Объектив

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Открытое акционерное общество Пеленг(72) Авторы Анохина Людмила Васильевна Пашевич Юлия Алексеевна Цуркан Виктория Леонидовна Крумкач Василий Иванович(73) Патентообладатель Открытое акционерное общество Пеленг(57) Объектив, содержащий последовательно расположенные на оптической оси первую положительную линзу, первую отрицательную линзу, вторую положительную линзу, вторую отрицательную линзу и третью положительную линзу, выполненную в виде двояковыпуклой линзы, отличающийся тем, что после третьей положительной линзы введены два отрицательных мениска, обращенных вогнутостью к пространству предметов, первая положительная линза выполнена двояковыпуклой, первая отрицательная линза выполнена двусклеенной, состоящей из двояковогнутой линзы с показателем преломления е и коэффициентом дисперсии , удовлетворяющими условиям 1,641,66, 4344, и положительного мениска, обращенного вогнутостью к пространству изображений с показателем преломления е и коэффициентом дисперсии , удовлетворяющими условиям 1,611,62, 5859, вторая положительная линза выполнена в виде мениска, обращенного вогнутостью к пространству изображений, вторая отрицательная линза выполнена в виде мениска, обращенного вогнутостью к пространству изображений, расстояние между первой отрицательной линзой и второй положительной линзой составляет не менее 0,05 фокусного расстояния объектива. 70782011.02.28 Полезная модель относится к оптическому приборостроению, а именно к объективам,и может использоваться как объектив видеокамеры с формированием изображения на ПЗС-матрице. Известен фотографический объектив 1, содержащий два компонента, первый - положительный, состоящий из трех одиночных линз, первая и вторая из которых положительные,третья отрицательная, второй компонент - отрицательный, состоящий из четырех одиночных линз, первая из которых отрицательная, вторая двояковогнутая, третья двояковыпуклая и четвертая - положительный мениск, обращенный вогнутостью к пространству предметов. Недостатками объектива являются небольшое относительное отверстие 16,3, угол поля зрения, не превышающий 10, и дисторсия, достигающая 0,015(0,006 мм) для угла поля зрения 10. Наиболее близким к предлагаемому объективу является фотографический объектив 2, содержащий два компонента, первый - положительный, состоящий из последовательно расположенных одиночных линз, первая из которых - положительный мениск, обращенный вогнутостью к пространству изображений, вторая и третья линзы выполнены в виде положительного и отрицательного менисков, обращенных вогнутостью к пространству изображений, а четвертая линза - двояковыпуклая, второй компонент - отрицательный, состоящий из четырех одиночных линз, первая и вторая из которых двояковогнутые,третья - двояковыпуклая, а четвертая - положительный мениск, обращенный вогнутостью к пространству изображений. Недостатками прототипа являются небольшое относительное отверстие 14,8 и спектральный диапазон, не превышающий 360 нм в рабочей области(540900) нм. Задачей полезной модели является увеличение спектрального диапазона до 400 нм,относительного отверстия до 13,6 при сохранении высокого качества изображения и дисторсии, не превышающей 0,001 мм для углового поля зрения 16,8. Сущность полезной модели заключается в том, что объектив содержит последовательно расположенные на оптической оси первую положительную линзу, первую отрицательную линзу, вторую положительную линзу, вторую отрицательную линзу и третью положительную линзу, выполненную в виде двояковыпуклой линзы, в отличие от прототипа после третьей положительной линзы введены два отрицательных мениска, обращенных вогнутостью к пространству предметов, первая положительная линза выполнена двояковыпуклой, первая отрицательная линза выполнена двусклеенной, состоящей из двояковогнутой линзы с показателем преломленияи коэффициентом дисперсии , удовлетворяющими условиям 1,641,66, 4344, и положительного мениска, обращенного вогнутостью к пространству изображений с показателем преломления е и коэффициентом дисперсии , удовлетворяющими условиям 1,611,62, 5859, вторая положительная линза выполнена в виде мениска, обращенного вогнутостью к пространству изображений, вторая отрицательная линза выполнена в виде мениска, обращенного вогнутостью к пространству изображений, расстояние между первой отрицательной линзой и второй положительной линзой составляет не менее 0,05 фокусного расстояния объектива. Выполнение первой положительной линзы двояковыпуклой, первой отрицательной линзы двусклеенной, состоящей из отрицательной двояковогнутой линзы и положительного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений, использование в склеенной линзе стекол с показателями преломления е, равными 1,6441 и 1,6152, коэффициентами дисперсии , равными 43,24 и 58,69, соответственно позволяет исправить вторичный спектр и тем самым расширить спектральный диапазон до 400 нм. Выполнение второй положительной линзы в виде мениска, обращенного вогнутостью к пространству изображений, отстоящей от первой отрицательной линзы на расстояние не менее 0,05 фокусного расстояния объектива, позволяет уменьшить кривизну изображения и сферическую аберрацию в точке на оси. Вторая отрицательная линза выполнена в виде мениска, обращенного вогнутостью к пространству изображений, и совместно с третьей 2 70782011.02.28 положительной линзой, выполненной двояковогнутой, обеспечивают коррекцию меридиональной кривизны и хроматизма увеличения. Введение после третьей положительной линзы двух отрицательных менисков, обращенных вогнутостью к пространству предметов, позволяет осуществить окончательную коррекцию аберраций широкого наклонного пучка лучей для спектрального диапазона(450850) нм при относительном отверстии 13,6, дисторсии 0,001 мм и угловом поле зрения 16,8. Выбор марок стекол осуществлен таким образом, чтобы обеспечить, с одной стороны минимальный хроматизм увеличения, не превышающий 0,006 мм, и минимальные значения сферохроматической аберрации, тем самым расширить спектральный диапазон до 400 нм, а с другой стороны, минимальное изменение фокусного расстояния и заднего фокального отрезка при изменении температуры. Предлагаемый объектив работает в спектральном диапазоне(450850) нм, имеет фокусное расстояние 100 мм, относительное отверстие 13,6 и поле зрения 216,8. Объектив имеет высокое качество изображений сферическая аберрация для края зрачка не превышает 0,01 мм, дисторсия не превышает 0,001 мм, хроматизм увеличения для края поля зрения не превышает 0,006 мм. Такое исправление аберраций обеспечивает концентрацию энергии в кружке 0,016 мм не менее 81 для точки на оси и не менее 74 для крайних точек поля зрения. Полихроматические коэффициенты передачи модуляции для пространственной частоты 50 мм-1 в точке на оси 0 составляют не менее 0,5,на краю поля зрения 216,8, не менее 0,45, что позволяет получать на приемнике изображения малых контрастов. На фиг. 1 изображена оптическая схема предлагаемого объектива. На фиг. 2 приведены конструктивные параметры линз объектива и характеристики стекол, где- радиус кривизны поверхностей линз,- расстояние между поверхностями линз, Св.- световой диаметр линз,- показатель преломления стекол линз для линии е(546 нм),- коэффициент дисперсии для линии е. На фиг. 3 приведены графики поперечной сферической аберрации объектива и графики аберраций широких наклонных пучков меридионального сечения для углов поля зрения 8,4 и 6. На фиг. 4 приведены графики аберраций широких наклонных пучков сагиттального сечения для углов поля зрения 8,4 и 6. На фиг. 5 приведены графики дисторсии, меридиональной и сагиттальной кривизны поля зрения. На фиг. 6 приведены графики расчетной полихроматической частотно-контрастной характеристикидля точки на оси и для углов поля зрения 8,4 и 6. Частотно-контрастные характеристики объектива рассчитаны в соответствии с таблицей коэффициентов спектральной эффективности актиничного потока излучения С, приведенной ниже. 450 550 650 750 850, нм С 0,50 1 1 1 0,5 Объектив (фиг. 1) состоит из последовательно расположенных на оптической оси восьми линз. Первая положительная линза 1 выполнена двояковыпуклой. Первая отрицательная линза - двусклеенная из двояковогнутой линзы 2 из стекла с показателем преломления 1,6541 и коэффициентом дисперсии 43,24 и положительного мениска 3,обращенного вогнутостью к пространству изображений, из стекла с показателем преломления 1,6152 и коэффициентом дисперсии 58,69, вторая положительная линза 4 представляет собой мениск, обращенный вогнутостью к пространству изображений и расположенный на расстоянии 5 мм от положительного мениска 3, обращенного вогнутостью к пространству изображений, что составляет не менее 0,05 фокусного расстояния объектива. Вторая отрицательная линза 5 выполнена в виде мениска, обращенного вогнутостью к пространству изображений, третья положительная линза 6 выполнена двояковыпуклой,3 70782011.02.28 третья 7 и четвертая 8 линзы представляют собой отрицательные мениски, обращенные вогнутостью к пространству предметов. Объектив работает следующим образом параллельный пучок света с углом поля зрения 8,4 попадает в объектив и, преломившись через поверхности линз 1-8, фокусируется в плоскости изображения, где расположена ПЗС-матрица. Графики аберраций, приведенные на фиг. 3-6, подтверждают, что объектив имеет хорошее качество изображения по всему полю зрения в спектральном диапазоне от 450 нм до 850 нм. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 6