Светосильный фотографический объектив

 

Использование: в области оптического приборостроения, относится к классу объективов и может быть использовано в аппаратуре для кино-, фотои телесъемке. Сущность изобретения заключается в том, что в объективе первый компонент выполнен в виде.двояковыпуклой линзы, перед которой на расстоянии 0,40-0,45 фокусного расстояния объектива установлена одиночная двояковогнутая линза, при этом третий компонент, выполнен в виде одиночной двояковыпуклой линзы, отстоящей от второго компонента на расстоянии 0,30-0,35 фокусного расстояния объектива. В четвертом компоненте отрицательная линза выполнена в виде мениска, обращенного вогнутостью к пространству предметов, и расположена за двояковыпуклой, пятый компонент выполнен склеенным из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, причем в четвертом и пятом компонентах показатель преломления материала отрицательных линз превышает таковой двояковыпуклых не менее чем на 0,18 при разности коэффициентов дисперсий не менее чем 35,0, -а апертурная диафрагма расположена между первым и вторым компонентами. 2 ил. (Л

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (21) 4953505/10 (22) 24.06.91 (46) 30.03.93. Бюл, М 12. (71) Ленинградский институт точной механики и оптики (72) В.A.Áåçðóêîâ и Г.В.Карпова (73) В.А.Безруков (56) Патент США М 4708445, кл. G 02 В 13/02, 1987, Заявка Японии f4 61-32647, . кл. G 02 В 9/60, 1986. (54) СВЕТОСИЛЬНЫЙ ФОТОГРАФИЧЕСКИЙ ОБЪЕКТИВ (57) Использование: в области оптического приборостроения, относится к классу объективов и может быть использовано в аппаратуре для кино-, фото- и телесъемке.

Сущность изобретения заключается в том, что в объективе первый компонент выполнен в виде двояковыпуклой линзы, перед

Изобретение относится к области оптического приборостроения и может быть использовано в аппаратуре для фото- и телесъемки.

Цель изобретения — увеличение углового поля в..пространстве предметов при отсутствии виньетирования, обеспечение одинаковой светосилы в пределах всего линейного поля в пространстве изображений при одновременном повышении качества изображения.

На фиг. 1 представлена принципиальная оптическая схема светосильного фотографического объектива; на фиг. 2 — графики (я)ю G 02 В 9/62, 13/02 которой на расстоянии 0,40 — 0,45 фокусного расстояния объектива установлена одиночная двояковогнутая линза, при этом третий компонент, выполнен в виде одиночной двояковыпуклой линзы, отстоящей от второго компонента на расстоянии 0,30 — 0,35 фокусного расстояния объектива. В четвертом компоненте отрицательная линза выполнена в виде мениска, обращенного вогнутостью к пространству предметов, и расположена за двояковыпуклой, пятый компонент выполнен склеенным из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, причем в четвертом и пятом компонентах показатель преломления материала отрицательных линз превышает таковой двояковыпуклых не менее чем на 0,18 при разности коэффи.циентов дисперсий не менее чем 35.0, .а ф апертурная диафрагма расположена между первым и вторым компонентами. 2 ил. остаточных аберраций и кривая функции распределения освещенности по линейному полю в пространстве изображений (F =

1,0), Оптическая схема предлагаемого объектива содержит последовательно расположенные по ходу луча двояковогнутую линзу

1, первый компонент, выполненный в виде двояковыпуклой линзы 2, апертурную диафрагму 3, второй компонент, выполненный в виде-положительного мениска 4, обращенного вогнутостью к пространству изображений,третий компонент, выполненный в виде одиночной двояковогнутой линзы 5, четвер1806401

ТЫЙ КОМПОНЕНТ, СКЛ88ННЫЙ ИЗ ДВОЯКОВЫПУК" лой линзы 6 и отрицательного мениска 7, обращенного вогнутостью к пространству предметов, и пятый компонент, выполненный склеенным из двояковыпуклой 8 и двояковогнутой 9 линз.

Развитию углового поля в светосильных линзовых Объективах препятствуют, как известно, возможность физического пропускания чер83 Оптически8 пОВерхности в пределах их допустимых световых диаметров широких наклонных пучков, а также их аберрации, в том числе и хроматические аберрации этих пучков. Как правило, и то,и другое избежать не удается, Поэтому соглашаются или прибегают к так называемому

"подрезанию" наклонных пучков или, что тоже самое, к их виньетировзнию. А так как почти во всех оптических схемах объективов и без виньетирования происходит для ши- 20

" . роких пучков уменьшение относительного отверстия по мере возрастания их угла наклона, то с введением виньетирования этот процесс убыстряемся со всеми вытекающими отсюда последствиями. 25

С целью устранения указанных причин первый компонент выполнен в виде двояковыпуклой линзы 2 и перед ним на расстоянии 0,40 — 0,45 фокусного расстояния объектива установлена Одиночнзя двояко- 30 вогнутая линза 1. Оптическая сила системы (линзы 1 и 2) Ф>О, а ее угловое увеличение в«1,0. Такая конструкция позволяет уменьшить полевой угол в пространстве, где расположена материальная диафрагма, и 35 обеспечивает возможность активно Влиять как на аберрации широких наклонных пучков при прохождении их на входе системы без Виньетирования, так и на полевые аберрации, а следовательно, способствует раз- 40 витию углового поля в пространстве предметов., Второй компонент выполнен в виде по, ложительного мениска 4, обращенного вогнутостью к пространству иэображений, а 45 третий — В виде одиночной двояковогнутой линзы 5, отстоящей от второго компонента на расстоянии 0,30-0,35 фокусного расстояния объектива. Оптическая сила системы (линзы 4 и 5) Фс О, а ее угловое увеличение 50 и»1,0. Такая конструкция способствует развитию углового поля, т,е. позволяет активно влиять на полевые аберрации, а также на аберрации широких наклонных пучков при прохождении их в средней части систе- 55 мы без виньетирования.

Часть системы (линзы 1,2,4 и 5) имеет оптическую силу Фс О и угловое увеличение м > 1,0, что позволяет получить площадь входного зрачка объектива для широких наклонных пучков в пределах углового поля, большую или равную площади входного зрачка для oceaoro пучка. Зто позволяет получить одинаковое относительное отверстие для всех широких пучков, а следовательно, и одинаковую светосилу в пределах линейного поля в пространстве изображения Объектива, При этом конструкция поэзо ляет развить углОВое поле, увеличить задний фокальный отрезок и активно влиять на все аберрации, в том числе и на хроматические аберрации широких наклонных пучков без их виньетирования.

Четвертый компонент выполнен склеенным иэ двояковыпуклой линзы 6 и отрицательного мениска 7, обращенного вогнутостью к пространству предметов. При этом показатель преломления материала мениска превышает TBKGBGA двояковыпуклой линзы не менее чем на 0,18 при разности коэффициентов дисперсий их материалов не менее чем 35,0, Такая конструкция компонента определяет оптическую силу объектива, способствует развитию угловосо поля, Относительного ОтВерстия для широких наклонных пучков и коррекции полевых аберраций, в том числе и их цветных аналогов.

Пятый компонент выполнен склеенным из двояковыпуклой 8 и двояковогнутой 9 линз, причем показатель преломления материала двояковыпуклой линзы превышает показатель преломления двояковогнутой линзы не менее чем на 0,18 при разности коэффициентов дисперсий материалов двояковыпуклой и двояковогнутой линз не менее чем 35,0. Такая конструкция компонента обеспечивает оптическую силу объектива, позволяет пропустить широкие наклонные пучки без их виньетирования, развить угловое поле в пространстве предметов и активно влиять на цветные абеорации всей системы.

Задача развития углового поля, получения одинаковой светосилы в пределах линейного поля .в пространстве изображений при одновременном повышении качества изображения является одной из самых сложных задач вычислительной оптики. Поэтому ее решение возможно только при учете всех свойств элементов оптической схемы, а также их взаимодействия. Исключение из такбго взаимодействия хотя бы одного свойства из элементов делает невозможным решение данной задачи. Следовательно, только совокупность всех элементов схемы позволяет реализовать заданную цель, т.е. получить положительное решение, 1806401

Светосильный фотографический объектив обладает следующими основными аптическими характеристиками: угловое поле в пространстве предметов, град 40,0 относительное отверстие задний фокальный отрезок, мм 0,6907F основная длина волны, мкм 0,5893 область ахроматизации, мкм 0,48613-0,65628

Предложенная конструкция светосильного фотографического объектива в отличие от прототипа позволяет увеличить угловое поле в пространстве предметов на 11,5 (у прототипа 2 со= 28,5) при отсутствии виньетирования (у прототипа виньетирование на краю поля составляет и верхнее, и нижнее

50%), получить одинаковую светосилу в пределах всего линейного поля в пространстве иэображений (см. график светораспределения фиг.2) и повысить качество изображения в пределах всего увеличенного углового поля (см. графики аберраций, фиг,2).

1/1,47

Дополнительным техническим преиму, ществом является то, что увеличен задний фокальный отрезок на 0,19F (у прототипа $ - 0,5015F .

Польза народному хозяйству от предлагаемого изобретения может заключаться в том, что появляется возможность создания конкурентоспособного на мировом рынке

,объектйва; использование которого возможно в различных областях науки и техники.

Формула изобретения Светосильный фотографический объектив, содержащий апертурную диафрагму и пять компонентов, первый иэ которых—

5 одиночная положительная линза, второй— одиночный положительный мениск, обращенный вогнутостью к пространству изображений, третий — отрицательная линза, содержащая двояковогнутую линзу, четвер10 тый — положительная двусклеенная линза, из которых одна — двояковыпуклая, другая— отрицательная, а пятый — положительная линза, отличающийся тем, что, с целью увеличения углового поля в пространстве

15 предметов при отсутствии виньетирования, обеспечения одинаковой светосилы в пределах всего линейного поля в пространстве изображений при одновременном повыше. нии качества изображения, в объектив вве20 дена одиночная двояковогнутая линза, установленная на расстоянии 0,40-0,45 фокусного расстояния обьектива от первого компонента, выполненного в виде двояковыпуклой линзы, причем третий компонент

25 выполнен в виде одиночной линзы, установленной на расстоянии 0,30-0,35 фокусного расстояния объектива от второго компонента, в четвертом компоненте отрицательная линза выполнена в виде мениска, установ-

30 ленного за двояковыпуклой линзой, пятый компонент выполнен склеенным из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, в четвертом и пятом компонентах показатель преломления материала отрицательных

35 линз превышает показатель преломления материала положительных линз не менее чем на 0,18 при разности коэффициентов дисперсий не менее чем на 35, а апертурная диафрагма размещена между первым и

40 вторым компонентами.

5- 6 р» 8 9

1806401

0. /8

Ез мм

0ОО - -ООО1 г с о 3) Д А ж м, Могн

10/8 й26 " -О

ООИ

Ю ото иГ Р

Составитель В. Безруков

Техред М. Моргентал Корректор М. Петрова

Редактор А, Коляда

Заказ 976 -Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5.

Производственно-издательский комбинат "Патент". г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

k оте

Ф,%