светосильный объектив
Классы МПК: | G02B13/14 для инфракрасных или ультрафиолетовых лучей G02B9/34 с четырьмя линзами |
Автор(ы): | Щеглов С.И. |
Патентообладатель(и): | Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" |
Приоритеты: |
подача заявки:
2000-10-18 публикация патента:
10.06.2002 |
Светосильный объектив содержит четыре линзы, первая из которых - положительный мениск, обращенный вогнутостью к изображению, вторая выполнена в виде плосковогнутой линзы, обращенной плоскостью к изображению, третья линза выполнена в виде плосковыпуклой линзы, обращенной плоскостью к предмету, а четвертая - положительный мениск, обращенный выпуклостью к предмету. Обеспечивается создание светосильного объектива с высоким качеством изображения при относительном отверстии 1:1,65, поле зрения 18o и работе в спектральном диапазоне 8 - 12,5 мкм. 1 ил., 1 табл.
Рисунок 1, Рисунок 2
Формула изобретения
Светосильный объектив, содержащий четыре линзы, первая из которых - положительный мениск, обращенный вогнутостью к изображению, вторая - отрицательная линза, третья линза - положительная, четвертая - положительный мениск, отличающийся тем, что вторая линза выполнена в виде плосковогнутой линзы, обращенной плоскостью к изображению, третья линза выполнена в виде плосковыпуклой линзы, обращенной плоскостью к предмету, а четвертая линза обращена выпуклостью к предмету.Описание изобретения к патенту
Предлагаемое изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к специальным объективам, работающим в среднем и дальнем ИК-диапазоне длин волн, и может быть использовано в тепловизионных приборах. Известен светосильный объектив, работающий в диапазоне от 8 до 13 мкм, содержащий последовательно установленные 3 линзы:- положительный мениск, обращенный вогнутостью к изображению,
- отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к предмету,
- положительный мениск, обращенный выпуклостью к предмету, у которого первая и третья линзы выполнены из германия с показателем преломления не менее 4 (патент США N 3363962, НКИ 350-2, публ. 1968 г.). Этот объектив близок по конструкции к заявляемому, однако имеет недостаточное поле зрения 2w=6 град. Наиболее близким аналогом к заявляемому техническому решению является светосильный объектив (авт. свид. СССР N 1714562, публ. 1992 г.), работающий в диапазоне от 8 до 14 мкм, содержащий четыре компонента:
- положительный мениск, обращенный вогнутостью к изображению,
- отрицательную двояковогнутую линзу,
- 2 одиночных положительных мениска, обращенных вогнутостью к предмету. Все линзы выполнены из оптического материала с показателем преломления не менее 4. Рассчитанный вариант объектива с фокусным расстоянием 100 мм имеет поле зрения 2w=10 град. 18 мин и следующие аберрации для f"=11 мкм:
поперечная сферическая аберрация для точки на оси 0,064 мм,
поперечная аберрация широкого наклонного пучка в меридиональном сечении для поля зрения 2w=10 град. 18 мин 0,491 мм,
меридиональный астигматический отрезок 0,374 мм,
сагиттальный астигматический отрезок 0,154 мм. Задачей заявляемого изобретения является создание светосильного объектива с высоким качеством изображения при относительном отверстии 1:1,65, поле зрения 2w=18 град, и работе в спектральном диапазоне от 8 до 12,5 мкм. Технический результат, обусловленный указанной задачей, достигается созданием светосильного объектива, содержащего четыре линзы, первая из которых - положительный мениск, обращенный вогнутостью к изображению, вторая - отрицательная линза, третья линза положительная, а четвертая - положительный мениск, в котором, в отличие от известного, вторая линза выполнена в виде плосковогнутой линзы, обращенной плоскостью к изображению, третья линза - плосковыпуклая, обращенная плоскостью к предмету, а четвертая линза обращена выпуклостью к предмету. На чертеже представлена оптическая схема предложенного объектива. Объектив состоит из последовательно установленных четырех одиночных линз: положительного мениска 1, обращенного вогнутостью к изображению, отрицательной плосковогнутой линзы 2, обращенной плоскостью к изображению, положительной плосковыпуклой линзы 3, обращенной плоскостью к предмету, и положительного мениска 4, обращенного выпуклостью к предмету. Все линзы объектива выполнены из одного материала с показателем преломления не менее 4, например германия, для работы в спектральном диапазоне от 8 до 14 мкм. Апертурная диафрагма совпадает с первой поверхностью линзы 3. Объектив работает следующим образом. Световой поток от предмета, расположенного в бесконечности, попадает в объектив, где проходит через линзы 1, 2, 3, 4 и образует изображение предмета в плоскости наилучшей установки, в которой установлен приемник оптического излучения (не показан). В соответствии с предложенным решением рассчитан светосильный объектив для дальнего ИК-диапазона от 8 до 12,5 мкм. Объектив имеет конструктивные параметры, приведенные в таблице. Характеристики рассчитанного объектива:
фокусное расстояние объектива 51,14 мм
относительное отверстие 1:1,65
угол поля зрения 18 град. задний фокальный отрезок 45,23 мм
Объектив имеет следующие аберрации для x=10 мкм:
поперечная сферическая аберрация для точки на оси не более 0,023 мм,
поперечная аберрация широкого наклонного пучка в меридиональном сечении для поля зрения 2w=18 град. не более 0,081 мм,
-"- в сагиттальном сечении не более 0,018 мм,
меридиональный астигматический отрезок x"m не более 0,089 мм,
сагиттальный астигматический отрезок x"s не более 0,075 мм,
дисторсия не более 5%
Таким образом, в результате предложенного решения обеспечено получение технического результата: создан светосильный объектив с относительным отверстием 1: 1,65, полем зрения 18 град. с повышенным качеством изображения по сравнению с ближайшим аналогом для работы в спектральном диапазоне от 8 до 12,5 мкм.
Класс G02B13/14 для инфракрасных или ультрафиолетовых лучей
Класс G02B9/34 с четырьмя линзами
объектив эндоскопа - патент 2529055 (27.09.2014) | |
светосильный объектив ик-области - патент 2506616 (10.02.2014) | |
объектив эндоскопа - патент 2464599 (20.10.2012) | |
объектив - патент 2451312 (20.05.2012) | |
светосильный объектив для инфракрасной области спектра - патент 2449327 (27.04.2012) | |
четырехлинзовый объектив - патент 2412455 (20.02.2011) | |
светосильный объектив - патент 2411556 (10.02.2011) | |
светосильный объектив для тепловизора - патент 2403598 (10.11.2010) | |
широкоугольный объектив с вынесенным входным зрачком - патент 2399072 (10.09.2010) | |
объектив - патент 2386988 (20.04.2010) |