SU1151905A1

SU1151905A1 - Telephoto apochromatic lens

Info

Publication number: SU1151905A1
Application number: SU833667756A
Authority: SU
Inventors: Давид Самуилович Волосов; Михаил Абрамович Ган; Ирина Ивановна Богатырева
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6681
Priority date: 1983-11-29
Filing date: 1983-11-29
Publication date: 1985-04-23

Abstract

ТЕЛЕОБЪЕКТИВ-АПОХРОМАТ, содержащий два компонента, первый из которых положительный, состо щий из дво ковыпуклой и отрицательной линз, а второй - отрицательный, выполненный в виде мениска, обращенного вогнутостью к изображению, отличающийс тем, что, с целью повышени качества изображени за счет исправлени вторичного спектра у 11иафра гма и улучшени коррекции хроматических аберраций в широком спектральном диапазоне , на одну из оптических поверхностей линз первого компонента нанесен голограммный оптический элемент оптической силой 0,01-0,1 оптической силы объектива, при этом характеристическое уравнение голограммного оптического элемента имеет вид Уи А1уЧА y + Ajy где иАь - коэффициенты; V - высота на поверхности голограммного оптического элемента, причем коэффициент А пропорционален оптической силе голограммного оптического элемента, а коэффициенты Aj и АЗ соСО ответственно пропорциональны сферической аберрации первого и второго линзовых компонентов объектива. -ffел (Г) о 01TELEVISION-APOCHROMAT, containing two components, the first of which is positive, consists of two-convex and negative lenses, and the second is negative, made in the form of a meniscus with a concavity to the image, characterized by the fact that the secondary spectrum in 11aframa and the improvement of the correction of chromatic aberrations in a wide spectral range, a hologram optical element of the optical component is applied to one of the optical surfaces of the lenses of the first component Ila 0.01-0.1 lens optical power, the characteristic equation of the holographic optical element has the form Vu A1uChA y + Ajy where iA - coefficients; V is the height on the surface of the hologram optical element, the coefficient A being proportional to the optical power of the hologram optical element, and the coefficients Aj and AZ coCO are responsibly proportional to the spherical aberration of the first and second lens components of the lens. -ffel (r) o 01

Description

Изобретение относится к области оптического приборостроения, в частности к длиннофокусным линзовым объективам, и может быть применено в различных оптико-фотографических и оптико-электрон- ₅ных приборах, особенно фотографии, кинематографии, телевизионной технике, аэросъемке и аппаратуре для исследования природных ресурсов Земли из космоса.The invention relates to optical instrumentation, particularly to a telephoto objective lens, and may be applied in various photographic optical-electronic and _opto-5 GOVERNMENTAL devices, especially photographs, film, television technique, aerial photography and equipment for investigation of natural resources from space .

Известен телеобъектив, содержащий положительный и отрицательный компо- ¹⁰ненты, выполненные соответственно из двояковыпуклой и отрицательной линз и мениска, обращенного вогнутостью к изображению [1].A telephoto lens is known that contains the positive and negative components ¹⁰ made respectively of biconvex and negative lenses and a meniscus facing a concavity to the image [1].

Этот объектив может быть исполь- 15 зован в целом ряде случаев, однако его конструкция, особенно первого компонента, не позволяет получить высокой степени коррекции монохроматических и хроматических аберраций широкой области спектра, что делает невозможным получе- ²⁰ние высокого качества изображения и использование объектива со спектрозональными пленками или телевизионными трубками, чувствительными в широкой области спектра. 25This lens 15 may be a Call The use in a number of cases, however, its design, particularly the first component does not provide a high degree of correction of monochromatic and chromatic aberrations of the wide spectral range, which makes it impossible ²⁰ obtaining images of high quality and use of the lens with spectrozonal films or television tubes that are sensitive over a wide spectral range. 25

Известен двухкомпонентный телеобъектив-апохромат «Апо—Таир», первый компонент которого положительный и состоит из четырех одиночных линз, две из которых выполнены из флюорита, а второй — отрицательный, выполненный в виде мениска, вогнутостью к изображеимеет удовлетворительное хроматических аберраций, обращенного нию [2].Apo-Tair, a two-component telephoto apochromat, is known, the first component of which is positive and consists of four single lenses, two of which are made of fluorite, and the second is negative, made in the form of a meniscus, with concavity to the image has satisfactory chromatic aberration, reversed [2 ].

Объектив исправление которое достигается путем введения в пер- ₃₅вый компонент дорогостоящих кристаллов типа флюорит или аналогичных по оптическим свойствам особых стекол, однако при этом увеличивается сферическая аберрация. Такой объектив отличается увеличенным числом линз, большой массой ⁴⁰и габаритами, пониженными эксплуатационными характеристиками вследствие терморасстраиваем.ости.The lens correction is achieved by introducing a per- component ₃₅ vy costly fluorite type crystals or similar optical properties of special glasses, but it increases the spherical aberration. Such a lens is distinguished by an increased number of lenses, a large mass of ⁴⁰ and dimensions, reduced performance due to thermal disruption.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является телеобъек- 45 тив, содержащий два компонента, первый из которых положительный, состоящий из двояковыпуклой и отрицательной линз, разделенных малым воздушным промежутком, а второй — отрицательный, выполненный в виде ’мениска, обращенного вогну- ⁵⁰тостью к изображению [3].The closest in technical essence to the invention is a telephoto lens containing two components, the first of which is positive, consisting of a biconvex and negative lenses separated by a small air gap, and the second is negative, made in the form of a meniscus with a concavity facing ⁵⁰ to the image [3].

Известный объектив имеет неудовлет ворительное исправление вторичного спектра и не обеспечивает получение высокой разрешающей способности в широком диапазоне длин волн, что ограничивает область его применения.The known lens has unsatisfactory correction of the secondary spectrum and does not provide high resolution in a wide range of wavelengths, which limits its scope.

Целью изобретения является повышение качества изображения за счет исправления вторичного спектра и улучшение коррекции хроматических аберраций в широком спектральном диапазоне.The aim of the invention is to improve image quality by correcting the secondary spectrum and improving the correction of chromatic aberrations in a wide spectral range.

Поставленная цель достигается тем, что в телеобъективе, содержащем два компонента, первый из которых положительный, состоящий из двояковыпуклой и отрицательной линз, а второй — отрицательный, выполненный в виде мениска, обращенного вогнутостью к изображению, на одну из оптических поверхностей линз первого компонента нанесен голограммный Оптический элемент оптической силой 0,01—0,1 оптической силы объектива, при этом характеристическое уравнение голограммного оптического элемента имеет видThis goal is achieved by the fact that in a telephoto lens containing two components, the first of which is positive, consisting of a biconvex and negative lenses, and the second is negative, made in the form of a meniscus, facing with a concavity to the image, a hologram is applied to one of the optical surfaces of the lenses of the first component An optical element with an optical power of 0.01-0.1 of the optical power of the lens, while the characteristic equation of the hologram optical element has the form

V« =А₁у²+А_гУ⁴+А3У⁶где А^ЛгйАз- коэффициенты;V «= A ₁ ² + A y _g Y ⁴ + a3 ⁶ wherein A ^ LgyAz- coefficients;

У — высота на поверхности голограммного оптического элемента, причем коэффициент А_± пропорционален оптической силе голограммного оптического элемента, а коэффициенты А₂ и А₃ соответственно пропорциональны аберрации первого и второго линзовых компонентов объектива.Y is the height on the surface of the hologram optical element, the coefficient A _{± being} proportional to the optical power of the hologram optical element, and the coefficients A ₂ and A ₃ respectively proportional to the aberration of the first and second lens components of the lens.

Пределы допустимой сферической аберрации линзовых компонентов определяются условием исправления сферохроматической аберрации и составляют не более 0,03 фокусного расстояния объектива.The limits of permissible spherical aberration of lens components are determined by the condition for correcting spherochromatic aberration and are no more than 0.03 of the focal length of the lens.

На чертеже представлена принципиальная оптическая схема телеобъектива-апохромата с голограммным оптическим элементом.The drawing shows a schematic optical diagram of a telephoto apochromat with a hologram optical element.

Объектив содержит два компонента. Первый включает голограммный оптический элемент 1, двояковыпуклую положительную линзу 2 и отрицательную линзу 3, второй компонент состоит из отрицательного мениска 4, обращенного вогнутостью к изображению.The lens contains two components. The first includes a hologram optical element 1, a biconvex positive lens 2 and a negative lens 3, the second component consists of a negative meniscus 4, facing the concavity to the image.

Предлагаемая конструкция первого компонента существенно расширила коррекционные возможности телеобъектива, благодаря чему получен положительный эффект, состоящий в .исправлении вторичного спектра и улучшении коррекции хроматических аберраций в широком спектральном диапазоне. При f=1000 вторичный спектр не превышает 0,02 мм в диапазоне 560—820 нм.The proposed construction of the first component significantly expanded the correction capabilities of the telephoto lens, due to which a positive effect was obtained consisting in correcting the secondary spectrum and improving the correction of chromatic aberrations in a wide spectral range. At f = 1000, the secondary spectrum does not exceed 0.02 mm in the range 560–820 nm.

ВНИИПИ Заказ 2318/35 Тираж 526 ПодписноеВНИИПИ Order 2318/35 Circulation 526 Subscribed

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4Branch of the PPP "Patent", Uzhhorod, st. Project, 4

Claims

TELEO LENS-APOCHROMAT, containing two components, the first of which is positive, consisting of a biconvex and negative lenses, and the second is negative, made in the form of a meniscus, facing concavity to the image, characterized in that, in order to improve image quality by correcting the secondary spectrum and improving the correction of chromatic aberrations in a wide spectral range, a hologram optical element with an optical power of 0.01-0.1 optical is applied to one of the optical surfaces of the lenses of the first component of the lens power, while the characteristic equation of the hologram optical element has the form

V _H = A _I y4A _> y ⁴ + Ajy ⁶ where λί, Αζ and Аз are coefficients;

Y is the height on the surface of the hologram optical element, the coefficient A j being proportional _{to the} optical power of the hologram optical S element, and the coefficients A _a and Az sol proportionally proportional to the spherical aberration of the first and second lens Ζ components of the lens.