объектив для ближней ик области спектра

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.

Описание изобретения к патенту

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

(₁+₃)/2-₂> 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;

₁,₂,₃ - 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 2 = 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 2 = 2154, ,

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).