Патент на изобретение №2388027
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) СВЕТОСИЛЬНЫЙ ОБЪЕКТИВ
(57) Реферат:
Объектив может быть использован в приборах совместно с матричными приемниками. Объектив содержит шесть одиночных линз, сгруппированных в две группы из двух и четырех линз. Первая по ходу луча линза – двояковыпуклая, вторая – двояковогнутая, третья – двояковыпуклая, четвертая – выпукло-плоская, пятая – двояковогнутая, шестая – двояковыпуклая. Технический результат – создание короткофокусного объектива с увеличенным относительным отверстием и хорошим качеством изображения. 1 ил., 2 табл.
Изобретение относится к оптическим приборам и может быть использовано при работе с матричными приемниками, в частности с ПЗС-матрицами в приборах дневного и ночного видения. При работе с ПЗС-матрицами часто используются 5- и 6 – линзовые объективы. Известен 5-линзовый широкоугольный объектив по патенту US 5233474, опубл. 03.08.1993 г, включающий первую, третью и пятую линзы по ходу луча – двояковыпуклые, вторую – отрицательный мениск и четвертую- двояковогнутую. Относительное отверстие объектива равно 1:2,8, угол поля зрения 37,6°. Однако одна из поверхностей четвертой линзы является асферической, что усложняет изготовление объектива, который к тому же не обеспечивает необходимой светосилы. Ближайшим по оптической схеме и назначению к предложенному является широкоугольный фотообъектив по патенту US 2696758, опубл. 14.12.1954 г., включающий шесть одиночных линз, сгруппированных в рассеивающую группу из двух линз и собирающую (силовую) группу из четырех линз. Из них первая линза по ходу луча – двояковыпуклая, вторая – отрицательная, третья и шестая – двояковыпуклые, четвертая – положительная и пятая – двояковогнутая. Объектив имеет фокусное расстояние f’=100 мм. Расчет показывает, что он обладает не очень большим относительным отверстием порядка 1:3. Задачей изобретения является создание короткофокусного объектива с увеличенным относительным отверстием светосилой (до 1:1,2) и хорошим качеством изображения. Технический результат, обусловленный поставленной задачей, достигается тем, что в светосильном объективе, включающем шесть одиночных линз, сгруппированных в рассеивающую группу из двух линз и собирающую группу из четырех линз, из которых первая линза по ходу луча двояковыпуклая, вторая – отрицательная, третья и шестая – двояковыпуклые, четвертая – положительная, пятая – двояковогнутая, в отличие от известного вторая линза выполнена двояковогнутой, четвертая – выпукло – плоской. Предложенная схема и новое выполнение второй и четвертой линз обеспечивают лучшее качество изображения и увеличение относительного отверстия до значения 1:1,2. На чертеже дана оптическая схема объектива. Объектив состоит из последовательно расположенных по ходу луча двояковыпуклой линзы 1, отрицательной двояковогнутой линзы 2, составляющих первую группу линз, и далее линз второй группы: двояковыпуклой линзы 3, выпукло-плоской 4, двояковогнутой 5 и двояковыпуклой 6. За объективом установлена плоскопараллельная пластина 7 ПЗС – матрицы. Предложенная оптическая схема работает как объектив. Световой поток от предмета, расположенного в бесконечности, проходит через линзы 1-6, пластину 7 и образует изображение предмета в плоскости наилучшей установки, в которой расположен приемник оптического излучения. Конструктивные параметры объектива приведены в таблице 1.
Объектив имеет следующие технические характеристики: – фокусное расстояние 8,0 мм – относительное отверстие 1:1,2 – угол поля зрения 40° – задний отрезок (без пластины) 7.86 мм Объектив предназначен для работы в дневных и ночных приборах в области спектра 0,4-0,9 мкм. Объектив рассчитан совместно с защитной пластиной 7 ПЗС- матрицы, расположенной около фокальной плоскости объектива. Качество изображения объектива характеризуется его коэффициентом передачи контраста (КПК). В таблице 2 сравниваются КПК предложенного объектива и прототипа.
Таким образом, в предложенном объективе обеспечено получение технического результата: при повышенном относительном отверстии 1:1,2 достигается и высокое качество изображения.
Формула изобретения
Светосильный объектив, включающий шесть одиночных линз, сгруппированных в две группы из двух и четырех линз, из которых первая по ходу луча двояковыпуклая, вторая отрицательная, третья двояковыпуклая, четвертая положительная, пятая двояковогнутая, шестая двояковыпуклая, отличающийся тем, что вторая линза выполнена двояковогнутой, а четвертая выпукло-плоской.
РИСУНКИ
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
e
1=14°