Шестикомпонентный объектив Советский патент 1978 года по МПК G02B9/64 

: I

Изобретение относится к шестиэлементным объективам с высокой светосилой минимум 1 : 0,75 и полем изображения минимум 0,6/ (/ - общее фокусное расстояние объектива).

Применяемый преимзщественно для рентгенографии и осциллографии объектив известной конструкции состоит из двух фокусирующих линз, рассеивающего элемента, у которого поверхность, повернутая к объактиву, вогнутая, а радиусы двух наружных, граничащих с воздухом, поверхностей по величине больше /, из двуяковыпуклой фокусирующей линзы, а также из двзх других элементов, из которых последний представляет собой предназначенную для выравнивания лоля изображения плосковогнутую линзу Смита, плоская поверхность которой повернута к изображению.

В известных объективах такой или подобной конструкции ,1, 2 удовлетворительное качество изображения может быть достигнуто при светосиле до 1 : 0,85, однако при больщих полях изображения (0,6/) зональные отклонения искривления поля изобретения или край этого поля сильно перекорректированы по отношению к искривлению. Ввиду нарушающего влияния искривления Поля изображения у таких объективов повышение светосилы, требуемое, например, для рентгеновских снимков изображения на экране с целью сокращения времени экспозиции, всегда ведет к потере разрешающей способности.

Кроме того, известные объективы имеют минимум два элемента, производство которых, в частности с большими фокусными расстояниями, связано с технологическими трудностями.

Цель изобретения - увеличение светосилы объектива минимум до 1 : 0,75 и поля изображения до 0,6f. Наряду с этим такой объектив должен иметь минимальное число линз |И элементов.

Согласно изобретению значительное выравнивание поля изображения достигнуто за счет того, что линза Смита выполнена из стекла с показателем преломления, большим 1,70, в результате чего повысилась оптическая сила линзы и в конечном результате увеличился радиус вогнутой поверхности этой плоско-вогнутой линзы и з меньшилось крайне сильно перекоррегированное действие у больших полей изображения.

Установленный перед линзой Смита компонент выполнен в виде одиночного мениска, обращенного вогнутостью к изобрал ению, толщиной (0,38-0,60)/ и фокусным расстоянием, меньшим 5/, а первый и второй компоненты выполнены в виде двояковыпуклой лийзы и 1мениска соответственно с фокусным расстоянием, превышающим При установке линзы Смита стрела прогиба Р у вогнутой поверхности лиизы и оптический путь W с увеличением прогиба у этой поверхности изменяются на величину W jP . л Если Р возвести в степень и дополнип - 1 тельно ввести силу преломления ср , получаем JL.h + ± - + т1+Wл 2 L 4 + i(r+-iТаким образом, члены разложения в ряд Фурье, находящиеся в квадратных скобках, обуславливают значительную перекомпенсацию искажения поля изображения при больщой высоте h изображения, по сравнению с этим естественное параболитическое искажение поля изображения не имеет этих степеней. Следовательно, исходя из экономических причин, асферическая линза не принимается во внимание, а уменьшение влияния слагаемых с больщой величиной h происходит здесь в результате высокого показателя преломления п линзы; при этом ввиде - конст., увеличивается вогнутый радиус г линзы в соотношении п - 1 г , например, при переходе от линзы с показателем -преломления ,5 к линзе с ,7 на величину 1,235. В результате этого влияния квадратичного элемента степенного ряда - уменьшается на 35%, а влияние более высоких элементов еще в большей степени. В результате небольшого перекоррегированного действия линзы на апертурное отклонение кривой фокусировки одновременно улучшается кома и повышается контрастность изображения. У такой линзы дисперсия не играет роли, а принимаются во внимание обычные для этого тяжелые оптические стекла. Точно таким же образом, как упомянутая линза, перекомпенсирующее действие на искривление поля изображения оказывают рассеивающие выпуклые к изображению поверхности в элементах линз вблизи линзы Смита. В предложенном объективе сферическая коррекция при увеличенном отверстии обеспечивается равномерным распределением оптической силы, причем четыре из шести элементов линзы имеют фокусирующее действие. Компонент, расположенный перед линзой Смита, имеет фокусное расстояние менее 5/, фокусирз ющая оптическая сила этого элемента сконцентрирована по направлению к объекту. Две первые линзы объектива имеют фокусные расстояния, превышающие 2f, причем первая - двояковыпуклая, а вторая выполнена в виде положительного мениска, вследствие чего, несмотря на экономию одного коррекционного элемента, уменьшается сферическое зональное отклонение по сравнению с подобными объективами. Конструктивные варианты выполнения объектива по настоящему изобретению представлены на фиг. 1-3. Они предназначены для различных масштабов и полей изображения и характеризуют область конструктивных элементов, в которых возможна коррекция. Объектив состоит из шести компонентов 1-6, из которых компоненты 1 и 2 выполнены соответственно из двояковыпуклой линзы и мениска, обращенного вогнутостью к изображению. Компонент 3 склеен из двояковогнутой линзы и мениска, а компоненты 4, 5, 6 - однолинзовые и выполнены соответственно: 4 - в виде одиночной двояковыпуклой линзы с фокусным расстоянием, превыщающим /; 5 - в виде одиночного мениска, обращенного вогнутостью к изображению, толщиной (0,38-0,60)/; 6 - в виде линзы Смита из материала с показателем преломления, превыщающим 1,70, обращенной плоской поверхностью к изобрал ению. Формула изобретения Шестикомпонентный объектив, содержащий два положительных однолинзовых компонента, установленный позади них отрицательный двухлинзовый склеенный компонент, поверхность которого, граничащая с воздухом и обращенная к объекту, вогнута, а величина ее так же, как и другой, граничащая с воздухом поверхности этого компонента, превыщает фокусное расстояние f всего объектива, одиночную двояковыпуклую линзу с фокусным расстоянием, превышающим f, и два компонента, последним из которых линза Смита, обращенная плоской поверхностью к изображению, отличающийся тем, что, с целью увеличения относительного отверстия до 1:0,75 и поля изображения до 0,6/, линза Смита выполнена из материала с показателем преломления, превыщающим 1,7, размещенный перед ней компонент выполнен в виде одиночного мениска, обращенного вогнутостью к изображению, толщиной (0,38-0,60)/ и фокусным расстоянием, меньшим 5/, а первый и второй компоненты выполнены в виде двояковыпуклой линзы и мениска соответственно с фокусным расстоянием, превышающим 2/.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Франции № 214874, кл. G 02В 11/34, 1969.

2.Патент ФРГ № 918393, кл. 42h 42/20, 1944.

3.Авторское свидетельство СССР № 333534, кл. G 02В 9/64, 1970.

/г. /