Широкоугольный фотообъектив

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ(71) Заявитель Открытое акционерное общество Пеленг(73) Патентообладатель Открытое акционерное общество Пеленг(57) Широкоугольный фотообъектив, содержащий отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к изображению, силовой компонент, выполненный из двух частей, разделенных апертурной диафрагмой, и отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к объекту, отличающийся тем, что передняя и задняя части силового компонента состоят из двух двухлинзовых склеенных блоков, при этом первый и последний воздушные промежутки равны 0,12 и 0,25 от фокусного расстояния всего объектива, а отношение оптических сил передней и задней частей силового компонента равно 0,2. 4254 1 Изобретение относится к фотографической технике, а именно к фотографическим объективам и может быть использовано для аэро и космической фотосъемки. Существует широкоугольный ортоскопический объектив 1. Данный объектив содержит 11 линз отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к изображению, силовой компонент и отрицательный мениск,обращенный вогнутостью к объекту. Силовой компонент выполнен из двух частей, разделенных апертурной диафрагмой. Передняя часть силового компонента содержит отрицательный склеенный двухлинзовый блок и положительный склеенный трехлинзовый блок. Задняя часть силового компонента выполнена из положительного двухлинзового блока(одна из линз выполнена из флюорита) и положительного склеенного двухлинзового блока. Объектив обладает высокой коррекцией как монохроматических, так и хроматических аберраций, но при фокусном расстоянии 150 мм. Небольшое фокусное расстояние не позволяет идентифицировать малые объекты на местности, а использование флюорита с большим коэффициентом линейного расширения приводит к терморасстраиваемости объектива. Из известных объективов, которые можно выбрать за прототип, близким по техническому решению к предлагаемому изобретению является широкоугольный фотографический объектив 2, предназначенный для крупномасштабного картографирования. Объектив содержит отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к изображению, силовой компонент и отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к объекту. Силовой компонент выполнен из двух частей, разделенных апертурной диафрагмой. Передняя часть силового компонента содержит склеенный четырехлинзовый блок и установленный перед ним одиночный положительный мениск, обращенный вогнутостью к апертурной диафрагме. Задняя часть силового компонента выполнена из склеенного трехлинзового блока и одиночной положительной линзы. Объектив имеет фокусное расстояние 350 мм, угловое поле зрения 75. Разрешающая способность на пленке тип 27 за светофильтром ОС 14 составляет по всему полю не менее 40 мм-1. У объектива невысокая разрешающая способность и недостаточно большое фокусное расстояние(350 мм) снижают точность определения координат объекта на местности. Задачей изобретения является создание широкоугольного, длиннофокусного объектива с углом поля зрения 70, работающего за светофильтром ОС 14 с повышенным качеством изображения по всему полю, улучшенным светораспределением и уменьшенными габаритами, что позволит идентифицировать малые объекты на местности, повысить точность измерения координат. Это существенно расширяет возможности в области картографии, исследования природных ресурсов, контроля за состоянием окружающей среды. Предлагаемый широкоугольный объектив с фокусным расстоянием 500 мм, относительным отверстием 16,3, угловым полем зрения 70 имеет средневзвешенную по всему полю кадра разрешающую способность 80 мм-1. Широкоугольный объектив содержит отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к изображению,силовой компонент, выполненный из двух частей, разделенных апертурной диафрагмой, и отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к объекту. Передняя и задняя части силового компонента состоят из двух двухлинзовых склеенных блоков. Для обеспечения высокой разрешающей способности за счет коррекции аберраций широких наклонных пучков и уменьшения хроматических аберраций в предлагаемый объектив введены два двухлинзовых склеенных блока вместо положительного мениска и четырехлинзового склеенного блока и два двухлинзовых склеенных блока вместо трехлинзового склеенного блока и одиночной положительной линзы у прототипа,причем оптические силы передней и задней частей силового компонента составляют 1,66 и 3,16 от оптической силы всего объектива вместо 2,26 и 1,1 у прототипа. Для получения высокой коррекции дисторсии и уменьшения габаритов существенно изменены первый и последний воздушные промежутки, которые равны 0,12 и 0,25 от фокусного расстояния всего объектива. Воздушный промежуток в пространстве апертурной диафрагмы, равный 0,1 фокусного расстояния всего объектива, позволяет разместить здесь затвор, ирисовую диафрагму для изменения относительного отверстия объектива при различных освещенностях объекта фотографирования и светофильтр из стекла ОС 14, обеспечивающий заданную ширину спектрального интервала. На фиг. 1 изображена оптическая схема предлагаемого объектива. На фиг. 2 приведены конструктивные параметры линз объектива и характеристики использованных марок стекол. На фиг. 3 представлен график продольной сферической аберрации объектива. На фиг. 4 приведен график расчетного значения фотограмметрической и дифференциальной хроматической дисторсии в рабочем спектральном диапазоне в пределах всего поля. На фиг. 5 приведены графики аберраций широких наклонных пучков в меридиональном сечении для углов поля зрения 34 и 26 в плоскости наилучшей установки, отстоящей от плоскости Гаусса на 0,55 мм. 2 4254 1 На фиг. 6 представлен график полихроматической частотно-контрастной характеристики (Т) для точки на оси. На фиг. 7 приведен график полихроматической частотно-контрастной характеристики (Т) объектива для угла поля зрения 26. На фиг. 8 приведен график полихроматической частотно-контрастной характеристики (Т) объектива для угла поля зрения 34. Объектив (фиг. 1) содержит по направлению хода луча отрицательный мениск 1, обращенный вогнутостью к изображению, силовой компонент 2 и отрицательный мениск 3, обращенный вогнутостью к пространству предметов. Силовой компонент 2 выполнен из двух частей 4, 5, разделенных апертурной диафрагмой 6, и содержит по два положительных двухлинзовых склеенных блока 7, 8, 9, 10. Для фотографических широкоугольных объективов параметрами, характеризующими качество изображения, являются область спектра, относительное отверстие, разрешающая способность, радиальная и хроматическая дисторсии, а также такие габаритные характеристики, как отношение длины объектива к диагонали кадра и отношение максимального диаметра линз объектива к диагонали кадра. Графики аберраций объектива (3, 4, 5) и графики частотно-контрастных характеристик (6, 7, 8) подтверждают, что разрешающая способность на фотопленке Изопанхром тип 48 при полностью раскрытой диафрагме за светофильтром ОС 1480 мм-1, на краю кадра составляет не менее 60 мм-1. В предлагаемом объективе замена одиночных положительных линз на склеенные двухлинзовые блоки 7,10, трех- и четырехлинзовые склеенные блоки двухлинзовые 8, 9, уменьшение воздушных промежутков,применение других марок стекол, позволили, при сохранении спектрального интервала, обеспечить в пределах угла поля зрения 70 увеличение разрешающей способностидо 80 мм-1, уменьшить дисторсию до 3 мкм, существенно сократить вес оптических компонентов до 66 кг и получить отношение максимального диаметра линз объектива к диагонали кадра 0,5 вместо 0,6 у прототипа. Отношение конструктивной длины объектива к диагонали кадра составило 0,94 вместо 0,97. Выбор конструкции объектива позволил улучшить функцию светораспределения уменьшить на 11 падение освещенности на краю кадра. Графики аберраций объектива (3, 4, 5) подтверждают, что средневзвешенная по всему полю кадра разрешающая способность на фотопленке Изопанхром тип 48 при полностью раскрытой диафрагме за светофильтром ОС 1480 мм-1, на краю кадра составляет не менее 60 мм-1. Таким образом, предложенный объектив позволяет получить более высокую разрешающую способность,улучшить светораспределение, существенно сократить весовые и габаритные характеристики, что особенно важно для объективов, используемых в аэро и космической фотосъемке. Источники информации 1. Патент 282302 А 5, МПК 0213/04, 1990. 2. А.с.697947, МПК 029/64, 1979. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.