Оптическая система

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Открытое акционерное общество Пеленг(72) Авторы Кунделева Наталия Ефимовна Тареев Анатолий Михайлович Поконечный Здислав Иосифович(73) Патентообладатель Открытое акционерное общество Пеленг(57) 1. Оптическая система, содержащая панкратическую систему дальней зоны, первый со стороны пространства изображений компонент которой неподвижен и выполнен в виде последовательно установленных двояковогнутой линзы, двояковыпуклой линзы, отрицательного мениска, обращенного выпуклой поверхностью к пространству предметов, и положительного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству предметов, а второй и третий компоненты установлены с возможностью перемещения вдоль оптической оси и выполнены в виде двух двояковогнутых линз и в виде двояковыпуклой линзы соответственно, и панкратическую систему ближней зоны, установленную параллельно панкратической системе дальней зоны, имеющую с ней единую плоскость предметов и содержащую три компонента, первый из которых положителен, неподвижен и выполнен в виде последовательно установленных положительного и отрицательного менисков, обращенных выпуклой поверхностью к пространству предметов, а второй и третий компоненты установлены с возможностью перемещения вдоль оптической оси и выполнены в виде двояковогнутой и двояковыпуклой линз соответственно, а также телескопическую систему,оптически связанную посредством первой пары параллельных друг другу отражателей,14727 1 2011.08.30 один из которых установлен под углом к оптической оси панкратической системы ближней зоны, с первым компонентом панкратической системы ближней зоны, которая связана с плоскостью предметов посредством второй пары параллельных друг другу отражателей,один из которых установлен после третьего компонента панкратической системы дальней зоны под углом к ее оптической оси и с возможностью вывода с этой оси, при этом фокусные расстояния второго и третьего компонентов панкратической системы дальней зоны 2(д.з) и 3(д.з) связаны соотношением 2(д.з)-0,213(д.з)-0,223(д.з), расстояние д.з между плоскостями предметов и изображений для этих компонентов составляет д.з.4(2(д.з)3(д.з, фокусные расстояния второго и третьего компонентов панкратической системы ближней зоны 2(б.з) и 3(б.з) связаны соотношением 2(б.з)-0,383(б.з.)-0,393(б.з), а расстояние б.з между плоскостями предметов и изображений для этих компонентов составляет б.з.4(2(б.з)3(б.з. 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что первая пара отражателей выполнена в виде призмы-ромб. Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к объективам с переменным фокусным расстоянием, и может использоваться в системах преобразования лазерного излучения приборов наведения. Известен вариообъектив, содержащий четыре компонента 1, первый и четвертый положительные, второй и третий - отрицательные, установленные с возможностью перемещения вдоль оптической оси. Первый компонент выполнен в виде двусклеенной линзы и склеенного положительного мениска, второй и третий компоненты выполнены в виде отрицательных двусклееных линз, четвертый компонент выполнен в виде положительной двусклеенной линзы и одиночной двояковыпуклой линзы. Данная конструкция обеспечивает 25-кратное изменение фокусного расстояния объектива. Недостатком данной конструкции является то, что она обладает недостаточным перепадом увеличений и имеет большую длину. Наиболее близким к предлагаемой системе является объектив с переменным фокусным расстоянием 2, содержащий три компонента, первый из которых неподвижный и содержит два положительных мениска, обращенных выпуклой поверхностью к пространству предметов, а второй и третий компоненты установлены с возможностью перемещения вдоль оптической оси, а также коллектив, расположенный во внефокальной плоскости, и проекционную систему, выполненную в виде одиночных положительной линзы и двух положительных менисков, обращенных вогнутой поверхностью к пространству изображений. Второй компонент содержит одиночную двояковогнутую линзу, третий компонент выполнен в виде одиночной положительной линзы. Данная конструкция обеспечивает увеличение 68 крат. Однако недостатком прототипа является то, что он обладает недостаточным перепадом фокусных расстояний, имеет большую длину и большие перемещения подвижных компонентов. Задачей изобретения является увеличение кратности системы при уменьшении общей длины системы и величины перемещений подвижных компонентов. Оптическая система содержит панкратическую систему дальней зоны, первый со стороны пространства изображений компонент которой неподвижен и выполнен в виде последовательно установленных двояковогнутой линзы, двояковыпуклой линзы, отрицательного мениска, обращенного выпуклой поверхностью к пространству предметов, и положительного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству предметов, а второй и третий компоненты установлены с возможностью перемещения вдоль оптической оси и выполнены в виде двух двояковогнутых линз и в виде двояковыпуклой линзы соответственно, и панкратическую систему ближней зоны, установленную параллельно панкратической системе дальней зоны, имеющую с ней единую плоскость предметов и содержащую три компонента, первый из которых положителен, неподвижен и выполнен в 2 14727 1 2011.08.30 виде последовательно установленных положительного и отрицательного менисков, обращенных выпуклой поверхностью к пространству предметов, а второй и третий компоненты установлены с возможностью перемещения вдоль оптической оси и выполнены в виде двояковогнутой и двояковыпуклой линз соответственно, а также телескопическую систему, оптически связанную посредством первой пары параллельных друг другу отражателей, один из которых установлен под углом к оптической оси панкратической системы ближней зоны, с первым компонентом панкратической системы ближней зоны, которая связана с плоскостью предметов посредством второй пары параллельных друг другу отражателей, один из которых установлен после третьего компонента панкратической системы дальней зоны под углом к ее оптической оси и с возможностью вывода с этой оси,при этом фокусные расстояния второго и третьего компонентов панкратической системы дальней зоны 2(д.з) и 3(д.з) связаны соотношением 2(д.з)-0,213(д.з)-0,223(д.з), расстояние д.з между плоскостями предметов и изображений для этих компонентов составляет д.з 4(2(д.з)3(д.з, фокусные расстояния второго и третьего компонентов панкратической системы ближней зоны 2(б.з) и 3(б.з) связаны соотношением 2(б.з)-0,383(б.з)-0,393(б.з), а расстояние б.з между плоскостями предметов и изображений для этих компонентов составляет б.з 4(2(б.з)3(б.з. В частности, первая пара отражателей выполнена в виде призмы-ромб. Введение панкратической системы ближней зоны, установленной параллельно панкратической системе дальней зоны, имеющей с ней единую плоскость предметов, и связанной с плоскостью предметов посредством второй пары параллельных друг другу отражателей, один из которых установлен после третьего компонента панкратической системы дальней зоны под углом к ее оптической оси с возможностью вывода с этой оси,позволило увеличить перепад фокусных расстояний панкратической системы до 110. Выбор фокусных расстояний подвижных компонентов панкратической системы дальней зоны 2(д.з)-0,213(д.з)-0,223(д.з), панкратической системы ближней зоны 2(б.з.)-0,383(б.з)-0,393(б.з), и выбор расстояния между плоскостями предметов и изображений д.з для подвижных компонентов панкратической системы дальней зоны составляет д.з 4(2(д.з)3(д.з, а расстояния б.з между плоскостями предметов и изображений для подвижных компонентов панкратической системы ближней зоны составляет б.з 4(2(б.з)3(б.з, позволил уменьшить габариты панкратической системы и величины перемещений подвижных компонентов. На фигуре изображена оптическая система. Панкратическая система дальней зоны состоит из трех компонентов. Первый компонент 1 - положительный и неподвижный и расположен со стороны пространства изображений, второй компонент 2 - отрицательный, а третий компонент 3 - положительный. Первый компонент выполнен в виде последовательно установленных двояковогнутой линзы 4, двояковыпуклой линзы 5, отрицательного мениска 6, обращенного выпуклой поверхностью к пространству предметов (плоскость гравировки), и положительного мениска 7, обращенного вогнутой поверхностью к пространству предметов. Второй компонент 2 выполнен в виде двух двояковогнутых линз 8, 9. Третий компонент 3 выполнен в виде двояковыпуклой линзы. Компоненты 2 и 3 установлены с возможностью перемещения вдоль оптической оси. Перемещением компонента 2 вдоль оптической оси на величину 24,1 мм достигается изменение фокусного расстояния панкратической системы дальней зоны. Движение компонента 3 вдоль оптической оси на 4,8 мм обеспечивает неподвижность плоскости изображения во всем диапазоне изменения фокусных расстояний панкратической системы дальней зоны. Фокусное расстояние первого компонента 1(д.з.)92,296 мм, фокусное расстояние второго компонента 2(д.з)-3,695 мм, фокусное расстояние третьего компонента 3(д.з)17,133 мм, при этом 2(д.з)-0,21573(д.з). Расстояние между плоскостями предметов и изображений для подвижных компонентов панкратической системы дальней зоны д.з 53,7536 мм, что составляет д.з 4(23)4(3 14727 1 2011.08.30 3,69517,133) мм. Фокусное расстояние панкратической системы дальней зоны изменяется от 51,14 мм до 1023,13 мм. Перепад фокусных расстояний панкратической системы дальней зоны составляет 20. Фокусные расстояния приведены для 1064 нм. Панкратическая система ближней зоны установлена параллельно панкратической системе дальней зоны, имеет с ней единую плоскость предметов и содержит три компонента. Первый компонент 14 - положительный, неподвижный и выполнен в виде последовательно установленных положительного мениска 16 и отрицательного мениска 15, обращенных выпуклыми поверхностями к пространству предметов. Второй компонент 13 выполнен в виде двояковогнутой линзы. Третий компонент 12 выполнен в виде двояковыпуклой линзы. Компоненты 13 и 12 установлены с возможностью перемещения вдоль оптической оси. Перемещением компонента 12 вдоль оптической оси на величину 10 мм достигается изменение фокусного расстояния панкратической системы ближней зоны. Движение компонента 13 вдоль оптической оси на 8,6 мм обеспечивает неподвижность плоскости изображения во всем диапазоне изменения фокусных расстояний панкратической системы ближней зоны. Фокусное расстояние третьего компонента 3(б.з)18,148 мм, фокусное расстояние второго компонента 2(б.з)-7,027 мм, при этом 2(б.з)-0,3873(б.з), фокусное расстояние первого компонента 1(б.з)23,04 мм. Фокусное расстояние панкратической системы ближней зоны изменяется от 9,27 до 51,15 мм. Расстояние (б.з) между плоскостями предметов и изображений для подвижных компонентов этой панкратической системы равно 44,484 мм,что составляет(б.з)4(12)4(18,148 - 7,027) мм. Перепад фокусных расстояний панкратической системы ближней зоны составляет 5,5 . Фокусные расстояния приведены для 1064 нм. Таким образом, перепад фокусных расстояний для всей оптической системы составляет 110. Телескопическая система 18 оптически связана посредством первой пары 17 параллельных друг другу отражателей, один из которых установлен под углом к оптической оси панкратической системы ближней зоны. В частности, первая пара отражателей 17 может быть выполнена в виде призмы-ромб. Увеличение телескопической системы 1. Панкратическая система ближней зоны связана с плоскостью предметов посредством второй пары параллельных друг другу отражателей 10 и 11, отражатель 10 установлен после третьего компонента панкратической системы дальней зоны под углом к ее оптической оси и с возможностью вывода с этой оси. Оптическая система работает следующим образом. Коллимированное лазерное излучение, создаваемое предыдущей системой, не показанной на фигуре, попадает на растр,который является плоскостью предметов для панкратических систем дальней и ближней зоны. Выходящий после растра пучок лучей, отразившись от отражателей 10, 11, попадает на компоненты 12, 13, 14 панкратической системы ближней зоны. После прохождения этой панкратической системы параллельный пучок лучей, отразившись от первой пары параллельных отражателей 17 и пройдя через телескоп 18, попадает на объект, расположенный на расстоянии 45 м 250 м. Когда отражатель 10 выведен с оптической оси панкратической системы дальней зоны, выходящий после растра пучок лучей попадает на компоненты панкратической системы дальней зоны 3, 2 и 1, выходит из нее параллельным пучком и попадает на объект, расположенный на расстоянии 250 м 5000 м. Источники информации 1. Патент 4253, опубл. 1999, МПК 02 15/14. 2. А.с.1089535 А, опубл. 1984, МПК 02 15/16 (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.