Афокальный телескоп-рефрактор с двойным увеличением

 

Использование: изобретение относится к области оптического приборостроения, а именно к телескопическим системам с дискретно-изменяемым увеличением для инфракрасной области спектра. Сущность изобретения: телескопическая система с двойным увеличением содержит ахроматический объектив, в котором первый компонент положительный, а второй - отрицательный, систему коллимации, и две. линзовые системы с большим и малым увеличением , устанавливаемые попеременно между объективом и системой коллимации. На первой поверхности второго компонента объектива нанесен киноформный оптический элемент оптической силой, 0,002-0,01 оптической силы объектива. Сменная линзовая система большого увеличения состоит из двух положительных менисков, обращенных выпуклостью к пространству изображений , а система малого увеличения состоит также из двух положительных линз, причем первая линза выполнена оптической силой, 1,5-2,2 оптической силы второго компонента объектива, и на ее второй плоской поверхности нанесен киноформный оптический элемент оптической силой, 0,1-0,2 оптической силы линзы, и вторая линза установлена от первой на расстоянии, составляющем 0,3-0,4 фокусного расстояния объектива. Все линзовые элементы телескопа, кроме второго компонента объектива, выполнены из материала с показателем преломления не менее 4,0, а второй компонент объектива выполнен из материала с показателем преломления не менее 2,5. 4 ил. СО С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 6 02 В 23/00, 15/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4934666/10 (22) 06,05.91 (46) 30.04.93. 6юл. N 16 (71) Государственный институт прикладной Оптики (72) Н.Ф.Эйкен и М.А.Ган (56) Патент Великобоитянии % 2102588, кл.

G.02 В 23/00, 1981, Патент Великобритании М 2085184, кл, G 02 В 15/04, 1980. (54) АФОКАЛЬНЫЙ ТЕЛЕСКОП-РЕФРАКТ0Р С 4ВОЙН6!М УВЕЛИЧЕНИЕМ (57) Использование: изобретение относится к области оптического приборостроения, а именно к телескопическим системам с дискретно-изменяемым увеличением для инфракрасной области спектра. Сущность изобретения: телескопическая система с двойным увеличением содержит. ахроматический объектив, в котором первый компонент положительный, а второй отрицательный, систему коллимации, и две линзовые системы с большим и малым увеличением, устанавливаемые попеременно

Изобретение относится к области опти.ческого приборостроения, а именно к телескопическим системам с дискретно-изменяемым увеличением для инфракрасной области спектра, и может быть применено в тепловизионной и лазерной технике.

Целью изобретения является упрощение конструкции, уменьшение веса и повышение технологичности изготовления телескопической системы при сохранении качества аберрационной коррекции.

„„Я3 „„1812543 А1 между объективом и системой коллимации.

На первой поверхности второго компонента объектива нанесен киноформный оптический элемент оптической силой, 0,002 — 0,01 оптической силы объектива. Сменная линзовая система большого увеличения состоит из двух положительных менисков, обращенных выпуклостью к пространству изображений, а система малого увеличения состоит также из двух положительных линз, причем первая линза выполнена оптической силой, 1,5-2,2 оптической силы второго компонента объектива, и на ее второй плоской поверхности нанесен киноформный оптический элемент оптической силой, 0,1-0,2 оптической силы линзы, и вторая линза установлена от первой на расстоянии, составляющем

0,3 — 0,4 фокусного расстояния обьектива. а

Все линзовые элементы телескопа, кроме второго компонента объектива, выполнены из материала с показателем преломления не менее 4,0, а второй компонент объектива выполнен из материала с показателем преломления не менее 2,5. 4 ил.

QQ

На фиг. 1 представлена принципиальная у оптическая схема телескопической системы большого увеличения; на фиг. 2 — принципиальная оптическая схема телескопической системы малого увеличения; на фиг. 3 и фиг.

4 — графики аберраций телескспическсй системы для двух значений увеличения — 8,55" д и 2,72".

Телескопическая система большого увеличения (фиг. 1) состоит из ахроматического обьектива 1, в котором первый компонент 2 положительный, второй компонент

1812543

3 — отрицательный, выполненные из германия и ИКС-34 соответственно, на первой (плоской) поверхности второго компонента нанесен киноформный оптический элемент (КОЭ) 4 оптической силой, 0,002-0,01 опти- 5 ческой силы обьектива, и из системы коллимации, состоящей из одной положительной линзы 5, выполненной из германия и установленной на оптической оси обьектива, и . из системы большого увеличения, состоя- 10 щей из двух положительных линз 6 и 7, выполненных из германия и установленных на общей оптической оси с возможностью выво. да из хода лучей, причем мениск 7 обращен выпуклостью к пространству иэображений. 15

3а линзой 5 расположен выходной зрачок 8.

Характеристическое уравнение КОЭ имеет вид

20 где А1, Az, Аз, А4 — коэффициенты; у — высота на поверхности К03, причем коэффициент А1 пропорционален оптической силе КОЗ, а значения коэффици- 25 ентов А2, Аз, А4 и конфигурация линзы 7 выбраны так, что позволяют компенсировать остаточные аберрации. асей системы.

Телескопическая система малого увеличения (фиг. 2) состоит из ахроматического 30 объектива 1, коллимирующей линзы 5 и из системы малого увеличения, состоящей из двух положительных линз 9 и 10, выполненных из германия и установленных на общей оптической оси с возможностью вывода из 35 хода. лучей. Линза 9 имеет оптическую силу, 1,5-2,2 оптической силы второго компонента объектива; и устанавливается от линзы 10 на расстоянии, составляющем не менее 0,30,4 фокусного расстояния обьектива 1. На 40 второй (плоской) поверхности линзы 9 нанесен киноформный оптический элемент 11 оптической силой, 0,1-0,2 оптической силы линзы. Характеристическое уравнение КОЭ имеет вид: 45 причем коэффициент А1 пропорционален оптической силе киноформного оптического элемента, а коэффициенты Ар, Аз, А4 пропорциональны остаточным аберрациям 55 всей системы. Введение К03 значительной оптической силы позволило исправить хроматические аберрации в широком спектральном диапазоне, например от 8,5 до 11,5 мкм, как для точки на оси, так и по полю. х - А1у + А2у + Азу + АЧ

x = Aly + А2у + Азу + А4у, 2 4

4 где A>, Az, Аз, А — коэффициенты у — высота на поверхности КОЭ, В представленной оптической системе афокального телескопа-рефрактора с двойным увеличением (фиг. 1, фиг. 2) сменная линзовая система большого увеличения, состоящая из двух положительных линз 6 и 7, устанавливается вблизи коллиматорной линзы; которая действует как часть двухкомпонентного окулятора, создавая определенное фокусное расстояние окулярной части телескопа и тем самым обеспечивая получение большого увеличения, Для получения телескопической системы с малым увеличением, после вывода сменной линзовой системы большого увеличения, вводится сменная линзовая система малогоувеличения. состоящая из двух положительных линз 9 и 10, причем первая устанавливается вблизи второго компонента объектива, изменяя его фокусное расстояние, а вторая линза устанавливается вблизи коллиматорной линзы, создавая определенное фокусное расстояние окулярной части телескопа и тем самым обеспечивая получение малого увеличения.

Таким образом, в данном телескопе по сравнению с прототипом число линз уменьшено на одну, а сферические поверхности заменены на сферические, что ynpocTèëo конструкцию, уменьшило вес телескопа и повысило технологичность изготовления.

Формула изобретения

Афокальный телескоп-рефрактор с двойным увеличением, содержащий ахроматический объектив, в котором первый компонент положительный, а второй — отрицательный, смстему коллимации из одной положительной линз и две линзовые системы с большим и малым увеличением, выполненные с возможностью попеременной установки их на оптической оси между объективом и системой коллимации, при этом линзовая система большого увеличения состоит из-двух положительных линз, первая из которых выполнена в виде мениска, обращенного выпуклостью к изображению, линзовая система малого увеличения включает две положительные линзы, при этом все линзовые элементы телескопа, кроме второго компонента обьектива, BblfloflHGHbl

0 из материала с показателем преломления не менее 4,0, а второй компонент объектива выполнен из материала с показателем преломления не менее 2,5, отл ича ю щийс я тем, что, с целью упрощения конструкции, уменьшения массы телескопа и повышения технологичности изготовления при сохранении качества аберрационной коррекции, первый компонент объектива выполнен сферическим, на первой поверхности второго компонента объектива, выполненного

1812543 плоско-вогнутым, нанесен киноформный оптический элемент низкой пространственной частоты оптической силой 0,002-0.01 оптической силы объектива. в сменной линзовой системе малого увеличения первая линза выполнена выпукло-плоской с оптической силой 1,5-2.2 оптической силы ВУ0рого компонента объектива и на плоской ее поверхности нанесен киноформный оптиче-. ский элемент низкой пространственной ча- б стоты оптической силой 0,1-0,2 оптической силы линзы, вторая линза установлена от первой на расстоянии, составляющем

5 0,3-0,4 фокусного расстояния объектива, а в сменной линзовой системе большого увеличения вторая линза выполнена в виде мвниска, обращенного выпуклостью к изображению.

А= о ОУ07"

ФиаФ

Составитель Л.Мухина

Техред М. Моргентал

Корректор M,Màêñèìèøèíåö с

Редактор Г.Бельская

Заказ 1575 Тираж Подпиеное

ВНИИПИ Государственного комйтета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Г=2,72

d, - 00

Фог. я

28ыкзр.= П1нп 23 = Я 30 б = gom ZO" б = 6 Р07" б = 1Р7 20"

m т