Широкоугольный объектив

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСКИ ЕСПУБЛИК 2 В 11/(51) ЕН ПЯИй 4 Ваа им тического бретения ит распоьный меГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР АНИЕ ИЗОБР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Ленинградский институт точники и оптики(57) Использование: область опприборостроения, Сущность иэосостоит в том, что объектив содержложенные по ходу луча положите Изобретение относится к области оптического приборостроения, а точнее - к телевизионным объективам; и может быть использовано как с телевизионными трубками, так и с ПЗС-приемниками для получения визуальной информации от внешних объектов.Известен светосильный объектив фирмы Тейлор-Гобсон (Великобритания) - "Кукспид-панхро-ленз", имеющий фокусное расстояние 18 мм, относительное отверстие 1:2, угловое поле - 90 угл. град, (см. Волосов Д,.С. Фотографическая оптика. М Искусство, 1978, с, 518),Известный объектив имеет шесть компонентов, состоящих из семи линз, имеется асферическая поверхность, диафрагма расположена в воздушном промежутке после пятого компонента.К недостаткам известного объектива следует отнести неравномерность освещен,Ы 2 1778736 ниск 1, отрицательные мениски 2 и 3, положительный мениск 4, обращенный вогнутостью к пространству изображений, двояковыпуклую линзу 5, за которой устанавливается апертурная диафрагма и компонент, склеенный иэ двояковыпуклой линзы 6 и отрицательного мениска 7, обращенного вогнутостью к пространству предметов, Фокусное расстояние объектива - 4,1 мм; относительное отверстие - 1:2; задний фокальный отрезок - 6,09 мм; максимальное значение функции светораспределения на краю поля - 75. 1 ил. ности и качества изображения от центра кадра к его краям, возникающее иэ-за низкого качества аберрационной коррекции на краю кадра и необходимости вследствие этого введения значительного геометрического виньетирования.Известен объектив по заявке ФРГ М 2607710, приор, 13.04,78, содержащий пять компонентов.Объектив имеет высокое относительное отверстие 1;1,2 при угловом поле 43 угл. град.К недостаткам известного объектива следует отнести малое угловое поле, малый задний фокальный отрезок, плохое свето- распределение по полю и низкое качество аберрационной коррекции.Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому ре. зультату при его использовании является ши рокоугольный объектив, известный из па 1778736тента США М 4333714, 1982, кл, О 02 В 13/04, который выбран автором в качестве прототипа.Объектив содержит семь компонентов, первый из которых положительный, второй - отрицательный мениски, обращенные вогнутостью к иэображению, четвеотый - положительный мениск, шестой - положительная линза, э седьмой - мениск, обращенный вогнутостью к предмету. Обьектив имеет относительное отверстие 1:2,8, угловое поле 76 угл. град, при фокусном расстоянии 28,5 мм.К недостаткам прототипа относятся малое относительное отверстие и низкая равномерность освещенности в плоскости иэображения,Целью изобретения является увеличение относительного отверстия с одновременным повышением равномерности освещенности в плоскости изображения,Изобретение осуществляется следующим образом. В широкоугольном объективе, содеркащем семь компонентов, первый иэ которых положительный, второй - отрицательный мениски, обращенные вогнуто- стью к пространству изображений, четвертый - положительный мениск, шестой - положительная линза, а седьмой - мениск, обращенный вогнутостью к пространству предметов, в нем третий компонент выполнен в виде отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к пространству изображений, четвертый компонент ориентирован вогнутостью к пространству изображений, пятый и шестой компоненты выполнены в видедвояковыпуклых линз, а седьмой компонент выполнен отрицательным и склеен с шестым компонентом.Устройство содержит третий компонент, выполненный в виде отрицательного мениска, обращенный вогнутостью к про.- странству изображений, что позволяет коррегировать сферическую аберрацию как для точки нэ оси, так и в широких наклонных пучках, что позволяет увеличить относительное отверстие обьектива, кроме того, благодаря такому выполнению компонента удается получить положительное аберрационное виньетирование, приводящее к улучшению равномерности освещенности в плоскости иэображения. Выполнение чет-. вертого компонента ориентированным к плоскости изображения позволяет коррегировэть аберрации высшего порядка в широких наклонных пучках, зэ счет чего возникает.воэможность увеличения относительного отверстия объектива, повышается качество изображения и отпадает необходимость введения значительного геометри 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ческого виньетирования, приводящего к падению освещенности в плоскости изображения. Пятый и шестой компоненты выполнены в виде двояковыпуклых линз, расположенных по разные стороны от апертурной диафрагмы, такое их выполнение в сочетании с их расположением и соотновением их конструктивных параметров позволяет коррегировэть аберрации в широких наклонных пучках, включая и аберрации в сагиттальном сечении, что позволяет увеличить относительное отверстие и одновременно отказаться от введения геометрического виньетирования, тем самым улучшив светораспределение в плоскости изображения. Выполнение седьмого компонента отрицательным и склеенным с шестым компонентом позволяет улучшить коррекцию неэлементарных аберраций, включая кому высшего порядка, хроматическую кому, астигмо-хроматизм, аберрации в сагиттальном сечении.Первый - пятый компоненты выполнены из одной марки стекла, что делает объектив технологичным при изготовлении.На чертеже представлена оптическая схема объектива.Объектив содержит последовательно расположенные по ходу луча положительный мениск 1, отрицательные мениски 2 и 3, положительный мениск 4, обращенные вогнутостью к плоскости изображения, далее следуетдвояковыпуклая линза 5, зэ которой устанавливается апертурная диафрагма и компонент, склеенный иэ двояковыпуклой линзы 6 и отрицательного мениска 7, обращенного вогнутостью к плоскости предмета.Световой поток от объекта, расположенного в бесконечности, проходит последовательно линзы 1-7 и образует изображение в задней фокальной плоскости объектива, в которой устанавливается приемник оптического изображения, например ПЗС-матрица.Примером конкретной реализации предлагаемого изобретения является объектив, имеющий фокусное расстояние 4,1 мм, угловое поле 78 х 58 угловых градусов, относительное отверстие 1:2, задний фокальный отрезок - 6,09 мм, спектральный диапазон работы - 410-700 нм, максимальное значение функции светораспределения на краю поля 75 ф 6, максимальную дисторсию по полю 0,5;6, максимальное значение кружка рассеяния по полю изображения - не более 0,03 мм.Техническими преимуществами объектива по предлагаемому изобретению являются:1778736 оставитель И, Анитроповаехред М.Моргентал Корректор Н, Кешеля ельская едакт Заказ 4193 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 изводств- увеличение относительного отверстия в 1 д раза,- улучшение равномерности освещенности на краю поля в 2 раза.Дополнительными техническими преимуществами являются:- уменьшение дисторсии в 2 раза,. - улучшение коррекции аберраций по критерию пятна рассеяния в 2,5 раза,- расширение спектрального диапазона в 1,5 раза.Такой обьектив может быть использован в телевизионной технике в качестве малогабаритной широкоугольной свето- сильной оптической системы для работы с ПЗС-приемниками,Формула изобретения Широкоугольный обьектив, содержащий семь компонентов, первый из которых- положительный, второй - отрицательный мениски, обращенные вогнутостью к пространству изображений, четвертый - положительный мениск, шестой - положи тельная линза, а седьмой - мениск, обращенный вогнутостью к пространству предметов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения относительного отвер. стия с одновременным повышением равно мерности .освещенности в плоскостиизображения, в нем третий компонент выполнен в виде отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к пространству изображений, четвертый компонент ориен тирован вогнутостью к пространству изображений, пятый и шестой компоненты выполнены в виде двояковыпуклых линз, а седьмой компонент выполнен отрицательным и склеен с шестым компонентом,