Объектив с переменным фокусным расстоянием

 

° ф

ОП ИС изовеитиния

-А4Ф и

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 527684

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 13.06,75 (21) 2144808/10 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано05.09.76.Бюллетень №33 (45) Дата опубликования описания 15.12.76 (51) М. Кл.о

G 02 Ь 15/16

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК

771,351 (088.8) (72) Авторы изобретения

ll, С. Волосов, М. С. Стефанский, И. Е. Исаева и E. E. Скобелева (?1) Заявитель (54) ОБЪЕКТИВ С ПЕРЕМЕННЫМ ФОКУСНЫМ РАССТОЯНИЕМ

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к объективам с переменным фокусным расстоянием, и может быть применено в приборах, регистрирующих видимое и инфракрасное излучение.

Известны различные светосильные объективы с переменным фокусным расстоянием, предназначенные для регистрации излучения в видимой, или в инфракрасной области спектра, например панкратический объектив для ИК-области спектра, состоящий из трех компонентов, из которых второй и третий компоненты перемещаются при изменении фокусного расстояния относительно первого. Конструкция компонентов и материалы, которые в них применены, позволяют создать объектив с относительным отверстием от 1:2,5 до 1:3,6 при изменении фокусногоо расстояния от 5 0 до 27 5 мм. его рабочая спектральная область находится в пределах от 3,4 до 5,5 мкм (2).

Известен также объектив, состоящий из четырех компонентов, из которых два внутренних отрицательных компонента перемещаются при изменении фокусного расстояния относительно неподвижных первого и четвертого. Конструкция компонентов позволяет создать объектив с относительным отверстием 1:1,8 в диапазоне фокусных расстояний 6,5-52 мм (1).Однако этот объектив нельзя применять для фотографирования в ближней ИК-области спектра изза неисправленных аберраций в этой облас ти.

11ель изобретения — исправление аберраций в различных диапазонах длин волн, включая видимую и ближнюю инфракрасную области спектра, с сохранением постоянной плоскости изображения с одновременд5 ным повышением светосилы, особенно в инфракрасной области спектра. Это достигается тем, что первый компонент содержит две положительные двояковыпуклые линзы из флюорита и отрицательную двояк<»

20 вогнутую, причем оптическая сила первой линзы составляет 0,8-1,2 от силы всего первого компонента, а четвертый компонент выполнен из семи одиночных линз, первая из них — положительный мениск, обра25 щенный вогнутостью к предмету, с опти527684 ческой силой, составляющей 0,8-1,2 оптической силы третьего компонента, вторая — отрицательный мениск, обращенный вогнутостью z иHз оoб р а ж еeнHиHю, а третья и пятая линзы — двояковыпуклые, выполненные из флюорита, четвертая и седьмая линзы имеют положительную оптическую силу, а шестая — отрицательную.

На чертеже представлена принципиальная оптическая схема объектива с переменным фокусным расстоянием.

Объектив состоит из четырех компонентов 1-4. Компоненты 2 и 3 имеют отрицательную оптическую силу и установлены с возможностью перемещения вдоль оптической оси относительно неподвижных первого и четвертого компонентов положительной оптической силы.

Первый компонент включает две двояковыпуклые линзы 5 и 6 из флюорита и двояковогнутую линзу 7 из стекла СТК-19.

Оптическая сила линзы 5 составляет 1,18 от величины оптической силы всего первого компонента, т.е. линзы 6 и 7 составляют вместе почти афокальный компенсатор, позволяющий исправить сферическую аберрацию и,хроматизм положения комбинации первого и второго компонентов объектива.

Второй компонент имеет отрицательную оптическую силу и состоит из двух отрицательных линз 8 и 9 из флюорита и положительного мениска 10 из стекла ТФ 10.

Третий компонент отрицательная плосковогнутая линза 1 1 из стекла К8. Четвертый компонент состоит из семи одиночных линз

12-18. Линза 12 — положительный мениск обращенный вогнутостью к предмету и имеющий оптическую силу, близкую по абсолютной величине к силе третьего компонента, что дает возможность исправить сферическую аберрацию, кому и хроматизм положения объектива при средних значениях фокусного расстояния. Линза 13 из стекла

ТФ 10 — отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к изображению; 14, 15, 16 и 18 — положительные линзы и выполнены из флюорита. Линзы 14 и 16 — двояковыпуклые, линза 17 — двояковогнутая.

Описанная конструкция четвертого компонента позволяет исправить аберрации высших порядков во всей системе при большом относительном отверстии. Применение флюорита в качестве материала для положительных линз первого и четвертого компонента позволяет исправить вторичный, хроматизм во всем интервале изменения фокусного расстояния в большом диапазоне длин волн и тем самым обеспечивает неподвижность плоскости изображения при работе объектива в различных диапазонах длин волн, включая видимую и ближнюю ИК-область спектра.

Относительное отверстие изменяется от 1:1,85 до 1:4,45 в интервале фокусных 0 расстояний от 150 до 450 мм. Линейное поле зрения 2 = 14 мм. Объектив работает в трех спектральных диапазонах . 0,4"0,8; 0,9-1,3; 1,5-1,8 мкм, и имеет при этом единую плоскость установки.

Формула изобретения

Объектив с переменным фокусным рас20 стоянием, содержащий четыре компонента, из которых два внутренних компонента отрицательной оптической силы выполнены с возможностью перемещения при изменении фокусного расстояния относительно двух внешних положительных компонентов, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью исправления аберраций при большом относительном отверстии в различных диапазонах длин волн, включая видимую и ближнюю инфракрасную области спектра, с сохранением постоянной плоскости изображения, первый компонент содерхит две положительные двояковыпуклые линзы из флюорита и отрицательную двояковогнутую, цричем оптическая сила первой линзы составляет 0,8-1,2 от силы всего первого компонента, а четвертый компонент выполнен из семи одиночных линз, первая из них— положительный мениск, обращенный вогну40 тостью к предмету, с оптической силой, составляющей 0,8-1,2 оптической силы третьего компонента, вторая — отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к изображению, третья и пятая линзы — двояковыпуклые, выполненные из флюорита, четвертая и седьмая линзы имеют положительную оптическую силу, а шестая — отрицательную.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Волосов L1. С. "Фотографическая оптика", "Искусство, Москва, 1971, стр.529.

2. Авторское свидетельство № 261736, кл 6 02 В 1 5/1 6, 1 97 О.

527684

3 У 110

Составитель В. Белоусов

Техред А. Демьянова Корректор Д. Мельниченко

Редактор О. Филиппова

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 5357/133 Тираж 654 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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