Светосильный объектив

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Открытое акционерное общество Пеленг(72) Авторы Анохина Людмила Васильевна Тареев Анатолий Михайлович Емельянова Татьяна Евгеньевна(73) Патентообладатель Открытое акционерное общество Пеленг(57) Светосильный объектив, содержащий три компонента, первый и третий компоненты которого положительные мениски, обращенные выпуклой поверхностью к пространству предметов, второй компонент выполнен в виде отрицательного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений, отличающийся тем, что вогнутая поверхность первого компонента выполнена асферической, фокусное расстояние второго компонента по абсолютной величине составляет 2,64 фокусного расстояния светосильного объектива, а отношение фокусных расстояний третьего и первого компонентов равно 0,720,78 по абсолютной величине. Фиг. 1 Полезная модель относится к оптическому приборостроению, а именно к специальным объективам, работающим в ИК-диапозоне длин волн, и может быть использована в тепловизионных приборах. Известен светосильный объектив 1, работающий в диапазоне от 8 до 12,5 мкм, содержащий три компонента, первый из которых положительный мениск, обращенный выпуклой поверхностью к пространству предметов, второй - плосковогнутая линза, третий 45942008.08.30 компонент - плосковыпуклая линза. Известный объектив имеет большое поле зрения 1130 при относительном отверстии 12. Недостатком объектива является невозможность увеличения относительного отверстия и существенного улучшения качества изображения по всему полю. Из известных объективов наиболее близким к предлагаемому изобретению по техническому решению является объектив 2, содержащий три компонента, первый из которых положительный мениск, обращенный выпуклой поверхностью к предмету, второй - отрицательный мениск, обращенный вогнутой поверхностью к пространству изображений,третий компонент - положительный мениск, обращенный выпуклой поверхностью к пространству предметов. Апертурная диафрагма расположена на первой поверхности второй линзы. Объектив имеет фокусное расстояние 148 мм, относительное отверстие 11,65,угол поля зрения 6. Недостатками объектива являются невысокое качество изображения и недостаточное относительное отверстие. Задачей полезной модели является повышение качества изображения объектива и увеличение относительного отверстия. Поставленная задача решается тем, что в светосильном объективе, содержащем три компонента, первый и третий компоненты которого положительные мениски, обращенные выпуклой поверхностью к пространству предметов, второй компонент выполнен в виде отрицательного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений, в отличие от прототипа вогнутая поверхность первого компонента выполнена асферической, фокусное расстояние второго компонента по абсолютной величине составляет 2,64 фокусного расстояния светосильного объектива, а отношение фокусных расстояний первого и третьего компонентов равно 0,720,78 по абсолютной величине. Выполнение вогнутой поверхности первого компонента асферической, выбор фокусных расстояний третьего и первого компонентов таким образом, чтобы их отношение было равно 0,720,78, и выбор фокусного расстояния второго компонента по абсолютной величине в пределах 2,64 фокусного расстояния светосильного объектива позволяют исправить сферическую аберрацию, астигматизм и аберрации широких наклонных пучков, что приводит к повышению качества изображения при одновременном увеличении относительного отверстия до 11,4. На фиг. 1 изображена оптическая схема предлагаемого светосильного объектива. На фиг. 2 представлены конструктивные параметры линз светосильного объектива с относительным отверстием 11,4 и угловым полем зрения в пространстве предметов 2624 и характеристики использованных оптических материалов, где- радиусы кривизны поверхностей линз,- расстояния между поверхностями линз,- показатель преломления материала. На фиг. 3 приведены графики расчетных полихроматических частотно-контрастных характеристик (ЧКХ) светосильного объектива для меридионального (М) и сагиттального сечений в плоскости наилучшей установки. ЧКХ светосильного объектива рассчитаны в соответствии с таблицей коэффициентов спектральной эффективности, приведенной в таблице ниже 9000 10000 12000 14000, нм 8000 С 0,85 0,95 0,95 1 0,98 где С - коэффициент спектральной эффективности. Светосильный объектив (фиг. 1) состоит из трех компонентов 1, 2 и 3, последовательно расположенных на оптической оси. Первый 1 и третий 3 компоненты выполнены в виде положительных менисков, выпуклой поверхностью обращенных к пространству предметов, при этом их фокусные расстояния равны 183,8 и 134,3 мм соответственно. Вогнутая поверхность первого компонента 1 выполнена асферической. Второй компонент 2 представляет собой отрицательный мениск из селенида цинка с показателем преломления 2,4, обращенный вогнутостью к пространству изображений, и его фокусное расстояние равно 472,8 мм по абсолютной величине. Первый 1 и третий 3 компоненты выполнены из 2 45942008.08.30 оптического материала с показателем преломления более 4, например германия. Апертурная диафрагма 4 совпадает с первой поверхностью светосильного объектива. Предлагаемый светосильный объектив работает в дальнем ИК-диапазоне от 8 до 14 мкм. Рассчитанный объектив имеет следующие характеристики фокусное расстояние 150 мм для 10 мкм, относительное отверстие 11,4, угол поля зрения 624. Расстояние от первой поверхности светосильного объектива до плоскости изображения в этом объективе не превышает 1,3. Светосильный объектив имеет для 814 мкм следующие аберрации поперечная сферическая аберрация по всему поля зрения не превышает 0,04 мм(2624), дисторсия не превышает 0,02 для края поля зрения (312), меридиональный и сагиттальный астигматические отрезки -х и х не превышают 0,05 мм. Расчетное количество лучистой энергии, содержащееся в кружке рассеяния диаметром 0,035 мм в рабочей области спектра, для точки на оси 81 , для точки вне оси (312) 79 . Светосильный объектив работает следующим образом параллельный пучок света с углом поля зрения 26,4 проходит через апертурную диафрагму 4 объектива диаметром 107 мм, расположенную на первой поверхности и, преломившись через поверхности линз компонентов 1, 2, 3, фокусируется на площадке фотоприемника. Графики ЧКХ (фиг. 3) подтверждают, что объектив имеет высокую разрешающую способность в области спектра 814 мкм. Таким образом, предложенный светосильный объектив позволяет увеличить относительное отверстие объектива и улучшить качество изображения по всему полю. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3