Объектив
Реферат
Использование: в качестве объектива телескопических систем, например, в ночных зрительных трубках. Сущность изобретения: объектив содержит два компонента, первый из которых включает склеенные двояковыпуклую линзу и отрицательный мениск, второй компонент - отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к изображению. При этом имеют место следующие соотношения: 0,3 <d / f' <0,5; 0,1 <r / f' <0,2; / r5 <1,35; 1,45 <n <1,53, - фокусное расстояние первого компонента, - фокусное расстояние второй линзы первого компонента, f' - фокусное расстояние объектива, d3 - воздушный промежуток между первым и вторым компонентами, r4, r5 - радиусы кривизны сферических поверхностей второго компонента, n3 - показатель преломления линзы второго компонента. Линза второго компонента может быть выполнена из полимерного материала. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Предлагаемое изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к специальным объективам телескопических систем наблюдательных оптических приборов для инфракрасных лучей, и может быть использовано в ночных зрительных трубках.
Известны трехлинзовые объективы, описанные, например, в акц. заявке Японии N 49-532 (B2), кл. G 02 B 11/08, опубл. 8.01.74 г., выложенной заявке Японии N 62-14613(A), кл. G 02 B 13/02, опубл. 23.01.87 г. Наиболее близким аналогом к заявляемому техническому решению является объектив, описанный в акц. заявке Японии N 61-61650 (B2), кл. G 02 B 9/12, опубл. 26.12.86 г. Он содержит следующие последовательно расположенные компоненты: первый компонент, состоящий из двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к предмету, второй компонент - отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к изображению. При этом имеют место следующие соотношения: 0,01 < d4/f < 0,1 0,1f < r6/(n3-1) < 0,3f , где f12 - фокусное расстояние первого компонента, f3 - фокусное расстояние второго компонента, d4 - воздушный промежуток между первым и вторым компонентами, f - фокусное расстояние объектива, r6 - радиус кривизны сферической поверхности второго компонента, n3 - показатель преломления второго компонента, r4 - радиус кривизны сферической поверхности второй линзы первого компонента. Данный объектив имеет угловое поле в пространстве предметов 8,4 угл. градуса и малое относительное отверстие 1:32. Задачей изобретения является создание объектива с относительным отверстием не менее 1:2,8 при одновременном хорошем качестве изображения по полю. Технический результат, обусловленный указанной задачей, достигается тем, что в объективе, содержащем два компонента, первый из которых состоит из двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к предмету, второй компонент - отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к изображению, в отличие от известного, первый компонент выполнен склеенным, при этом имеют место следующие соотношения: 0,3 < d3/f' < 0,5 0,1 < r4/f' < 0,2 1,1 < r4/r5 < 1,35 1,45 < n3 < 1,53, где - фокусное расстояние первого компонента, f' - фокусное расстояние объектива, - фокусное расстояние второй линзы первого компонента, d3 - воздушный промежуток между первым и вторым компонентами, r4, r5 - радиусы кривизны сферических поверхностей второго компонента, n3 - показатель преломления линзы второго компонента. Линза второго компонента может быть выполнена из полимерного материала. На фиг. 1 изображена оптическая схема объектива, на фиг. 2 и 3 - графики аберраций объектива. Объектив (фиг. 1) содержит последовательно расположенные по ходу луча два компонента, первый из которых состоит из двояковыпуклой линзы 1, склеенной с отрицательным мениском 2, обращенным вогнутостью к предмету, второй компонент - отрицательный мениск 3, обращенный вогнутостью к изображению. Апертурная диафрагма расположена за первым компонентом. Объектив работает следующим образом. Параллельный световой поток от объекта, расположенного в бесконечности, попадает в объектив, где проходит последовательно через линзы 1, 2 и 3 и образует изображение объекта в плоскости наилучшей установки объектива, в которой установлен приемник оптического изображения (не показан). В качестве конкретного примера реализации изобретения рассчитан объектив с конструктивными данными (см. таблицу). Фокусное расстояние объектива f' = 134,68 мм Фокусное расстояние первого компонента = 122,24 мм Фокусное расстояние первой линзы = 57,63 мм Фокусное расстояние второй линзы = -102,38 мм Фокусное расстояние третьей линзы = -302,70 мм Задний фокальный отрезок = 54,69 мм В объективе соблюдены следующие соотношения: 0,3 < d3/f' = 54/134,68 = 0,4 < 0,5 0,1 < r4/f' = 20,7/134,68 = 0,1537 < 0,2 1,1 < r4/r5 = 20,7/16,711 = 1,239 < 1,35 1,45 < n3 = 1,485083 < 1,53 Линза 3 может быть выполнена из полимерного материала, например из полиметилметакрилата ТУ 6-02-112-90. Рассчитанный объектив имеет следующие характеристики: относительное отверстие 1:2,8 угловое поле в пространстве предметов 2 = 7o41' спектральный диапазон (0,68...0,78...0,9)мкм длина оптической системы L L = d+S = 76+54,61 = 130,61 = 0,97 f, , где d - сумма толщин и воздушных промежутков в объективе, S' - задний отрезок продольная сферическая аберрация (-0,038) мм меридиональная кривизна изображения 0,286 мм сагиттальная кривизна изображения (-0,097) мм апертурная диафрагма расположена на расстоянии 18 мм от второй линзы, диаметр апертурной диафрагмы равен 38 мм. Таким образом, в результате предложенного решения обеспечено получение технического результата: увеличено относительное отверстие объектива до 1: 2,8 при хорошем качестве изображения по полю: продольная сферическая аберрация (-0,038) мм, меридиональная кривизна изображения 0,286 мм сагиттальная кривизна изображения (-0,097) мм.Формула изобретения
1. Объектив, содержащий два компонента, первый из которых представляет собой двояковыпуклую линзу и отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к предмету, второй компонент - отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к изображению, отличающийся тем, что в первом компоненте двояковыпуклая линза склеена с отрицательным мениском, при этом имеют место следующие соотношения: 0,3 < d3/f' < 0,5; 0,1 < r4/f' < 0,2; 1,1 < r4/r5 < 1,35; 1,45 < n3 < 1,53, где фокусное расстояние первого компонента; фокусное расстояние второй линзы первого компонента; f' - фокусное расстояние объектива; d3 - воздушный промежуток между первым и вторым компонентами; r4, r5 - радиусы кривизны сферических поверхностей второго компонента; n3 - показатель преломления линзы второго компонента. 2. Объектив по п.1, отличающийся тем, что линза второго компонента выполнена из полимерного материала.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4