Объектив

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Открытое акционерное общество Пеленг(72) Авторы Кунделева Наталия Ефимовна Емельянова Татьяна Евгеньевна(73) Патентообладатель Открытое акционерное общество Пеленг(57) Объектив, содержащий четыре компонента, установленные на оптической оси, и апертурную диафрагму, первый компонент которого выполнен в виде положительной линзы,второй компонент - в виде отрицательной линзы, третий компонент - в виде двояковыпуклой линзы, а четвертый компонент выполнен в виде отрицательного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству предметов, отличающийся тем, что первый компонент выполнен в виде двусклеенной линзы, выполненной из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, второй компонент выполнен в виде двусклеенного мениска, выполненного из двояковогнутой и двояковыпуклой линз, а апертурная диафрагма установлена перед первым компонентом, при этом расстояние между вторым и третьим, третьим и четвертым компонентами составляет не менее 0,38 и 0,2 фокусного расстояния объектива соответственно, двояковыпуклые линзы первого, второго и третьего компонентов выполнены из стекла с показателем преломления не менее 1,61, отрицательный мениск четвертого компонента выполнен из стекла с показателем преломления не менее 1,8, а разность числа Аббе двояковыпуклой и двояковогнутой линз первого компонента составляет не менее 25. 12150 1 2009.08.30 Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к объективам, и может использоваться как объектив с формированием изображения на ПЗС-матрице. Известен объектив из пяти компонентов 1, первый компонент которого плосковыпуклая линза, обращенная выпуклой поверхностью к пространству предметов, второй компонент выполнен в виде положительного двусклеенного мениска, обращенного выпуклой поверхностью к пространству предметов, третий компонент выполнен в виде одиночной плосковогнутой линзы, четвертый компонент выполнен в виде плосковыпуклой линзы, обращенной выпуклой поверхностью к пространству предметов, пятый компонент выполнен в виде мениска, обращенного выпуклой поверхностью к пространству предметов. Данный объектив имеет относительное отверстие 12. Основным недостатком этого объектива является недостаточно высокое качество изображения, оцениваемое полихроматическим коэффициентом передачи модуляции (КПМ) в спектральном диапазоне(660920) нм. КПМ для точки на оси на пространственной частоте 30 мм-1 не превышает 0,78. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому объективу является объектив 2, состоящий из четырех компонентов. Первый компонент выполнен в виде двояковыпуклой линзы, второй компонент выполнен в виде двояковогнутой линзы, третий компонент выполнен в виде двояковыпуклой линзы, четвертый компонент выполнен в виде отрицательного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству предметов. Апертурная диафрагма расположена между вторым и третьим компонентами. Данный объектив при относительном отверстии 11,6 имеет продольную сферическую аберрацию по зоне (-0,058), что не позволяет получить достаточно высокое качество изображения. Задачей изобретения является повышение качества изображения. Объектив, содержащий четыре компонента, установленные на оптической оси, и апертурную диафрагму, первый компонент которого выполнен в виде положительной линзы,второй компонент - в виде отрицательной линзы, третий компонент - в виде двояковыпуклой линзы, а четвертый компонент выполнен в виде отрицательного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству предметов, в отличие от прототипа первый компонент выполнен в виде двусклеенной линзы, выполненной из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, второй компонент выполнен в виде двусклеенного мениска, выполненного из двояковогнутой и двояковыпуклой линз, а апертурная диафрагма установлена перед первым компонентом, при этом расстояние между вторым и третьим, третьим и четвертым компонентами составляет не менее 0,38 и 0,2 фокусного расстояния объектива соответственно, двояковыпуклые линзы первого, второго и третьего компонентов выполнены из стекла с показателем преломления не менее 1,61, отрицательный мениск четвертого компонента выполнен из стекла с показателем преломления не менее 1,8, а разность числа Аббе двояковыпуклой и двояковогнутой линз первого компонента составляет не менее 25. Конструкция первого компонента, выполненного в виде двусклеенной линзы, состоящей из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, конструкция второго компонента, выполненного в виде двусклеенного мениска, состоящего из двояковогнутой и двояковыпуклой линз, выбор расстояния между вторым и третьим, третьим и четвертым компонентами не менее 0,38 и 0,2 фокусного расстояния объектива соответственно обеспечили высокую степень коррекции сферической аберрации и комы для точки на оси при относительном отверстии объектива не менее 12. Выполнение двояковыпуклых линз первого, второго и третьего компонентов из стекла с показателем преломления не менее 1,61, отрицательного мениска четвертого компонента - из стекла с показателем преломления не менее 1,8, а разность числа Аббе двояковыпуклой и двояковогнутой линз первого компонента составляет не менее 25, позволило 12150 1 2009.08.30 исправить вторичный спектр и сферохроматические аберрации и получить высокие значения полихроматического коэффициента передачи модуляции. На фиг. 1 изображена оптическая схема предлагаемого объектива. На фиг. 2 приведены конструктивные параметры линз объектива и характеристики стекол, где- радиусы кривизны поверхностей линз,- расстояния между поверхностями линз,- показатель преломления стекол линз для линии е (546 нм),- число Аббе для линии е. На фиг. 3 приведен график поперечной сферической аберрации объектива. На фиг. 4 приведены графики аберраций широких наклонных пучков меридионального сечения угла поля зрения 24. На фиг. 5 приведен график расчетной полихроматической частотно-контрастной характеристики (Т) для точки на оси. На фиг. 6 приведен график расчетной полихроматической частотно-контрастной характеристики (Т) для точки на краю поля зрения 24. Объектив (фиг. 1) состоит из четырех компонентов, расположенных на оптической оси. Первый компонент выполнен в виде положительной двусклеенной линзы 1, состоящей из двояковыпуклой и двояковогнутой линз. Второй компонент - отрицательный мениск 2, обращенный вогнутой поверхностью к пространству предметов и склеенный из двояковогнутой и двояковыпуклой линз. Третий компонент выполнен в виде двояковыпуклой линзы 3. Четвертый компонент выполнен в виде отрицательного мениска 4, обращенного вогнутой поверхностью к пространству предметов. Расстояние между вторым и третьим компонентами равно 24,7 мм, что составляет 0,38 фокусного расстояния объектива. Расстояние между третьим и четвертым компонентами равно 13,57 мм, что составляет 0,21 фокусного расстояния объектива. Объектив рассчитансо светофильтрами 5 и 6. Предлагаемый объектив работает в спектральном диапазоне(600900) нм, имеет фокусное расстояние 64,5 мм, относительное отверстие 12, апертурная диафрагма диаметром 33 мм совпадает с первой поверхностью объектива, поле зрения объектива 24. Высокая степень коррекции аберраций осевого пучка, вторичного спектра, сферохроматических и аберраций широких наклонных пучков позволили получить высокие значения коэффициента передачи модуляции для точки на оси не менее 0,9 для пространственной частоты 40 мм-1 и не менее 0,77 для пространственной частоты 83 мм-1,для края поля зрения не менее 0,85 для пространственной частоты 40 мм-1 и не менее 0,63 для пространственной частоты 83 мм-1. Графики аберраций, приведенные на фиг. 3 и 4, и графики полихроматических коэффициентов для точки на оси и для края поля зрения, приведенные на фиг. 5 и 6, подтверждают, что объектив имеет хорошее качество изображения по всему полю зрения. Объектив работает следующим образом параллельный пучок света с углом поля зрения 24 проходит через апертурную диафрагму объектива диаметром 33 мм, совпадающую с первой поверхностью, и, преломившись через поверхности линз компонентов 1-4 и светофильтры 5, 6, фокусируется в плоскости изображения, где расположена ПЗСматрица. Источники информации 1. Патент 2276799, МПК 02 13/14, 2006. 2. Патент 2183341 С 1, МПК 02 13/14, 2002 (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4