Панкратический объектив для измерительных приборов Советский патент 1979 года по МПК G02B15/14 

Наиболее прсютой оптической и механической конструкцией обладают ланкратические системы с оптической компенсацией, в которых два подвижных компо нента жестко связаны кдажду собой и перемещаются одновременно, создавая изменение масштаба изображения 3j. Строгое постоянство положения плоскости изображения имеет место в бпредепенных положениях подвижных компонентов в так называемых точках оптической компенсации. На всем диапазоне перемещения компонентов существует остато} aSH расфокусировка плоскости изображения, меньшая, однако, глубины резкости всей системы.

Наиболее близкой по технической сущности является система, содержащая четыре компонента с разнесенными воздушными промежутками, при этом первый и третий компоненты являются неподвижными, а второй и четвертый жестко связаны между собой и перемещаются одновременно по линейному закону. Первый компонент выполнен в виде одиночной от :рицательной линзы, второй компонент содержит две линзы с воздушным проме жутком между ними, третий выполнен в виде одиночной отрицательной пинзы, четвертый компонент выполнен в виде двусклеенной линзы. Позади четвертого компонента установлена материальная апертурная диафрагма для регулирования освещенности в плоскости изображения 4J.

Однако оптическая конструкция панкратической системы не обеспечивает исправления дисторсии, а следовательно, высокой точности измерений, Панкратическая система имеет недостаточно высокое качество изображения, значительно уступающее дифракционному (волновые аберрации значительно превышают крите рий Рэлея. Установление апертурной диафрагмы позади четвертого компонен та не обеспечивает создание телецентрического хода лучей в пространстве предметов и, следовательно, исключает возможность работы данной системы в измерительных приборах, высокого класса,

Целыю изобретения явпяетсяустране ние дисторсии и повы пение качества изображения..

Эта цепь достигается тем, что в панкратическом объективе для измерительных приборов, содержащем первый неподвижный компонент, второй положительный компонент, выполненньгй из положительной и отрицательной одиночтгых линз

и установленный с возможностью перемещения вдоль оптической оси, третий отрицательный неподвижный компонент и четвертый подвижный положительный двухсклеенный из положительной и отрицательной линз компонент,жестко связанный со вторым компонентом,первый компонент, фокус ное расстояние которого составляет 0,7-1,5, фокусного расстояния второго

компонента, выполнен из трех двухсклеен-v ных из положительных и отрицательных линз, третий компонент выполнен двух- склеенным из положительной и отрицательной линз, при этом по обе стороны от третье1Х) компонента установлены жестко связанные с подвижным вторым и четвертым компонентами апертурные диафрагмы.

На чертеже показана оптическая схема предлагаемого панкратического объектива,

Сйъектив состоит из четырех компонентов 1-4. Первый неподвижный компонент 1 состоит из группы положительных 5-7 и отрицательных 8-10 линз, образующих три двухсклеенных компонента 11-13. Второй подвижный компонент 2 содержит положительную линзу 14 и отрицательный мениск 15, третий непод-,

вижный компонент 3 образован положительной 16 и отрицательной 17 ск :еен- ными линзами. Компонент 4 тзкж& образован склеенными отрицательной 18 и положительной 19 линзами. По обе стороны от отрицательного компонента 3 установлены апертурные диафрагмы 2О и 21,

Первый положительный неподвижный компонент 1 проецирует изображение контролируемого объекта, расположенного в плоскости предмета ПО в предметную плоскость подвижного компонента 2. При перемещении жестко связанных компонентов 2 и 4 относительно неподвижного компонента 3 в плоскости изображения ПИ создается изображение контролируемого объекта в переменном масштабе при плавном изменении . увеличения.

Однако при работе панкратического объектива в измерительных приборах целесообразно фиксировать положения подвижных компонентов при дискретных увеличениях, например при увеличении

Vc± 1 оХсХ л

.В этом режиме работы панкратическяй .бъектив заменяет собой отдепь(гыу )ьы-кпгвы с теми же увеличениями. Однако при этом не требуется съем панкратического объектива в отличие ог известных решений, а только перемещение подвижных компонентов 2 и 4 в другое фикск- рованное попожение. Бесконечно удаленный входной зрачок панкратического объектива проецируется неподвижным компонентом 1 в его заднюю фокальную плоскость, сопряженную с неподвижными плоскостями, расположе ными внутри системы компонентов 2-4 (плоскости зрачков системы). Для строгой фиксации этих плоскостей установлены две апертурные диафрагмы 20 и 21, связанные с подвижными компонентами 2 и 4 и перемещающиеся одновременно с ними до упора в оправу компонента 3, Необходимость двух апертурных диа4 рагм обусловлена тем, что внутренняя пара сопряженных плоскостей имеет на всем диапазоне перемещения компонентов значительно больщую расфокусировку, чем плоскость изображения объекта. Таким образом, строгий телецентри- ческий ход главных лучей в пространстве предметов ограничивается сначала диафрагмой 2О (примерно до половины диапазона увеличений, а затем диаф-. рагмой 21. Панкратический объектив с телецент- рическим ходом главных лучей в пространстве предметов имеет высокое качество изображения в пределах критери Рэлея) и исправпенную дисторсию при всех увеличениях, не хуже 0,08%, что следует из прилагаемого выпуска конструктивных параметров н аберраций. Панкратическнй объектив имеет бопь- «.iXcV шой перепад увеличений от J. до 5 , при этом возможно расширение диапазона увеличений до 1 1О , кроме того ВОЗМОЖНО повышениемасштаба изображения , создаваемое панкратнческпм объективом до 2 4 10 , 2 f 20 изобретения Панкратический объектив для измерительных приборов, содержащий первый неподвижный компонент, второй положительный компонент, выполненный из положительной и отрицательной одиночных . линз и установленный с возможностью перемещения вдоль оптической оси, третий отрицательный неподвижный компонент и четвертый подвижный положительный двухсклеенный из положительной и отрицательной лийз компонент, жестко связанный со вторым компонентом, о т личающийся тем, что, с цепью устранения дисторсии и повышения качества изображения, первый компонент, фокусное расстояние которого составля- ет О,7-1,5 фокусного расстояния второго компонента, выполнен из трех двух- склеенных линз, третий компонент выполнен двухсклеенным из положитепьтюй и отрицательной линз, при по обе сторюны от третьего компонента установлены жестко связанные с подвижными вторыNf и четвертым компонентами апертурные диафрагмы. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Крупп Н, Я. Оптико-механические измерительные приборы , М.-Л., Мащгиз, 1962, с. 225, 228, 242. .. 2.Патент Великобритании № 1260923, кл. q 2 J , 1972. 3.Патент США N З.ООО 26О, кл. 35О-184, 1961. 4.Патент США № 3051052, кл. 35О-184, 1961.

1/Т

1$tS

2в

NX

Ш } I

I