - графики его аберраций. Симметричный проекционный объектив служит для проекции изображения с плоскости на плоскость с увеличением V -1. Предмет находится на конечном расстоянии, поэтому на объектив падает расходящийся пучок лучей,

который после первого компонента создает изображение в бесконечности, которое компонентом 2 проектируется на конечное расстояние и создает изображение объекта с увеличением V -1.

В качестве конкретного примера выполнения рассчитан симметричный проекцион- ный объектив со следующими характеристиками:

Линейное увеличение, V-1 Линейное поле. 2у 44 мм Апертура, А 0,06 Длина, L 1154,84мм Максимальный

диаметр линз, мм Важным преимуществом предлагаемого симметричного проекционного объектипервые три линзы каждого из компонентов выполнены в виде положительных менисков, второй и третий из которых обращены вогнутостью к апертурной диафрагме, а четвертая линза выполнена отрицательной, о т- личающийся тем, что, с целью увеличения рабочего отрезка при сохранении высокого качества изображения, первый положительный мениск обращен вогнутова является хорошее качество изображения, увеличенный передний рабо- 10 стью к апертурной диафрагме и установлен чий отрезок при большой длине.на расстоянии 0,14 LOT второго положительного мениска, отрицательная линза выполФормула изобретениянена двояковогнутой, а расстояние между Симметричный проекционный объек- компонентами не менее0,12 L, где L- длина тив, содержащий два разделенных апертур- 15 системы от плоскости предметов до плоско- ной диафрагмой компонента, причем сти изображений. /Пот-ка. но. оси

первые три линзы каждого из компонентов выполнены в виде положительных менисков, второй и третий из которых обращены вогнутостью к апертурной диафрагме, а четвертая линза выполнена отрицательной, о т- личающийся тем, что, с целью увеличения рабочего отрезка при сохранении высокого качества изображения, первый положительный мениск обращен вогнутостью к апертурной диафрагме и установлен на расстоянии 0,14 LOT второго положительного мениска, отрицательная линза выпол

Использование: в области оптического приборостроения, а именно для исследования удаленных, труднодоступных объектов. Сущность изобретения заключается в том, что симметричный проекционный объектив, содержащий два разделенных апертурной диафрагмой 3 компонента 1, 2, причем первые три линзы 4-6 компонентов выполнены в виде положительных менисков, второй и третий (5, 6) из которых обращены вогнутостью к апертурной диафрагме, а четвертая линза 7 выполнена отрицательной, первый положительный мениск 5 обращен вогнутостью к апертурной диафрагме 3 и установлен на расстоянии 0,14 LOT второго мениска 5, отрицательная линза 7 выполнена двояковогнутой, а расстояние между компонентами 1, 2 не менее 0,12 L, где L - длина системы от плоскости npeflN-;eTOB до плоскости изображений. Линейное увеличение V -1, линейное поле 2у 44 мм, апертура А 0,06, длина L 1154,85 мм. 3 ил. ел С

Шоък-о. €ие occf

fre&uguouQsibwae. семеме

(jmrrrQSl WC e CCYCf- tse

-i.c 0 . /. о д s

&Ч1 o,°t т

0

лг

-i.o

-с. л/

f3(JZ. J

И.2.,0.

,5

/0

У,0