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 четыре компонента и апертурную диафрагму,при этом третий компонент выполнен в виде отрицательного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений, четвертый компонент - положительной линзы, отличающийся тем, что первый компонент выполнен в виде положительного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений, второй компонент - отрицательного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений, причем апертурная диафрагма расположена после четвертого компонента, а расстояние между вторым и третьим компонентами составляет не менее 0,45 фокусного расстояния объектива. 2. Объектив по п. 1, отличающийся тем, что положительная линза четвертого компонента выполнена в виде мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству предметов. 3. Объектив по п. 1, отличающийся тем, что положительная линза четвертого компонента выполнена двояковыпуклой, при этом первый, второй и четвертый компоненты выполнены из оптического материала одной марки с показателем преломления не менее 4. 10796 1 2008.06.30 Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к объективам, и может быть использовано в тепловизионных приборах. Известен светосильный объектив 1 из трех компонентов, первый из которых - положительный мениск, обращенный вогнутой поверхностью к пространству изображений,второй компонент выполнен в виде отрицательного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений, третий компонент содержит положительный мениск, обращенный выпуклой поверхностью к пространству предметов. Данная конструкция обеспечивает высокое качество изображения при относительном отверстии 11,65 и поле зрения 2 не выше 6. Наиболее близким к предлагаемому объективу является светосильный объектив 2,состоящий из четырех компонентов. Первый компонент выполнен в виде отрицательного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений. Второй компонент содержит положительный мениск, обращенный вогнутой поверхностью к пространству изображений. Третий компонент состоит из отрицательного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений. Четвертый компонент выполнен в виде положительной линзы. Апертурная диафрагма расположена между вторым и третьим компонентами и оптически сопряжена с охлаждаемой диафрагмой приемника. Данной конструкцией реализуется объектив с фокусным расстоянием 22 мм, относительным отверстием 11,2 и углом поля зрения до 218. Однако недостатком прототипа является то, что при увеличении фокусного расстояния объектива поле зрения уменьшается, что обусловлено конструкцией объектива, и при фокусном расстоянии объектива порядка 100 мм поле зрения не превышает 22 даже при снижении относительного отверстия до 11,3. Задачей изобретения является создание светосильного объектива с высоким качеством изображения без виньетирования. Светосильный объектив содержит четыре компонента и апертурную диафрагму, при этом третий компонент выполнен в виде отрицательного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений, четвертый компонент - положительной линзы, в отличие от прототипа, первый компонент выполнен в виде положительного мениска,обращенный вогнутой поверхностью к пространству изображений, второй компонент отрицательного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений,причем апертурная диафрагма расположена после четвертого компонента, а расстояние между вторым и третьим компонентами составляет не менее 0,45 фокусного расстояния объектива. Положительная линза четвертого компонента может быть выполнена в виде мениска,обращенного вогнутой поверхностью к пространству предметов. Положительная линза четвертого компонента может быть выполнена в виде двояковыпуклой линзы, при этом первый, второй и четвертый компоненты выполнены из оптического материала одной марки с показателем преломления не менее 4. Конструкция первого компонента, выполненного в виде положительного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений, второго компонента,выполненного в виде отрицательного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений, выбор расстояния между вторым и третьим компонентами не менее 0,45 фокусного расстояния объектива обеспечили высокую степень коррекции сферической аберрации и комы при относительном отверстии объектива не менее 11,36. Размещение апертурной диафрагмы после четвертого компонента позволяет совмещать ее с охлаждаемой диафрагмой приемника, что исключает виньетирование при угле поля зрения не менее 27. Выполнение четвертого компонента в виде положительного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству предметов, обеспечивает исправление сферической аберрации для конструкции объектива, работающей в среднем инфракрасном диапазоне. 2 10796 1 2008.06.30 Выполнение четвертого компонента в виде двояковыпуклой линзы, первого, второго и четвертого компонентов из оптического материала одной марки, например из германия,обеспечивает конструкцию объектива, работающую в дальней инфракрасной области. На фигуре изображена оптическая схема предлагаемого объектива. Объектив (фигура) состоит из четырех компонентов 1-4. Первый компонент выполнен в виде положительного мениска 1, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений. Второй компонент представляет собой отрицательный мениск 2, обращенный вогнутой поверхностью к пространству изображений. Третий компонент выполнен в виде отрицательного мениска 3, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений. Четвертый компонент представляет собой положительную линзу 4. Положительная линза 4 может быть выполнена в виде двояковыпуклой линзы, при этом первый, второй и четвертый компоненты выполнены из оптического материала одной марки с показателем преломления не менее 4, например германия, что реализует конструкцию объектива для дальней ИК-области. Положительная линза 4 может быть выполнена в виде положительного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству предметов, при этом реализуется конструкция объектива для средней ИК-области. Расстояние между вторым и третьим компонентами равно 49,3 мм, что составляет 0,493 фокусного расстояния объектива. Апертурная диафрагма 5 расположена после четвертого компонента на расстоянии 6 мм для объектива среднего ИК-диапазона и 12 мм для объектива дальнего ИК-диапазона и совмещена с охлаждаемой диафрагмой приемника. Объектив работает следующим образом световой поток от предмета, расположенного в бесконечности, попадает в объектив, где проходит через линзы 1, 2, 3, 4 и апертурную диафрагму 5 и образует изображение предмета в плоскости наилучшей установки, в которой установлен приемник оптического излучения. В соответствии с предложенным решением рассчитаны два светосильных объектива для среднего ИК-диапазона и для дальнего ИК-диапазона. Фокусное расстояние объективов - 100 мм, относительное отверстие 11,36, угол поля зрения - 27. Высокая степень коррекции аберраций позволила получить концентрацию энергии в кружке диаметром 0,035 мм не менее 91 для точки на оси и 87 для края поля зрения для объектива, работающего в среднем ИК-диапазоне,не менее 84 для точки на оси и 82 для края поля зрения для объектива, работающего в дальнем ИК-диапазоне. Таблица 1 Конструктивные параметры объектива для среднего ИК-диапазона Радиус, мм Показатель преломления для 4,6 мкм 10796 1 2008.06.30 Таблица 2 Конструктивные параметры объектива для дальнего ИК-диапазона Радиус, мм Показатель преломления для 4,6 мкм Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4