Зеркально-линзовый объектив

02 В 17/08 О ЗОБРЕТЕ А К ПАТЕН С С) О Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам(57) Использование: в зеркальных малоформатных аппаратах. Сущность изобретениязаключается в том, что объектив содержитпередний компенсатор, состоящий из отрицательного мениска 1 с центральным отвер ЯО, 2000587 С 113" 1 ги т стием и двояковыпуклой положительной линзы 2 с центральным отверстием, обращенных выпуклыми поверхностями друг к другу, первичное зеркало 3 с центральным отверстием, обращенное вогнутостью к предмету, вторичное зеркало, обращенное вогнутостью к предмету и нанесенное на внешнюю поверхность мениска 4. и задний компенсатор, состоящий иэ склеенных вогнуто-плоской 5 и плосковыпуклой линз 6. Фокусное расстояние объектива Г=500 мм, относительное отверстие 1;5, 6, угол поля зрения 5 градразрешение объектива более 50 лн/мм по центру и 40 лн/мм по краю, 2 з. и, ф-лы, 4 ил, 3 табл.Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к фотографическим зеркально-линзовым объективам, и может быть использовано в зеркальных малоформатных фотоаппаратах. В качестве аналога изобретения рассматривается оптическая схема выпускаемого в настоящее время серийно фотографического зеркально-линзового объектива "ЗМ - 6 А". Объектив "ЗМА", с фокусным расстоянием Г=500 мм, относительным отверстием 1:6.3 и углом поля зрения 5 О содержит передний компенсатор, состоящий из двух отрицательных менисков, из которых второй - с центральным отверстием, первичное зеркало с центральным отверстием, обращенное вогнутостью к предмету, вторичное зеркало. нанесенное нг вторую поверхность первого отрицательного мениска, а также задний компенсатор, состоящий из двух отрицательных менисков. Объектив имеет 5 оптических элементов. Задний отрезок равен 54,8 мм. Габарит системы от первой поверхности до последней 123 мм. Объектив обеспечивает 38 лн/мм в центре поля и 22 лн/мм на краю поля.Недостатком этого объектива является невасокое качество изображения на краю поля, отсутствие макросъемки и недостаточно высокое относительное отверстие.В качестве прототипа рассматривается наиболее близкая по конструктивному решенИю оптическая схема эеркально-линзового объектива с фокусным расстоянием Гмм, относительным отверстием 1;8 и углом поля зрения 5 (а. с. М 1458848, кл. С 02 В 17/08, 1989). Объектив содержит передний компенсатор, состоящий из двух менисков, обращенных выпуклыми поверхностями друг к другу, из которых первый - отрицательный, второй - положительный с центральным отверстием, первичное зеркало с центральным отверстием, обращенное вогнутостью к предмету, вторичное зеркало, обращенное вогнутостью к предмету, нанесенное на внешнюю поверхность мениска, наклеенного на вогнутую поверхность первого отрицательного мениска, а также задний компенсатор, состоящий и, склеенной двояковогнутой и двояковыпуклой линз, Обьектив имеет 6 оптических элементов. Габарит системы от первой до последней поверхности 98 мм, Объектив обеспечивает высокое разрешение (не менее 50 лн/мм по центру и 30 лн/мм по краю) по всему полю зрения и макросъемку 1:4. Недостатком объектива является невысокое относительное отверстие,Целью изобретения является увеличение относительного отверстия и повышениекачества изображения.Цель достигается тем, что в зеркально 5 линзовом объективе, содержащем мениск,на вогнутую поверхность которого, обращенную к пространству предметов, нанесено вторичное зеркало, переднийкомпенсатор, состоящий из отрицательного10 мениска, обращенного вогнутостью к пространству предметов, и положительной линзы с центральным отверстием, первичноезеркало с центральным отверстием, обращенное вогнутостью к пространству пред 15 метов, и задний компенсатор, выполненныйв виде отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к пространству предметов, мениск, на вогнутую поверхностькоторого нанесено вторичное зеркало, и ме 20 ниск переднего компенсатора выполненыраздельно. отрицательный мениск переднего компенсатора выполнен с центральнымотверстием, а положительная линза переднего компенсатора выполнена двояковы 25 пуклой, при этом оптические силыпервичного и вторичного зеркал не превышают 4,0 и 8.0, соответственно,Цель достигается также тем, что отрицательный мениск заднего компенсатора вы 30 полнен склеенным из вогнутоплоской иплоско-выпуклой линз,Цель достигается также тем, что отрицательный мениск заднего компенсатора выполнен одиночным.35 Применение в оптической схеме объектива линз предложенной формы вызваноследующими соображениями, В отличие отпрототипа. мениск с вторичным зеркалом ненаклеен на вогнутую поверхность первого40 отрицательного мениска переднего компенсатора. Введение дополнительного свободного радиуса, не связанного с радиусомкривизны переднего компенсатора, увеличивает коррекционные возможности систе 45 мы. Выполнение же положительной линзыпереднего компенсатора двояковыпуклойвызвано необходимостью уменьшить оптические силы компонентов объектива за счетувеличения радиусов кривизны оптических50 поверхно"тей, т, е, это приводит к уменьшению поверхностных коэффициентов суммЗейделя, к уменьшению высших порядковаббераций обьектива и, следовательно. куменьшению остаточных аберраций объек 55 тива, к повышению его качества даже приувеличении относительного отверстия, Кроме того, уменьшение оптических сил компонентов приводит или к небольшойоптической силе положительной линзы заднего компенсатора с большими радиусами10 20 25 верстием, обращенных выпуклыми поверх ностями друг к другу, первичное зеркало 3 с центральным отверстием. обращенное вогнутостью к предмету, вторичное зеркало, обращенное вогнутостью к предмету, нанесенное на внешнюю поверхность мениска кривизны вплоть до плоских поверхностей, или даже к появлению вариантов этого компенсатора с одной отрицательной линзой, Таким образом, для получения большего относительного отверстия для Г=500 мм и относительного отверстия 1:5.6 была уменьшена оптическая сила заднего силового зеркала по сравнению с прототипом с- 4,0 до - 3,0 и у компенсирующих компонентов уменьшены оптические силы; у первого компонента с 0,15 до О, т, е. почти афокальный компонент, у второго отражающего компонента с 8,0 до 5,0 и у заднего компенсатора с - 4,5 до - 3.0,А для объектива с Г=ЗОО мм и относительным отверстием 1:4,5 по сравнению с. прототипом была уменьшена оптическая сила заднего силового зеркала с -4,0 до - 3,59 и у компенсирующих компонентов уменьшены оптические силы: у первого компонента с 0,15 до О, у второго отражающего компонента с 8,0 до 2,0 и у заднего компенсатора с - 4,5 до - 1,49. Именно конструктивное изменение линз переднего и заднего компенсаторов позволяет осуществить поставленную цель.Таким образом предложенная оптическая схема обладает новыми свойствами, позволяя получить объектив с Г=500 мм и ртносительным отверстием 1:5,6 и объектив с Гмм и относительным отверстием 1:4,5, Вышеприведенные доводы свидетельствуют о наличии положительного эффекта в заявляемом техническом решении.На фиг. 1 изображена оптическая схема предлагаемого объектива с Г=500 мм и относительным отверстием 1:5,6; на фиг. 2 приведены частотно-контрастные характеристики предлагаемого объектива с Г=500 мм и относительным отверстием 1:5,6: на фиг. 3 изображена оптическая схема предлагаемого объектива с Г=ЗОО мм и относительным отверстием 1;4,5; на фиг. 4 приведены частотно-контрастные характеристики предлагаемого объектива с Г=ЗОО мм и относительным отверстием 1;4,5,Вариант 1.На фиг, 1 изображен предлагаемый объектив с Г=500 мм, относительным отверстием 1:5,6 и углом поля зрения 5, содержащий передний компенсатор, состоящий из отрицательного мениска 1 с центральным отверстием и двояковыпуклой положительной линзы 2 с центральным от 30 35 40 45 50 4, а также задний компенсатор, состоящий иэ склеенных вогнуто-плоской и плоско-выпуклой линз 5 и 6, Обьектив имеет 6 оптических элементов, его конструктивные параметры приведены в табл, 1.Задний отрезок системы (а) равен 48.77 мм, Габарит системы от первой поверхности до последней 105,5 мм, Объектив обеспечивает высокое качество иэображения, разрешение более 50 лн/мм по центру, 40 лн/мм по краю и макросъемку до увеличения 1:4, Оптические силы первичного и вторичного зеркал 3,0 и 5.0 соответственно. Вариант 2.На фиг. 3 изображен предлагаемый объектив с Г=ЗОО мм, относительным отверстием 1:4,5 и углом поля зрения 8, содержащий передний компенсатор, состоящий иэ отрицательного мениска 1 с центральным отверстием и двояковыпуклой положительной линзы 2 с центральным отверстием, обращенным выпуклыми поверхностями дру, к другу, первичное зеркало 3 с центральным отверстием, обращенное вогнутостью к предмету, вторичное зеркало. обращенное вогнутостью к предмету, нанесенное на внешнюю поверхность мениска 4, а также задний компенсатор, состоящий иэ одиночного мениска.Объектив имеет 5 оптических элементов. Его конструктивные параметры приведены в табл. 2.Оптические силы первичного и вторичного зеркал 3,59 и 2.0 соответственно,Задний отрезок системы (а) равен 48,73 мм, Габарит системы от первой поверхности до последней 78 мм, Объектив обеспечивает высокое качество изображения, разрешение более 50 лн/мм по центру. 40 лн/мм по краю и макросъемку до увеличения 1:5.Сравнительные данные конкретных предлагаемых объективов и прототипа по качеству изображения (а именно по ЧКХ) приведены в табл. 3.Таким образом, использование предлагаемой схемы фотографического телеобъектива позволит по сравнению с прототипом увеличить относительное отверстие и повысить качество изображения.Кроме того, таблицы сравнения ЧКХ обосновывают верхнюю границу оптических сил зеркал 4,0 и 8,0 соответственно, так как именно эти оптические силы первичного и вторичного зеркал были у прототипа, качество изображения которого, как видно из таблиц, несколько хуже, чем у предлагаемых объективов, для первого варианта которого они равны 3,0 и 5,0. а для второго варианта 3.59 и 2.0 соответственно2000581 Таблица 1 Таблица 2 формула изобретения 1, Зеркально-линзовый объектив, содержащий мениск, на вогнутую поверхность которого, обращенную к пространству предметов, нанесено вторичное зеркало, передний компенсатор, состоящий иэ отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к пространству предметов, и положительной линзы с центральным отверстием, первичное зеркало с центральным отверстием, обращенное к пространству предметов, и задний компенсатор, выполненный в виде отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к пространству предметов, от л и ч а ю щ и й с я твм, что, с целью увеличения относительного отверстия и повышения качества изображения, в объективе мениск, на вогнутую поверхность которого нанесено вторичное зеркало, и мениск переднего компенсатора выполнены раздельно, отрицательный ме ниск переднего компенсатора выполнен сцентральным отверстием, а положительная линза переднего компенсатора выполнена двояковыпуклой, при этом оптические силы первичного и вторичного зеркал не превы шают 4,0 и 8,0 соответственно,2. Объектив поп,1,отлича ющийсятем, что отрицательный мениск заднего компенсатора выполнен склеенным из вогнуто- плоской и плоско-выпуклой линз.15 3. Обьективпоп.1,отличающийсятем, что отрицательный мениск заднего компенсатора выполнен одиночным.10 2000587 Таблица 3 мм То а п си ме и агаемый объект п,0,84 0,69 0,56 10 20 0,8 0,6 О,.5 П е агаемый объектив по п.3087 20 30 0,74 0,65 0,53 58 44 0.30 0.37 0.25 0,3 Обьективтотип 0,8 0,7.84 ,68 0,84 0,68 0,5 0,4 37 Ю,Г Р ЮФ ЮГ ЯЮ 50 Инм ф РОЯ 1 ХО 460 Июе ф/ 57 РР ОЯ ЛУ ОЮ р,4 0,82 0.73 0,64 0,64 0,53 0,48 0,85 0.75 0,61 0.49 0,39 0,56 0,41 0,232000587 Об ЮФ Р,Я гьг-ф ОЮ 4 гВ 0 Янм ф Корректор Е. Папп кт з 3078 Производственно-издательский комбинат "Патент", г Ужгород, ул.Гагарина, 101 Р,Ю ЮУ У,Ф 03 Ю 2 ОВ РЮ УФ Ю 2=о =2 та Р,Ю Р,б дЬо ФСоставитель Л,СпиринТехред М.Моргентал Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента13035, Москва. Ж, Раушская наб 4/5