RU215020U1

RU215020U1 - Светосильный широкоугольный объектив

Info

Publication number: RU215020U1
Application number: RU2022116536U
Authority: RU
Inventors: Лариса Евгеньевна Левандовская; Ксения Александровна Кутейникова; Михаил Наумович Сокольский; Александр Соломонович Хитрик; Владимир Андреевич Быстров
Original assignee: Акционерное общество "ЛОМО"
Filing date: 2022-06-17
Publication date: 2022-11-24

Abstract

Использование: в оптическом приборостроении, а именно в киносъемочной и фотоаппаратуре. Задача: увеличение углового поля зрения при сохранении высокого относительного отверстия. Сущность: в светосильном широкоугольном объективе, содержащем два компонента, разделенные апертурной диафрагмой, первый из которых содержит положительный мениск, обращенный выпуклостью в пространство объекта, отрицательный мениск, обращенный выпуклостью в пространство объекта, отрицательную линзу, положительный мениск, обращенный вогнутостью в пространство объекта, и положительную двояковыпуклую линзу, и второй компонент, состоящий из отрицательной двояковогнутой линзы, склеенной положительной линзы из двояковыпуклой положительной линзы и отрицательного мениска, обращенного вогнутостью в пространство объекта, двух одиночных положительных линз, вторая из которых двояковыпуклая, и второй положительной склеенной линзы, содержащей положительную двояковыпуклую линзу и отрицательный мениск, в первом компоненте перед положительной двояковыпуклой линзой дополнительно помещен отрицательный мениск, обращенный вогнутостью в пространство объекта, а отрицательная линза выполнена в виде мениска, обращенного выпуклостью в пространство объекта, во втором компоненте первая положительная одиночная линза выполнена в виде мениска, обращенного выпуклостью в пространство изображения. При этом показатели преломления в первом компоненте первого положительного мениска, обращенного выпуклостью в пространство объекта, и отрицательного дополнительно помещенного мениска, обращенного вогнутостью к пространству объекта, имеют значения 1.6≤n_d≤1.64, а их коэффициенты дисперсии 60.5≤ν_d≤64, показатели преломления отрицательной линзы, выполненной в виде отрицательного мениска, обращенного выпуклостью в пространство объекта, положительного мениска, обращенного вогнутостью в пространство объекта, и отрицательной двояковогнутой линзы второго компонента, имеют значения 1.73≤n_d≤1.75, а их коэффициенты дисперсии 44≤ν_d≤54, положительная двояковыпуклая линза первого компонента, отрицательные линзы, входящие в состав склеенных линз второго компонента, имеют показатели преломления 1.78≤n_d≤1.81, а их коэффициенты дисперсии 25≤ν_d≤27. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к оптическому приборостроению, а именно к киносъемочной и фотоаппаратуре.

Известен светосильный объектив [1], содержащий два компонента, разделенные апертурной диафрагмой, первый из которых состоит из последовательно расположенных отрицательного мениска, обращенного выпуклостью в пространство объекта, отрицательной линзы, склеенной из положительной и отрицательной линз, положительной двояковыпуклой линзы, положительной линзы, склеенной из положительной двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, и отрицательный мениск, обращенный выпуклостью в пространство объекта.

Второй компонент состоит из отрицательного мениска, обращенного вогнутостью в пространство объекта, склеенного из отрицательной двояковогнутой и положительной двояковыпуклой линз, положительного мениска, обращенного вогнутостью в пространство объекта, положительной двояковыпуклой линзы и положительного мениска, обращенного выпуклостью в пространство изображения.

Объектив имеет высокое относительное отверстие 1:1.2, изображение контрастно по всему полю зрения, но угловое поле недостаточно велико.

Наиболее близким техническим решением является светосильный широкоугольный объектив [2]. Он состоит из двух компонентов, разделенных апертурной диафрагмой. Первый компонент выполнен из отрицательного мениска, обращенного выпуклостью в пространство объекта, второго отрицательного мениска, обращенного выпуклостью в пространство объекта, отрицательной двояковогнутой линзы, положительного мениска, обращенного вогнутостью в пространство объекта и положительной двояковыпуклой линзы.

Второй компонент выполнен из отрицательной двояковогнутой линзы, положительной линзы, склеенной из положительной двояковыпуклой линзы и мениска, обращенного вогнутостью в пространство объекта, двух положительных двояковыпуклых линз и склеенной положительной линзы, содержащей положительную двояковыпуклую и отрицательную линзы.

Этот объектив имеет высокое качество изображения, высокое относительное отверстие, но недостаточное линейное поле зрения (30.8 мм).

Основной задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является увеличение углового поля зрения при сохранении высокого относительного отверстия.

Поставленная задача решается с помощью предложенного светосильного широкоугольного объектива, который, как и прототип, содержит два компонента, разделенные апертурной диафрагмой, первый из которых содержит положительный мениск, обращенный выпуклостью в пространство объекта, отрицательный мениск, обращенный выпуклостью в пространство объекта, отрицательную линзу, положительный мениск, обращенный вогнутостью в пространство объекта, и положительную двояковыпуклую линзу, и второй компонент, состоящий из отрицательной двояковогнутой линзы, склеенной положительной линзы из двояковыпуклой положительной линзы и отрицательного мениска, обращенного вогнутостью в пространство объекта, двух одиночных положительных линз, вторая из которых двояковыпуклая, и второй положительной склеенной линзы, содержащей положительную двояковыпуклую линзу и отрицательный мениск.

В отличие от прототипа, в первом компоненте перед положительной двояковыпуклой линзой дополнительно помещен отрицательный мениск, обращенный вогнутостью в пространство объекта, а отрицательная линза выполнена в виде мениска, обращенного выпуклостью в пространство объекта, во втором компоненте первая положительная одиночная линза выполнена в виде мениска, обращенного выпуклостью в пространство изображения.

При этом показатели преломления в первом компоненте первого положительного мениска, обращенного выпуклостью в пространство объекта, и отрицательного дополнительно помещенного мениска, обращенного вогнутостью к пространству объекта, имеют значения 1.6≤n_d≤1.64, а их коэффициенты дисперсии 60.5≤ν_d≤64, показатели преломления отрицательной линзы, выполненной в виде отрицательного мениска, обращенного выпуклостью в пространство объекта, положительного мениска, обращенного вогнутостью в пространство объекта и отрицательной двояковогнутой линзы второго компонента, имеют значения 1.73≤n_d≤1.75, а их коэффициенты дисперсии 44≤ν_d≤54, положительная двояковыпуклая линза первого компонента, отрицательные линзы, входящие в состав склеенных линз второго компонента, имеют показатели преломления 1.78≤n_d≤1.81, а их коэффициенты дисперсии 25≤ν_d≤27.

Сущность предлагаемой полезной модели заключается в том, что вышеперечисленное выполнение конфигураций оптических элементов в первом и во втором компонентах позволили увеличить линейное поле зрения в 1.12 раза (с 30.8 мм до 34.54 мм), а выполнение марок стекол с указанными показателями и коэффициентами дисперсии позволило обеспечить высокое относительное отверстие 1:1.6 и высокое качество изображения в центре и полю зрения.

Таким образом, достигнут технический результат, заключающийся в увеличении линейного поля зрения при сохранении высокого относительного отверстия и высокого качества изображения в центре и по полю.

Предлагаемый светосильный широкоугольный объектив иллюстрируется чертежом, на котором на фиг. 1 представлена его оптическая схема, а также Приложением, в котором в котором на фиг. 2, фиг. 3 и фиг. 4 даны графики волновых аберраций и частотно-контрастной характеристики.

Заявляемый светосильный широкоугольный объектив содержит два компонента.

Первый компонент I содержит положительный мениск 1, обращенный выпуклостью в пространство объекта, отрицательный мениск 2, обращенный выпуклостью в пространство объекта, отрицательный мениск 3, обращенный выпуклостью в пространство объекта, положительный мениск 4, обращенный вогнутостью в пространство объекта, и положительную двояковыпуклую линзу 5.

Между положительным мениском 4 и двояковыпуклой линзой 5 дополнительно помещен отрицательный мениск 6, обращенный вогнутостью в пространство объекта.

Второй компонент II состоит из двояковогнутой линзы 7, склеенной из положительной двояковыпуклой линзы 8 и отрицательного мениска 9, обращенного вогнутостью в пространство объекта, положительных одиночных линз 10 и 11 и склеенной линзы из положительной двояковыпуклой 12 и отрицательной 13.

Кроме того, показатели преломления в первом компоненте первого положительного мениска 1, обращенного выпуклостью в пространство объекта, и отрицательного дополнительно помещенного мениска 6, обращенного вогнутостью к пространству объекта, имеют значения 1.6≤n_d≤1.64, а их коэффициенты дисперсии 60.5≤ν_d≤64, показатели преломления отрицательной линзы, выполненной в виде отрицательного мениска 3, обращенного выпуклостью в пространство объекта, положительного мениска 4, обращенного вогнутостью в пространство объекта и отрицательной двояковогнутой линзы 7 второго компонента, имеют значения 1.73≤n_d≤1.75, а их коэффициенты дисперсии 44≤ν_d≤54, положительная двояковыпуклая линза первого компонента 5, отрицательные линзы 9 и 13, входящие в состав склеенных линз второго компонента, имеют показатели преломления 1.78≤n_d≤1.81, а их коэффициенты дисперсии 25≤ν_d≤27.

Предлагаемый объектив работает следующим образом.

Лучи от объекта наблюдения проходят через первый компонент:

Линзы 1, 2, 3, 4, 6 и 5, ограничиваясь апертурной диафрагмой, внося небольшие положительные сферическую аберрацию, кому, астигматизм и отрицательную кривизну, и далее через второй компонент: линзы 7, 8, 9, 10, 11, 12 и 13, компенсирует аберрации, вносимые первым компонентом, образуя контрастное изображение по всему полю зрения в фокальной плоскости объектива.

Благодаря использованию предлагаемого технического решения был рассчитан светосильный широкоугольный объектив с фокусным расстоянием f'=18 мм, относительным отверстием 1:1.6 и линейным полем зрения 34.54 мм.

Результаты расчета приведены в Приложении.

Приложение

Фокусное расстояние, мм:	18.47
Размер изображения 2Y', мм:	34.54
Относительное отверстие D/F':	1.6
Приведенный задний отрезок s', мм:	32.14
Расстояние от первой поверхности до пл. изобр., мм:	168.92

Спектральный интервал 0.434-0.656 мкм

Частотно-контрастная характеристика (ЧКХ) в рассчитанном объективе по всему полю для частоты 30 л/мм более 30% для дистанции 2 м, в центре кадра на 50 л/мм контраст изображения более 50%, телевизионная дисторсия для дистанции бесконечность не превышает 1.6%.

Преимуществом предлагаемого светосильного широкоугольного объектива является увеличение углового поля зрения при сохранении высокого относительного отверстия.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Российская Федерация, патент на полезную модель №98 259, МПК: G02B 9/62, (2006.01), опубл. 10.10.2010 г.

2. Российская Федерация, патент на полезную модель №159367, МПК: G02B 9/64, G02B 11/34 (2006.01), опубл. 10.02.2016 г. - прототип.

Claims

1. Светосильный широкоугольный объектив, содержащий два компонента, разделенные апертурной диафрагмой, первый из которых содержит положительный мениск, обращенный выпуклостью в пространство объекта, отрицательный мениск, обращенный выпуклостью в пространство объекта, отрицательную линзу, положительный мениск, обращенный вогнутостью в пространство объекта, и положительную двояковыпуклую линзу, и второй компонент, состоящий из отрицательной двояковогнутой линзы, склеенной положительной линзы из двояковыпуклой положительной линзы и отрицательного мениска, обращенного вогнутостью в пространство объекта, двух одиночных положительных линз, вторая из которых двояковыпуклая, и второй положительной склеенной линзы, содержащей положительную двояковыпуклую линзу и отрицательный мениск, отличающийся тем, что в первом компоненте перед положительной двояковыпуклой линзой дополнительно помещен отрицательный мениск, обращенный вогнутостью в пространство объекта, а отрицательная линза выполнена в виде мениска, обращенного выпуклостью в пространство объекта, во втором компоненте первая положительная одиночная линза выполнена в виде мениска, обращенного выпуклостью в пространство изображения.

2. Светосильный широкоугольный объектив по п. 1, отличающийся тем, что показатели преломления в первом компоненте первого положительного мениска, обращенного выпуклостью в пространство объекта, и отрицательного дополнительно помещенного мениска, обращенного вогнутостью к пространству объекта, имеют значения 1.6≤n_d≤1.64, а их коэффициенты дисперсии 60.5≤ν_d≤64, показатели преломления отрицательной линзы, выполненной в виде отрицательного мениска, обращенного выпуклостью в пространство объекта, положительного мениска, обращенного вогнутостью в пространство объекта и отрицательной двояковогнутой линзы второго компонента, имеют значения 1.73≤n_d≤1.75, а их коэффициенты дисперсии 44≤ν_d≤54, положительная двояковыпуклая линза первого компонента, отрицательные линзы, входящие в состав склеенных линз второго компонента, имеют показатели преломления 1.78≤n_d≤1.81, а их коэффициенты дисперсии 25≤ν_d≤27.