Объектив для ближней ик области спектра

 

Использование: в ночных зрительных трубках. Сущность изобретения: объектив для ближней ИК-области спектра содержит три компонента, первый компонент - двояковыпуклая линза, второй компонент - двояковогнутая линза, третий компонент - двояковыпуклая линза, при этом соблюдены следующие соотношения: 1,6 < (П₁+П₃)/2 < 1,67 ; 07 < f¹₁/f¹ 0,85; - 0,085 < r₁/r₂ < - 0,06; -0,9 < r₃/f¹ < -0,7; 0,4 < r₄/f¹ < 0,55; -1,5 < r₅/r₆ < -1,1; где п₁, п₃ - показатели преломления I и III компонентов, f¹ - фокусное расстояние объектива, f¹₁, f¹₁ - фокусные расстояния I и II компонентов, r₁, r₂, r₃, r₄, r₅, r₆ - радиусы кривизны I, II и III компонентов. 3 ил., 1 табл.

Предлагаемое изобретение относится к специальным объектам и может использоваться в ночных зрительных трубках.

Известны конструкции светосильных объективов, описанные, например, в [1] , [2].

Наиболее близким к заявляемому решению является трехлинзовый объектив, описанный в [3]. Он выполнен из следующих последовательно расположенных компонентов: первый компонент - двояковыпуклая линза; второй компонент - двояковогнутая линза; третий компонент - двояковыпуклая линза.

Имеют место следующие соотношения: (п₁ + п₃)/2 > 1,78 (ν₁+ν₃)/2-ν₂> 15 0,60 < f₁/f < 0,75 0,39 < f₂/f < 0,47 0,58 < f₃/f < 0,68 0,54 < r₁/f < 0,70
0,45 < r₄/f < 0,75
где
п₁, п₃ - показатели преломления стекол первого и третьего компонентов;
ν₁,ν₂,ν₃ - коэффициент Аббе;
f - фокусное расстояние объектива;
f₁, f₂, f₃ - фокусное расстояние компонентов,
r₁, r₄ - радиусы кривизны первого и второго компонентов.

Указанный объектив имеет фокусное расстояние f = 10 мм, относительное отверстие 1:2, угловое поле в пространстве предметов 2σ = 24,8°, , довольно большую продольную сферическую аберрацию до 0,2 мм, меридиональную кривизну изображения до -0,15 мм, сагиттальную кривизну изображения до -0,08 мм.

Таким образом, при недостаточно высокой светосиле объектив имеет неудовлетворительное качество изображения.

Задача изобретения - создание объектива для ближней ИК области спектра с большим относительным отверстием, в котором было бы обеспечено высокое качество изображения по всему полю.

Технический результат, обусловленный поставленной задачей, обеспечивается тем, что в объективе для ближней ИК области спектра, содержащем три компонента, при этом первый компонент выполнен в виде двояковыпуклой линзы, второй компонент представляет собой двояковогнутую линзу и третий компонент - двояковыпуклая линза, в отличие от известного соблюдены следующие соотношения:
1,3 < (п₁ + п₃)/2 < 1,67
0,7 < f'₁/f' < 0,85

-0,085 < r₁/r₂ < -0,06
-0,9 < r₃/f' < -0,7
0,4 < r₄/f' < 0,55
-1,5 < r₅/r₆ < -1,1,
где
п₁, п₃ - показатели преломления первого и третьего комплектов;
f' - фокусное расстояние объектива;
f'₁, f'₂ - фокусное расстояние первого и второго компонентов;
r₁, r₂, r₃, r₄, r₅, r₆ - радиусы кривизны линз.

На фиг. 1 изображена оптическая схема объектива, на фиг. 2, 3 - графики его аберраций.

Объектив для ближней ИК области спектра (фиг. 1) содержит три компонента: первый компонент состоит из двояковыпуклой линзы 1, второй компонент - двояковогнутая линза 2, третий компонент - двояковыпуклая линза 3. Апертурная диафрагма расположена за линзой 2.

В качестве конкретного примера реализации изобретения рассчитан объектив со следующими конструктивными параметрами, представленными в таблице.

Апертурная диафрагма расположена после линзы 2 на расстоянии 2,1 мм от нее, диаметр апертурной диафрагмы 13,2 мм.

Объектив имеет следующие характеристики:
фокусное расстояние 30,04 мм,
относительное отверстие 1:1,8,
угловое поле в пространстве предметов 2σ = 21°54ʹ, ,
спектральный диапазон (0,72-0,52-0,9) мкм,
продольная сферическая аберрация 0,124 мм,
меридиональная кривизна изображения (-0,155) мм,
сагиттальная кривизна изображения (-0,102) мм,
заднее фокальное расстояние ,
расстояние от последней поверхности объектива до плоскости наилучшей установки S'_уст. = 22,41 мм,
фокусное расстояние первого компонента f'₁ = 22,76 мм,
фокусное расстояние второго компонента f'₁ = -12,78 мм.

В объективе соблюдены следующие соотношения:
1,6 < (п₁ + п₃)/2 < 1,67
0,7 < f'₁/f' < 0,85

-0,085 < r₁/r₂ < -0,06
-0,9 < r₃/f' < -0,7
0,4 < r₄/f' < 0,55
-1,5 < r₅/r₆ < -1,1.

Таким образом, в результате описанного выше конструктивного выполнения объектива относительное отверстие увеличено до 1:1,8 и повышено качество изображения точки на оси (продольная сферическая аберрация равна 0,124 мм) и точки вне оси (меридиональная кривизна изображения равна - 0,155 мм, сагиттальная кривизна изображения - 0,102 мм) при фокусном расстоянии объектива f' = 30,04 мм (у объектива прототипа f = 10 мм).

Формула изобретения

Объектив для ближней ИК-области спектра, содержащий три компонента, при этом первый компонент - двояковыпуклая линза, второй компонент - двояковогнутая линза, третий компонент - двояковыпуклая линза, отличающийся тем, что в объективе соблюдены следующие соотношения:
1,6 < (п₁ + п₃) / 2 < 1,67,

-0,085 < r₁ / r₂ < -0,06,
-0,9 < r₃ / f¹ < -0,7,
0,4 < r₄ / f¹ < 0,55,
-1,5 < r₅ / r₆ < -1,1
где п₁, п₃ - показатели преломления I и III компонентов;
f¹ - фокусное расстояние объектива;
фокусное расстояние I и II компонентов;
r₁, r₂, r₃, r₄, r₅, r₆ - радиусы кривизны I, II и III компонентов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4

MM4A Досрочное прекращение действия патента из-за неуплаты в установленный срок пошлины заподдержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 24.05.2009

Дата публикации: 10.12.2011

---