Светосильный объектив

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Открытое акционерное общество Пеленг(72) Авторы Кунделева Наталия Ефимовна Емельянова Татьяна Евгеньевна Касилович Василий Борисович(73) Патентообладатель Открытое акционерное общество Пеленг(57) Светосильный объектив, содержащий шесть компонентов, расположенных на оптической оси, первый и второй компоненты которого - положительные мениски, обращенные вогнутой поверхностью к пространству изображений, третий компонент - отрицательный мениск, обращенный вогнутой поверхностью к пространству изображений, четвертый компонент выполнен в виде склеенной линзы, состоящей из двояковогнутой и двояковыпуклой линз, пятый компонент - двояковыпуклая линза, шестой компонент положительный мениск, обращенный вогнутой поверхностью к пространству изображений, апертурная диафрагма расположена между третьим и четвертым компонентами, отличающийся тем, что положительный мениск второго компонента выполнен в виде двусклеенной линзы, содержащей двояковыпуклую и двояковогнутую линзы, третий компонент выполнен в виде одиночного мениска, склеенная линза четвертого компонента выполнена отрицательной, положительный мениск шестого компонента выполнен в виде двусклеенной линзы, содержащей двояковыпуклую и двояковогнутые линзы, причем толщина 3 третьего компонента удовлетворяет условию 0,1830,2, где- фокусное расстояние объектива, положительные линзы первого, второго, четвертого и шестого компонентов выполнены из оптического материала с показателем преломления е и коэффициентом дисперсии , удовлетворяющими условиям 1,65 е 1,67, 5051, а отрицательные линзы второго, третьего, четвертого и шестого компонентов выполнены из оптического материала с показателем преломления е и коэффициентом дисперсии ,удовлетворяющими условиям 1,74 е 1,76, 2729.(56) 1. Патент 20400241, МПК 02 11/32, 1995. 2. Патент 310031, МПК 02 9/64, 2003. Полезная модель относится к оптическому приборостроению, а именно к объективам,и может быть использована в приборах ночного видения. Известен объектив 1 из пяти компонентов, первый из которых - положительный мениск, обращенный вогнутой поверхностью к пространству изображений, второй компонент - отрицательный мениск, обращенный вогнутой поверхностью к пространству изображений, третий компонент - отрицательный мениск, обращенный выпуклой поверхностью к пространству изображений, четвертый компонент - положительный мениск, обращенный выпуклой поверхностью к пространству изображений, пятый компонент двусклеенная линза, состоящая из двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска. Данная конструкция объектива обеспечивает относительное отверстие 11,2. Недостатком аналога является недостаточно высокое качество изображения, а также большое виньетирование широких пучков лучей. Наиболее близким к предлагаемому объективу является светосильный объектив 2,состоящий из семи компонентов. Первый и второй компоненты выполнены в виде положительных менисков, обращенных вогнутой поверхностью к пространству изображений,третий компонент выполнен в виде отрицательного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений и склеенного из положительного и отрицательного менисков, четвертый компонент выполнен в виде склеенной линзы, состоящей из двояковогнутой и двояковыпуклой линз, пятый и шестой компоненты выполнены в виде двояковыпуклых линз, обращенных более крутыми поверхностями друг к другу, седьмой компонент - положительный мениск, обращенный вогнутой поверхностью к пространству изображений. Апертурная диафрагма расположена между третьим и четвертым компонентами. Данная конструкция объектива обеспечивает относительное отверстие 11,1 при фокусном расстоянии объектива до 61 мм. Недостатком прототипа является недостаточно высокое качество изображения коэффициенты передачи модуляциине превышают 0,4 для точки на оси и 0,3 для поля зрения 822 для частоты 30 мм-1. Задачей полезной модели является повышение качества изображения в спектральном диапазоне 580900 нм за счет увеличения коэффициентов передачи модуляции по всему полю зрения при увеличении относительного отверстия до 11. Светосильный объектив содержит шесть компонентов, расположенных на оптической оси, первый и второй компоненты которого - положительные мениски, обращенные вогнутой поверхностью к пространству изображений, третий компонент - отрицательный мениск, обращенный вогнутой поверхностью к пространству изображений, четвертый компонент выполнен в виде склеенной линзы, состоящей из двояковогнутой и двояковыпуклой линз, пятый компонент - двояковыпуклая линза, шестой компонент - положительный мениск, обращенный вогнутой поверхностью к пространству изображений,апертурная диафрагма расположена между третьим и четвертым компонентами, в отличие от прототипа положительный мениск второго компонента выполнен в виде двусклеенной линзы, содержащей двояковыпуклую и двояковогнутую линзы, третий компонент выполнен в виде одиночного мениска, склеенная линза четвертого компонента выполнена отрицательной, положительный мениск шестого компонента выполнен в виде двусклеенной линзы, содержащей двояковыпуклую и двояковогнутые линзы, причем толщина 3 третьего компонента удовлетворяет условию 0,1830,2, где- фокусное расстояние объектива, положительные линзы первого, второго, четвертого и шестого компонентов выполнены из оптического материала с показателем преломления е и коэффициентом 2 68902010.12.30 дисперсии , удовлетворяющими условиям 1,65 е 1,67, 5051, а отрицательные линзы второго, третьего, четвертого и шестого компонентов выполнены из оптического материала с показателем преломленияи коэффициентом дисперсии , удовлетворяющими условиям 1,74 е 1,76, 2729. Конструкция второго и шестого компонентов, выполненных в виде двусклеенных линз, содержащих двояковыпуклую и двояковогнутую линзы, а также выполнение положительных линз первого, второго, четвертого и шестого компонентов из оптического материала с показателем преломления е и коэффициентом дисперсии , удовлетворяющими условиям 1,65 е 1,67, 5051, а отрицательных линз второго, третьего, четвертого и шестого компонентов из одинакового материала с показателем преломления е и коэффициентом дисперсии , удовлетворяющими условиям 1,74 е 1,76, 2729,обеспечивает исправление вторичного спектра до 0,03 мм в спектральном диапазоне 580900 нм, а также позволяет получить хорошее исправление хроматических аберраций. Выполнение третьего компонента в виде одиночного мениска, имеющего толщину 0,1830,2, позволило исправить кривизну поля до величины 0,02 мм и астигматизм до величины 0,03 мм для угла поля зрения 212,6, что обеспечило высокие значения коэффициента передачи модуляции для внеосевых точек. Предлагаемый светосильный объектив работает в спектральном диапазоне 580900 нм, имеет фокусное расстояние 79,9 мм, относительное отверстие 11. Полихроматические коэффициенты передачи модуляциидля пространственной частоты 30 мм-1 в точке на оси (у 0) не менее 0,76, на краю поля зрения 212,6 не менее 0,42. На фиг. 1 изображена оптическая схема предлагаемого светосильного объектива. На фиг. 2 приведены конструктивные параметры линз светосильного объектива и характеристики стекол, где- радиусы кривизны поверхностей линз,- расстояния между поверхностями линз, е - показатель преломления стекол линз для линии(546 нм),коэффициент дисперсии для линии . На фиг. 3 приведены графики поперечной сферической аберрации светосильного объектива. На фиг. 4 приведены графики аберраций широких наклонных пучков меридионального сечения угла поля зрения 212,6. На фиг. 5 приведен график расчетной полихроматической частотно-контрастной характеристикидля точки на оси. На фиг. 6 приведен график расчетной полихроматической частотно-контрастной характеристикидля точки на краю поля зрения 212,6. Частотно-контрастные характеристики светосильного объектива рассчитаны в соответствии с таблицей коэффициентов спектральной эффективности актиничного потока излучения, приведенной ниже. Светосильный объектив (фиг. 1) состоит из шести компонентов. Первый компонент содержит положительный мениск 1, обращенный вогнутой поверхностью к пространству изображений. Второй компонент выполнен в виде положительного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений и склеенного из двояковыпуклой линзы 2 и двояковогнутой линзы 3. Третий компонент выполнен в виде отрицательного одиночного мениска 4, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений, толщина мениска по оси равна 15 мм, что составляет 0,188 фокусного расстояния 3 68902010.12.30 объектива. Четвертый компонент выполнен в виде отрицательной склеенной линзы, состоящей из двояковогнутой линзы 5 и двояковыпуклой линзы 6. Пятый компонент выполнен в виде двояковыпуклой линзы 7. Шестой компонент выполнен в виде положительного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений и склеенного из двояковыпуклой линзы 8 и двояковогнутой линзы 9. Апертурная диафрагма расположена между третьим и четвертым компонентами на расстоянии 20 мм от вогнутой поверхности третьего компонента. Положительные линзы 1, 2, 6, 8 выполнены из стекла марки ТК 21, имеющего показатель преломления е 1,66, коэффициент дисперсии 50,81. Отрицательные линзы 3, 4, 5, 9 выполнены из стекла марки ТФ 4, имеющего показатель преломления е 1,7462, коэффициент дисперсии 27,95. Светосильный объектив рассчитан с плоскопараллельной пластиной 10 толщиной 5,6 мм. Графики аберраций, приведенные на фиг. 3 и 4, а также графики полихроматической частотно-контрастной характеристики для точки на оси и для края поля зрения, приведенные на фиг. 4 и 5, подтверждают, что светосильный объектив имеет хорошее качество изображения по всему полю зрения. Светосильный объектив работает следующим образом. Параллельный пучок света с углом поля зрения 212,6 попадает на первую поверхность первого компонента объектива и, преломившись через поверхности девяти линз и плоскопараллельную пластину,фокусируется в плоскости изображения, где расположен приемник. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5