RU191487U1 - Светосильный объектив - Google Patents

Abstract

Объектив состоит из трех компонентов, первый из которых афокальный, второй - одиночная линза положительной оптической силы, а третий - мениск отрицательной оптической силы. Первый афокальный компонент - трехлинзовая несклеенная симметричная система, у которой две одинаковые линзы положительной оптической силы симметрично расположены относительно симметричной линзы отрицательной оптической силы. Разность коэффициентов средней дисперсии оптических материалов для линз положительной и отрицательной оптических сил превышает 20. Третий компонент - апланатический мениск отрицательной оптической силы. Технический результат - увеличение углового поля и улучшение коррекции аберраций. 1 ил., 4 табл.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к оптическому приборостроению, а именно к линзовым светосильным объективам.

Известен объектив «Таир-13», приведенный в монографии С.С. Русинова «Композиция оптических систем», СПб.: Книжный дом «Либроком», 2011 г., 382 с., состоящий из положительного и отрицательного компонентов, разделенных воздушным промежутком. Известен объектив Петцваля, содержащий два положительных компонента, разделенных воздушным промежутком, приведенный в монографии Г.Г. Слюсарева «Расчет оптических систем», изд. Л.: Машиностроение, (Ленингр. отд-ние), 1975 г., 640 с.

К недостаткам этих объективов является несовершенная коррекция полевых аберраций и недостаточное угловое поле.

Наиболее близким по техническому решению к заявляемой полезной модели является объектив из патента на полезную модель №121089 от 10.05.2012, G02B 9/04, который принят авторами за прототип.

Оптическая схема объектива прототипа содержит три компонента, первый из которых - афокальный, представляющий собой плоскопараллельную пластинку, склеенную из «хроматической» пары оптических материалов. Второй компонент - одиночная положительная линза, у которой выпуклая поверхность выполнена асферической второго порядка. Третий компонент - мениск отрицательной оптической силы. Недостатком объектива-прототипа является наличие асферической поверхности, сложной в изготовлении, и недостаточная коррекция аберраций.

Задачей, решаемой заявленной полезной моделью, является создание светосильного объектива с увеличенным угловым полем и улучшенной коррекцией аберрацией.

Решение указанной задачи достигается тем, что в оптическую схему объектива перед положительной линзой введен афокальный симметричный трехлинзовый несклеенный компонент, у которого разность коэффициентов средней дисперсии оптических материалов для линз положительной и отрицательной оптических сил превышает 20, а отрицательный мениск выполнен апланатическим и обеспечивающим линейное увеличение численно равное показателю преломления оптического материала мениска n. Указанная совокупность признаков позволяет получить необходимое и достаточное количество параметров оптической системы светосильного объектива.

Афокальный симметричный трехлинзовый компонент обеспечивает исправление сферической аберрации без нарушения коррекции других аберраций, а апланатический мениск с увеличением численно равным показателю преломления оптического материала мениска n, отрицательной оптической силы улучшает коррекцию полевых аберраций - кривизны поверхности и астигматизма, что способствует увеличению углового поля. Исключение любого из них ведет в невозможности реализации оптической системы.

Сущность полезной модели поясняется фигурой.

Светосильный объектив представляет собой (фиг.) последовательно расположенные по ходу луча трехлинзовый афокальный компонент 1, у которого две одинаковые линзы положительной оптической силы симметрично расположены относительно симметричной линзы отрицательной оптической силы, линзу 2 положительной оптической силы и апланатический мениск 3 отрицательной оптической силы.

Работа предлагаемого светосильного объектива заключается в следующем: параллельный пучок лучей, выходящий из плоскости предмета, проходит через трехлинзовый афокальный компонент 1, попадает на линзу 2, проходит через апланатический мениск 3 и собирается в заднем фокусе объектива.

Конструктивные параметры светосильного объектива представлены в таблице 1, технические характеристики в таблице 2, остаточные аберрации в таблицах 3 и 4.

Примером конкретной реализации предлагаемой полезной модели является светосильный объектив с фокусным расстоянием ƒ'=100 (мм), относительным отверстием D/ƒ'=1:3,3, угловым полем 2ω=12°.

Техническим преимуществом предлагаемой полезной модели по сравнению с прототипом является высокая коррекция аберраций, увеличенное угловое поле и более простая оптическая схема.

Обозначения величин в табл. 3 и 4:

h - зрачковая координата;

- тангенс апертурного угла;

Δs' и Δy' - продольная и поперечная составляющие сферической аберрации для основной длины волны;

η - отступление от условия изопланатизма, определяющее кому;

- хроматизм положения;

ω - величина предмета;

у' - величина изображения;

- меридиональная и сагиттальная составляющие астигматизма;

- астигматизм;

Δ - дисторсия;

- хроматизм увеличения.

Claims (1)

1. Объектив, состоящий из трех компонентов, первый из которых афокальный, второй - одиночная линза положительной оптической силы, а третий - мениск отрицательной оптической силы, отличающийся тем, что первый афокальный компонент представляет собой трехлинзовую несклеенную симметричную систему, у которого две одинаковые линзы положительной оптической силы симметрично расположены относительно симметричной линзы отрицательной оптической силы, а разность коэффициентов средней дисперсии оптических материалов для линз положительной и отрицательной оптических сил превышает 20, третий компонент - мениск отрицательной оптической силы выполнен апланатическим.

Images