светосильный объектив для ближней ик области спектра

Формула изобретения

Светосильный объектив для ближней ИК области спектра, содержащий четыре компонента, при этом первый компонент-положительная линза, второй компонент

положительный мениск, обращенный выпуклостью к предмету, третий компонент - отрицательная линза, четвертый компонент положительная линза, отличающийся тем, что первый компонент выпуклоплоская линза, третий компонент - плосковогнутая линза, четвертый компонент двояковыпуклая линза, при этом имеют место следующие соотношения:



0,35f" < d₁ + d₂ + d₃ + d₄ + d₅ < 0,45f",

0,5 < r₃/r₄ < 0,65,





0,2f" < d₆ < 0,3f",

1,45 < n₄ < 1,53,

где фокусное расстояние первого и второго компонентов;

фокусное расстояние первого, второго и третьего компонентов;

d₁, d₂, d₃, d₄, d₅, d₆ - толщины и воздушные промежутки в объективе;

r₃, r₄ радиусы кривизны второго компонента;

фокусное расстояние четвертого компонента;

n₄ показатель преломления линзы четвертого компонента,

f" фокусное расстояние объектива.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к специальным объективам и может использоваться в ночных зрительных трубках.

Известны конструкции объективов, например, выложенная заявка Японии N 58-196516 (A), кл. G 02 B 13/02, опублик. 16.11.83, выложенная заявка Японии N 2-304408 (A), кл. G 02 B 13/02, опублик.18.12.90.

Наиболее близким по технической сущности является объектив, описанный в выложенной заявке Японии N 55-124115 (A), кл. G 02 B 13/02, опублик. 25.09.80.

Объектив прототипа выполнен из следующих последовательно расположенных компонентов:

- первый компонент представляет собой положительный мениск, обращенный выпуклостью к предмету,

- второй компонент - положительный мениск, обращенный выпуклостью к предмету,

- третий компонент - отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к изображению,

- четвертый компонент - положительный мениск, обращенный выпуклостью к предмету.

Имеют место следующие соотношения:





где f₁₂ - фокусное расстояние первого, второго компонентов,

f₁₂₃ - фокусное расстояние первого, второго, третьего компонентов,

f - фокусное расстояние всего объектива,

d₁, d₂, d₃, d₄, d₅, d₆ - толщины и воздушные промежутки в объективе,

r₆ - второй радиус кривизны третьего компонента,

n₁ , n₂, n₃, n₄ - показатели преломления линз компонентов,

₁,₂,₃,₄ - коэффициент Аббе линз компонентов.

Данный объектив имеет малое относительное отверстие 1 : 2,8.

Задачей изобретения является создание светосильного объектива с относительным отверстием не меньше, чем 1 : 1,7 и угловым полем в пространстве предметов большем 11^o при хорошем качестве изображения по полю.

Технический результат, обусловленный указанной задачей, достигается созданием светосильного объектива для ближней ИК-области спектра, содержащего четыре компонента, при этом первый компонент представляет собой положительную выпуклоплоскую линзу, второй компонент - положительный мениск, обращенный выпуклостью к предмету, третий компонент - отрицательная плосковогнутая линза, четвертый компонент - двояковыпуклая линза, при этом соблюдены следующие соотношения:



где - фокусное расстояние первого, второго компонентов,

- фокусное расстояние первого, второго, третьего компонентов,

d₁, d₂, d₃, d₄, d₅, d₆ - толщины и воздушные промежутки в объективе,

r₃, r₄ - радиусы кривизны второго компонента,

- фокусное расстояние четвертого компонента,

n₄ - показатель преломления линзы четвертого компонента,

f" - фокусное расстояние объектива.

В результате описанного выше конструктивного выполнения объектива увеличивается относительное отверстие до 1 : 1,6, угловое поле в пространстве предметов до 2 W = 16^o54" при длине оптической системы L = d + s = 43,2 + 22,32 = 65,32 мм = 1,086 f" и хорошем качестве изображения по полю (меридиональная и сагиттальная кривизна изображения 0,152 мм и (-0,053) мм, продольная сферическая абберация (-0,007) мм. Здесь d - сумма толщин и воздушных промежутков в объективе, s" - заданный отрезок,

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

Светосильный объектив для ближней ИК-области спектра (фиг. 1) состоит из четырех компонентов, первый компонент - выпуклоплоская линза 1, второй компонент - положительный мениск 2, обращенный выпуклостью к предмету, третий компонент - плосковогнутая линза 3, четвертый компонент - двояковыпуклая линза 4. Апертурная диафрагма расположена за третьим компонентом на расстоянии 5,4 мм от него, диаметр апертурной диафрагмы равен 18,2 мм. В объективе соблюдены следующие соотношения:

,

где - фокусное расстояние первого, второго компонентов,

- фокусное расстояние первого, второго, третьего компонентов,

d₁, d₂, d₃, d₄, d₅, d₆ - толщины и воздушные промежутки в объективе,

r₃, r₄ - радиусы кривизны второго компонента,

- фокусное расстояние четвертого компонента,

n₄ - показатель преломления линзы четвертого компонента,

f" - фокусное расстояние объектива.

Светосильный объектив для ближней ИК-области спектра имеет фокусное расстояние f" = 60,13 мм, относительное отверстие 1 : 1,6, угловое поле в пространстве предметов 2 w = 16^o5", спектральный диапазон (0,68 - 0,78 - 0,9) мкм.

Продольная сферическая аберрация - (-0,007) мм

Меридиональная кривизна изображения - 0,152 мм

Сагиттальная кривизна изображения - (-0,052) мм

Объектив имеет конструктивные параметры, представленные в таблице.

Апертурная диафрагма расположена после линзы 3 на расстоянии 5,4 мм от нее, диаметр апертурной диафрагмы равен 18,2 мм.

,

где - задний фокальный отрезок.