Светосильный объектив

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Открытое акционерное общество Пеленг(72) Авторы Кунделева Наталия Ефимовна Анохина Людмила Васильевна Емельянова Татьяна Евгеньевна(73) Патентообладатель Открытое акционерное общество Пеленг(57) 1. Светосильный объектив, содержащий апертурную диафрагму и три оптических компонента, первый из которых выполнен в виде положительного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений, второй - в виде отрицательного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений, а третий - в виде положительной линзы, отличающийся тем, что вогнутая поверхность первого компонента выполнена асферической, а апертурная диафрагма расположена за третьим компонентом. 2. Объектив по п. 1, отличающийся тем, что третий компонент выполнен в виде двояковыпуклой линзы. 3. Объектив по п. 1, отличающийся тем, что третий компонент выполнен в виде положительного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений. 11049 1 2008.08.30 Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к объективам, и может быть использовано в тепловизионных приборах. Известен светосильный объектив 1 из двух компонентов, первый из которых - положительный мениск, обращенный вогнутой поверхностью к пространству изображений,второй компонент также выполнен в виде положительного мениска, вторая поверхность первого компонента выполнена асферической. Данная конструкция обеспечивает высокое качество изображения при относительном отверстии 12 и поле зрения 2430. Недостатком является то, что данная конструкция не позволяет увеличить относительное отверстие при сохранении высокого качества изображений. Наиболее близким к предлагаемому объективу является светосильный объектив 2,состоящий из трех компонентов. Первый компонент выполнен в виде положительного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений. Второй компонент содержит отрицательный мениск, обращенный вогнутой поверхностью к пространству изображений. Третий компонент состоит из положительного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений. Апертурная диафрагма совпадает с первой поверхностью второго компонента. Данной конструкцией реализуется объектив с фокусным расстоянием 150 мм, относительным отверстием 11,65 и углом поля зрения до 26 в спектральном диапазоне 8 мкм 12,5 мкм. Однако недостатком прототипа является то, что данная конструкция не позволяет увеличить относительное отверстие при сохранении высокого качества изображений, а также не позволяет совместить апертурную диафрагму объектива с охлаждаемой диафрагмой приемника, что приводит к виньетированию для углов поля зрения более 2. Задачей изобретения является увеличение относительного отверстия объектива, повышение качества изображения при расположении апертурной диафрагмы за последним компонентом объектива. Светосильный объектив содержит апертурную диафрагму и три оптических компонента, первый из которых выполнен в виде положительного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений, второй - в виде отрицательного мениска,обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений, а третий - в виде положительной линзы, в отличие от прототипа вогнутая поверхность первого компонента выполнена асферической, а апертурная диафрагма расположена за третьим компонентом. Третий компонент может быть выполнен в виде двояковыпуклой линзы. Третий компонент может быть также выполнен в виде мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений. Выполнение вогнутой поверхности первого компонента асферической позволило увеличить относительное отверстие и обеспечило высокую степень коррекции сферической аберрации, комы и аберраций широких наклонных пучков. Размещение апертурной диафрагмы за третьим компонентом позволяет совмещать ее с охлаждаемой диафрагмой приемника, что исключает виньетирование при угле поля зрения не менее 23,5. На фигуре изображена оптическая схема предлагаемого объектива. Объектив (фигура) состоит из трех оптических компонентов 1-3. Первый компонент выполнен в виде положительного мениска 1, вогнутая поверхность которой выполнена асферической и обращена к пространству изображений. Второй компонент представляет собой отрицательный мениск 2, обращенный вогнутой поверхностью к пространству изображений. Положительная линза третьего компонента 3 выполнена двояковыпуклой, а также она может быть выполнена в виде мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений. Апертурная диафрагма 4 расположена за третьим компонентом. В соответствии с предложенным решением рассчитано 2 варианта светосильного объектива. Конструктивные параметры объектива для среднего ИК-диапазона (от 3,9 мкм до 5 мкм) приведены в табл. 1. Конструктивные параметры объектива для дальнего ИК-диапазона(от 7 мкм до 11 мкм) приведены в табл. 2. Фокусное расстояние объективов - 200 мм, отно 2 11049 1 2008.08.30 сительное отверстие 11,36, угол поля зрения - 23,5. Высокая степень коррекции аберраций позволила получить концентрацию энергии в кружке диаметром 0,035 мм не менее 90 для точки на оси и 83 для края поля зрения для объектива, работающего в среднем ИК-диапазоне,не менее 84 для точки на оси и 81 для края поля зрения для объектива, работающего в дальнем ИК-диапазоне. Объектив работает следующим образом световой поток от предмета, расположенного в бесконечности, попадает в объектив, где проходит через линзы 1, 2, 3 и апертурную диафрагму 4 и образует изображение предмета в плоскости наилучшей установки, в которой установлен приемник оптического излучения. Источники информации 1. Патент 2181206, МПК 02 13/14, 2002. 2. Патент 2187135, МПК 02 13/14, 2002 (прототип). Таблица 1 Светосильный объектив Радиус, мм Показатель преломления для 4,6 мкм 4,0184 Уравнение асферической поверхности 22- 23 - 45889,22,59090,010660,607-30,1081-4 Таблица 2 Радиус, мм Показатель преломления для 9,1 мкм 4,0032 Уравнение асферической поверхности 22- 23 - 45 А 807,4 В 2,46911 С 0,66372 Е-20,3881 Е-3 К 0,9155 Е-5. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3