Светосильный объектив Советский патент 1982 года по МПК G02B11/34 

(54) СВЕТОСИЛЬНЫЙ ОБЪЕКТИВ

Изобретение относится к оптическому . приборостроению, а именно к объективам, работающим с ЭОП, и предназначено для работы с ЭОП в тфиборах ночного видения Известен объектив, оптическая схема которого состоит .из четырех комлонентов. Первый компонент выполнен склеенным из двояковыпуклой и плоско- вог яутой линз. Второй компонент выполнен в виде положительного мениска, обращенного вогнутостью в диафрагме. Третий компонент представляет собой склеенную линзу, состо$пцую из двояковыпуклой и двояковогнутой линз. Четвертый компонент является плоско-вогнутой близфокальной линзой. Известный объектив характеризуется простой конструкцией, обеспечивает хорошее качество изображения при высоком относительном отверсщии l:l,. Однако для этого объектива характерны недостаточное поле зрения в пространстве предметов, составпяюшее , и спектральны птипазон работы (486- 656 нм), что делает невозможным его применение вместе с ЭОП. Известен также объектив типа Тахар, содержащий триплет из двух положительных и расположенной между ними двояковогнутой линзы, диафрагму и положительную линзу . Объектив имеет простую четырехлинзовую схему и обеспечивает хорошее качество изображения при относительном отверстии 1:2 и угловом поле зрения , Объектив работает в видимом диапазоне спектра 2. Недостатки объектива - малое относительное отверстие и узкий спектральный диапазон работы (486-656 нм). Kpov ме того, аберрационная коррекция объектива . не дает высокого качества изображения , особенно на краю поля. Эти недостатки являются вследствие того, что в простой конструктивно схеме, объектива не хватает коррекционных элементов для полного исправления его остаточных аберраций. Большие аберрации высших порядков известного объектива не позволяют

дальше увеличить относительное отверстие и приводят к значительному падению освещенности к краю поля зрения в пространстве изображений.

Целью изобретения является увеличение относительного отверстия с одновременным улучшением степени аберрационной коррекции в расширенном спектральном диапазоне.

Указанная цель достигается тем, что в светосильный объектив, содержащий триплет, состоящий из двух положительных линз и расположенной между ними двояковогнутой линзы, диафрагму и положительную линзу, дополнительно введена отрицательная линза Смита, расположенгная на расстоянии, не превышающем 0,25 фокусного расстояния объектива от положительной линзы, причем диафрагма рас.положена после первой положительной линзы трийпета, которая выполнена в виде положительного мениска, обращенного вогнутостью к диафрагме, вторая положительная линза триплета выполнена склеенной из двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к диафрагме, положительная линза выполнена склеенной из отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к изображению, и двояковыпуклой линзы.

На фиг, 1 представлена принцириальная оптическая схема предлагаемого объектива; на фиг. 2 и 3 - графики остаточных аберраций.

Объектив содержит положительный мениск 1, обращенный вогнутостью к диафрагме 2. Второй компонент представляет собой двояковогнутую линзу 3, третий компонент склеен из . двояковыпуклой линзы 4 и отрицательного менясжа 5, обращенного вогнутостью к диафрагме. Чет вертый компонент склеен из отрицательного мениска 6, обрапгенного вогнутостью к -изображению и двояковыпуклой линзы 7. Пятый компонент представляет собой близфокальную линзу Смита 8.

Линзы ;i и 3 и склеенная линза 4, 5 служат коррекции сферической аберрации, комы, дисторсии, хроматизма положения и астигматизма.

Линза 8 корригирует кривизну поля зрения. Базовым элементом данной оптической схемы, создающим попожительную оптическую сипу, являются две склеенные линзы 4-7. Остальные элементы оптической схемы (линзы 1, 3, 8) являются коррекционно-силовыми элементами и обепечивают коррекцию остаточных аберраций системы. Величина остаточной дисторсии объектива составляет величину минус 6%, что позволяет вводить аберрационное виньетирование, обеспечивающее улучшение светораспредепения в пространстве изображения. Увеличение относительного отверстия достигается за счет использования в качестве базового эпемента двух линз. Расширение спектрального диапазона работы объектива достигается за счет подбора марок стекол и введения хроматических радиусов в двух скпеанньр компонентах 4-7. Линза 8 должна быть расположена от предыдущего компонента не дальше, чем на расстоянии 0,25 фокусного расстояния объектива, поскольку такое расположение обеспечивает положение изображения на последней поверхности линзы 8 объектива.

Полученный объектив имеет параметры указанные в таблице. Преапагаемый светосильный объектив обпацает относительным отверстием 1:1,4 угловым полем зрения . Изображе- кие формируется на послеаней поверхности линзы Смита. Фокусное расстояние объктива 31,6 мм, освещенность на краю поля зрения составляет 89% по сравнению с освещенностью в центре поля. Таким образом, в предлагаемом объек тиве по сравнешю с известным относитеп нов отверстие увеличено в 1,5 раза и расширен спектральный диапазон в инфракрасной области спектра на 20О нм. Формула изобретения Светосильный объектив, содержащий триплет, состоящий из цвух положительных линз и расположенный межау ними двояковогнутой линзы, диафрагму и положительную линзу, отличающийс я тем, что, с целью увеличения отноПродолжение таблицы сительного отверстия и улучшения аберрационной коррекции в расширенном спектральном диапазоне, в него введена отр цательная линза Смита, расположенная на расстоянии, не превышающем 0,25 фокусного расстояния объектива от положительной линзы, причем диафрагма расположена после первой положительной линзы триплета, которая выполнена в виде положительного мениска, обращенного вогнутостью к диафрагме, вторая положительная линза триплета выполнена склеенной из двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, обращенного вогнутостью тс , положительная линза выполнена склеенной из отрицательного мениска:, обращенного вогнутостью к изображению, н двояковыпуклой линзы. Источники информапвн принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 2541484, кп. 35О-176, опублик. 13.O2.51. 2.Русинов М.М. Техническая оптика. Л. Машиностроение, 1979, с. 431.

0,2 -0.1 О а/ 0,2 Широкие

ttf -о, г

им -ai

0.1

лу

а/

tJ

м

о/. JO

fuz.3 наклонные пучки