Патент на изобретение №2181209
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ОБЪЕКТИВ С ДИСКРЕТНЫМ ИЗМЕНЕНИЕМ ФОКУСНОГО РАССТОЯНИЯ
(57) Реферат: Объектив содержит неподвижный компонент и установленные за ним подвижные компоненты, имеющие возможность ввода и вывода из хода лучей и выполненные различными для разных фокусных расстояний объектива. Неподвижный компонент выполнен в виде положительного мениска, обращенного выпуклостью к предмету. Подвижный компонент для первого фокусного расстояния выполнен в виде положительной линзы. Первый из двух компонентов для второго фокусного расстояния выполнен в виде отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к предмету, а второй состоит из двух положительных линз. Вторая поверхность неподвижного компонента может быть выполнена асферической. Положительная линза подвижного компонента для первого фокусного расстояния может быть выполнена в виде мениска, обращенного выпуклостью к предмету, а положительные линзы второго подвижного компонента для второго фокусного расстояния могут быть выполнены в виде менисков, обращенных выпуклостью к предмету. Обеспечивается упрощение конструкции объектива и увеличение поля зрения при высоком качестве изображения. 3 з.п.ф-лы, 5 ил., 2 табл. Предлагаемое изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к специальным объективам, работающим в дальнем ИК-диапазоне длин волн, и может быть использовано в тепловизионных приборах. Известен объектив с дискретным изменением фокусного расстояния (авт. свид. СССР N 1048445, G 02 B 15/02, опубл.1982 г.), содержащий неподвижные внешние и установленный с возможностью вывода из хода лучей внутренний компоненты, при этом первый внешний компонент содержит положительный мениск, обращенный выпуклостью к предмету, второй внешний компонент состоит по ходу лучей из отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к предмету, двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к предмету, а внутренний подвижный компонент состоит из двояковогнутой и двояковыпуклой линз. Объектив имеет сложную конструкцию (6 линз) и недостаточное поле зрения 2w = 12 град. с введенным вторым компонентом и 2w = 4 град. – с выведенным. Наиболее близким аналогом к заявляемому техническому решению является объектив с дискретным изменением фокусного расстояния (патент РФ N 2112256, G 02 В 15/02, 9/64, опубл. 1998 г.), содержащий неподвижный компонент и установленные за ним подвижные компоненты, имеющие возможность ввода и вывода из хода лучей и выполненные различными для разных фокусных расстояний объектива. Он имеет сложную конструкцию (21 линза) и недостаточное поле зрения (не более 9 град. при минимальном фокусном расстоянии и 1 град.16 мин – при максимальном.) Задача заявляемого изобретения – создание объектива с повышенными эксплуатационными свойствами и упрощенной конструкции. Технический результат – упрощение конструкции объектива и увеличение поля зрения при высоком качестве изображения. Объектив состоит из пяти линз. При фокусном расстоянии f’=62 мм поле зрения составляет 16 град., а при f’=180 мм – 5 град. 20 мин. При этом относительное отверстие равно 1:2 при высоком качестве изображения для спектрального диапазона от 8 до 12,5 мкм. Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что в объективе с дискретным изменением фокусного расстояния, содержащем неподвижный компонент и установленные за ним подвижные компоненты, имеющие возможность ввода и вывода из хода лучей и выполненные различными для разных фокусных расстояний объектива, в отличие от известного неподвижный компонент выполнен в виде положительного мениска, обращенного выпуклостью к предмету, подвижный компонент для первого фокусного расстояния выполнен в виде положительной линзы, первый из двух компонентов для второго фокусного расстояния выполнен в виде отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к предмету, а второй состоит из двух положительных линз. В объективе вторая поверхность неподвижного компонента может быть выполнена асферической. Положительная линза подвижного компонента для первого фокусного расстояния может быть выполнена в виде мениска, обращенного выпуклостью к предмету. Положительные линзы второго подвижного компонента для второго фокусного расстояния могут быть выполнены в виде менисков, обращенных выпуклостью к предмету. На фиг.1 представлена оптическая схема предложенного объектива, на фиг. 2, 3 – графики аберраций рассчитанного варианта объектива для f’=62 мм, на фиг.4, 5 – для f’= 180 мм. Объектив (фиг.1) состоит из пяти линз, причем при первом фокусном расстоянии в рабочем пучке лучей находится неподвижный компонент 1 – положительный мениск, обращенный выпуклостью к предмету, за ним установлена линза 2 – отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к предмету, далее – линзы 3 и 4 – положительные мениски, обращенные выпуклостью к предмету. При втором фокусном расстоянии линзы 2, 3, 4 выведены из пучка лучей и введена линза 5, выполненная в виде положительного мениска, обращенного выпуклостью к предмету. В объективе вторая поверхность линзы 1 может быть выполнена асферической. Объектив работает следующим образом. Световой поток от предмета, расположенного в бесконечности, попадает в объектив, где проходит через линзы 1, 2, 3, 4 при первом фокусном расстоянии (или 1, 5 – при втором фокусном расстоянии) и образует изображение предмета в плоскости наилучшей установки, в которой установлен приемник оптического изображения (не показан). В соответствии с предложенным решением рассчитан объектив с дискретным изменением фокусного расстояния для дальнего ИК-диапазона длин волн от 8 до 12,5 мкм. (см. табл. 1 и 2). Характеристики рассчитанного объектива: Первое фокусное расстояние объектива – 62 мм Относительное отверстие – 1:2 Угол поля зрения – 16 град. Задний фокальный отрезок – 52,78 мм Второе фокусное расстояние объектива – 180 мм Относительное отверстие – 1:2 Угол поля зрения – 5 град. 20 мин Задний фокальный отрезок – 53,19 мм Таким образом, в результате предложенного решения обеспечено получение технического результата: создан объектив с дискретным изменением фокусного расстояния, состоящий из пяти линз с полем зрения 2w=16 град. и 5 град. 20 мин с высоким качеством изображения, что подтверждается графиками аберраций. Формула изобретения
РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 20.06.2004
Извещение опубликовано: 20.03.2005 БИ: 08/2005
|
||||||||||||||||||||||||||
