SU1723553A1 - Репродукционный объектив - Google Patents

Description

Дл  обеспечени  достаточно высокого качества изображени  прибегают к ограничению как полей зрени , так и размера относительного отверсти . Обраща сь к симметричным объективам гауссова типа, обладающих небольшой отрицательной аберрацией в зрачках, представл етс  возможным исправл ть эту аберрацию внесением положительной сферической аберрации, присущей плоскопараллельной пластинке размещенной впереди и позади собственно объектива.

При соответствующем подборе толщины таких пластинок удаетс  совместить переднюю и заднюю узловые точки друг с другом. Такое совмещение существенно упрощает конструкцию инверторов, используемых при трансформировании снимков.

Кроме того, при достаточно большой толщине пластинок по вл етс  возможность ввести в них хроматические радиусы дл  устранени  хроматизма в зрачках и тем самым хроматизма увеличени  при увеличени х , отличных от единицы. Но такого типа объективы не обеспечивают требуемого качества изображени  и телецентрического хода лучей в пространстве изображени .

Известен репродукционный объектив, содержащий два разделенных диафрагмой компонента, каждый из которых состоит из четырех линз, симметрично расположенных относительно .плоскости апертурой диафрагмы , первые линзы каждого из компонен тов выполнены плоскопараболическими, обращенными выпуклостью соответственно к предмету и изображению, вторые линзы - положительными менисками, третьи линзы - отрицательными менисками, четвертые линзы - положительными менисками , причем все мениски обращены выпуклостью к диафрагме.

Однако указанный объектив не обеспечивает требуемого увеличени  при хорошем качестве изображени .

Известен репродукционный объектив, содержащий два компонента, второй из которых , содержит положительный мениск, склеенный из дво ковогнутой и дво ковыпуклой линз, и одиночный отрицательный мениск, первый компонент выполнен четы- рехлинзовым из отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к предмету, положительного и отрицательного мениска, обращенных вогнутостью к предмету, и положительного мениска, обращенного выпуклостью к предмету и склеенного из отрицательного и положительного менисков , а во втором компоненте между склеенным и одиночным менисками установлена дво ковыпукла  линза, причем мениск обращен выпуклостью к предмету/Увеличение объектива /3 -0,5х, числова  апертура в пространстве изображений n sinU1 0,102, фокусное рассто ние f 248 мм,

Задний отрезок S1 372 мм (1,5f ). Объектив ахроматизован дл  видимой области спектра . Поперечна  сферическа  аберраци  не превышает 0,042 мм, абберации широкого меридионального пучка не более 0.044 мм,

0 астигматизм - не более 1.033 мм. Кривизна пол  соответствует радиусу выпуклого экрана .

Однако данный объектив не обеспечивает требуемого качества изображени , не

5 имеет телецентрического хода главных лу чей в пространстве изображени , не обеспечивает проекцию предмета с плоскости на плоскость.

Наиболее близким к изобретению  вл 0 етс  репродукционный объектив, содержащий два компонента и апертурную диафрагму между ними, причем первый компонент выполнен в виде двух положительных и одного отрицательного одиноч5 ных менисков, обращенных вогнутостью к пространству изображений, а второй компонент - в. виде дво ковогнутой, положительной и дво ковыпуклой линз.

Однако этот объектив имеет недоста0 точно высокое качество изображени  и малый передний рабочий отрезок.

Цель изобретени  - повышение качества изображени  по всему полю зрени  при увеличении переднего рабочего отрезка.

5 Обща  компоновка объектива позвол ет исправить кому, дисторсию при увеличении , отличном от 1.

Объектив имеет телецентрический ход

главных лучей, поэтому входной зрачок на0 ходитс  в передней фокальной плоскости объектива. Это условие затрудн ло расчет объектива, особенно одновременное исправление сферической аберрации дл  точки на оси и кривизны изображени .

5 Объектив выполнен из стекол серии 200, что значительно расшир ет область его применени . Но так как стекол серии 200 мало, то трудно исправить хроматические аберрации. В объективе дво ковыпукла 

0 линза, расположенна  вблизи плоскости изображени , выполнена из стекла марки К208. Другие положительные линзы объек тива - из стекла ТКНЗ, а все отрицательные линзы - из стекла ТФ200. Линзы  вл ютс 

5 технологичными, не имеют крутых радиусов кривизны.

Репродукционный объектив служит дл  рассматривани  труднодоступных объектов , поэтому имеет большой передний рабочий отрезок, который составл ет не менее

0.5L Рассто ние между плосковыпуклой линзой и дво ковыпуклой линзой второго компонента равно не -менее 0,3.L Эти рассто ни  определ ют продольные габариты объектива (676 мм). Поперечные габариты объектива ограничены, наибольший диаметр линз составл ет 52 мм, т.е. отношение диаметра линз к длине объектива равно

52 1/13 ()-.i поэтому характеристики

предлагаемого объектива  вл ютс  высокими - задн   апертура А1 0,06,2у-93,6 мм. В представленном варианте расчета получено изображение дифракционного Качества дл  точки на оси. Это подтверждает значение волновых аберраций. Так, дл  точки на оси дл  основной длины волны имеем

hW

10.029

0,866 0,004

0,707 -0.0053

0,5-0,0041

0;. ; 0- . . . ;.: . :..

Дл  всей спектральной области волнова  аберраци  не превышает 0,29.

В лриведенном варианте расчета (аберрации даны в обратном ходе) поперечна  сферическа  аберраци  дл  точки на оси не превышает 0,045 мм во всем спектральном диапазоне, а дл  основной длины волны - 0,029 мм. Хроматизм положени  не превышает 0,01 мм. Поперечна  сферическа  аберраци  в широком наклонном пучке лучей не превышает 0,04 мм в меридиональном и сагиттальном сечени х. Хроматизм увеличени  не превышает 0,008 мм. Кривизна изображени  и астигматизм не превышает 1,3 мм. Дисторси  на краю пол  составл ет 0,66%.

Средн   квадратична  волнова  аберраци  дл  всего объектива

Wcp.KB. 0,14 в центре, 0,29 на краю.

На фиг. 1 дана оптическа  схема репродукционного объектива с конструктивными параметрами; на фиг.1 - таблицы аберраций одного из вариантов расчета предлагаемого репродукционного объектива; на фиг.З - графики его аберраций.

Первый компонент 1 объектива состоит из положительных менисков 3 и 4, отр1/ща- тельного мениска 5. Причем все мениски первого компонента вогнутостью обращены к пространству изображени .

Второй компонент 2 включает в себ  по ходу луча дво ковогнутую линзу 6, положительный мениск, обращенный вогнутостью к предмету 7, плосковыпуклую линзу 8 и

дво ковыпуклую линзу 9, котора  расположена вблизи плоскости изображени .

Репродукционный объектив служит дл  проекции изображени  с плоскости пред- 5 мета на плоскость изображени . Входной зрачок находитс  в переднем фокусе объектива , т.е. перед системой.

На объектив падает расход щийс  пучок лучей, последовательно по ходу лучей 0 проходит компоненты 1 и 2 (фиг.1) и в плоскости изображени  создает изображение с увеличением / -0,5. Длина объектива L 676 мм.

В качестве конкретного примера выпол- 5 нени  рассчитан репродукционный объектив со следующими характеристиками Линейное увеличение,,5

Линейное поле в пространстве предметов 2у, мм93,6 0 Линейное поле в пространстве изображений 2-у1, мм50 Задн   апертура А1 0,06 Длина объектива L, мм 676 Максимальный диаметр линз , мм 52 5 Важным преимуществом предлагаемого объектива  вл етс  получение улучшенного качества изображени  при . телецентрическом ходе лучей в пространстве изображени . Объектив имеет малую 0 сферическую аберрацию дл  точки на оси и в широком наклонном пучке лучей, хорошую коррекцию хроматических аберраций, малое значение средней квадратичной волновой аберрации дл  точки на оси 0,14. 5

Форму л а изо б ре тен и   Репродукционный объектив, содержащий два компонента и апертурную диафрагму между ними, причем первый компонент 0 выполнен в виде двух положительных и од- ного отрицательного одиночных менисков, обращенных вогнутостью к пространству изображений, а второй компонент - в виде дво ковогнутой, положительной и дво ко- 5 выпуклой линз, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества изображени  по всему полю зрени  при увеличении переднего рабочего отрезка, в нем положительна  линза второго компонента выпол- 0 нена плоековыпуклой и установлена на рассто нии от дво ковыпуклой линзы второго компонента не менее 0.3L, где L - рассто ние между плоскост ми предметов и изображений, а между дво ковогнутой и 5 плосковыпуклой линзами введен положительный мениск, обращенный вогнутостью к пространству предметов.

Фиг. 3

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Репродукционный объектив, содержащий два компонента и апертурную диафрагму между ними, причем первый компонент 40 выполнен в виде двух положительных и од' ного отрицательного одиночных менисков, обращенных вогнутостью к пространству изображений, а второй компонент - в виде двояковогнутой, положительной и двояко45 выпуклой линз, отличающийся тем, что, с целью повышения качества изображения по всему полю зрения при увеличении переднего рабочего отрезка, в нем положительная линза второго компонента выпол50 йена плосковыпуклой и установлена на расстоянии от двояковыпуклой линзы второго компонента не менее 0.3L, где L- расстояние между плоскостями предметов и изображений, а между двояковогнутой и 55 плосковыпуклой линзами введен положительный мениск, обращенный вогнутостью к пространству предметов.

   Меридиональное сечение

   // = - 25 У =-17,1 tgM‘ zly' -0,005 -0,0059 -0,011 -0 ЮЗ -0,112 0,021 -0,032 0 -0,004 -0,015 -0,026 -0,035 -0,058 -0,080 -0,089 0,029 -0,040 0 • -0,001 -0,024

   Сагиттальное сечение

   //=-25 У =-17,1 tg⁶' 69' 69 W 66' 1),0312 0,0271 1,0222 0,0157 0 о,о0б -0,000 -0,003 4),002 0 0,035 -0,004 -0,019 -0,019 0 0,0313 0,0272 0,0222 0,0157 0 -0,009 4),011 -0,009 -0,005 0 0,023 4)_t008 4),018 -0 016 0

   Фиг. 2