Вариообъектив

( ) НАЦИОНАЛЬНЫЙ цЕНтР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОИ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Открытое акционерное общество Пеленг (ВУ)(72) Авторы Кунделева Наталия Ефимовна Маслакова Нина Федоровна (ВУ)(73) Патентообладатель Открытое акционерное общество Пеленг (ВУ)Вариообъектив из Четырех компонентов и апертурной диафрагмы, первый и третий компоненты которого отрицательные, второй и Четвертый компоненты - положительные,апертурная диафрагма расположена перед четвертым компонентом на расстоянии не более 1,5 мм, при этом второй и третий компоненты установлены с возможностью перемещения вдоль оптической оси, второй компонент содержит две положительные двусклееннь 1 е линзы, каждая из которых выполнена из положительной линзы и отрицательного мениска, обращенного вогнутой стороной к пространству предметов, третий компонент содержит отрицательную двусклеенную линзу, выполненную из отрицательной линзы и положительного мениска, обращенного вогнутой стороной к пространству изображений, и отрицательную линзу, Четвертый компонент содержит положительную двусклеенную линзу, выполненную из отрицательного мениска, обращенного вогнутой стороной к пространству изображений, и положительной линзы, положительную линзу, двояковыпуклую и двояковогнутую линзы, отличающийся тем, Что первый компонент содержит двояковыпуклую линзу, отрицательнь 1 й мениск, обращенный вогнутой поверхностью к пространству изображений, отрицательную двусклеенную линзу, выполненную из двояковогнутой линзы и положительного мениска, и отрицательную линзу, а в Четвертом компоненте двояковыпуклая и двояковогнутая линзы разделены воздущным промежутком, при этом расстояние между двояковыпуклой линзой и отрицательным мениском в первом компоненте составляет не менее 0,2 фокусного расстояния первого компонента по абсолютной велиЧине.Полезная модель относится К оптическому приборостроению, а именно К объективам с переменным фокусным расстоянием И может быть использована как проекционный объектив для рассматривания снимка на экране.Известен вариообъектив 1, содержащий Четыре компонента, причем первый, третий и четвертый компоненты положительные, а второй компонент отрицательный. Неподвижный первый компонент содержит положительную двусклеенную линзу и одиночный положительный мениск. Второй компонент состоит из одиночного отрицательного мениска и двусклеенной отрицательной линзы и выполнен с возможностью перемещения вдоль оптической оси, изменяя при перемещении фокусное расстояние системы. Третий компонент выполнен в виде положительной двусклеенной линзы и соверщает возвратнопоступательное движение вдоль оптической оси для сохранения неподвижной плоскости изображения. Неподвижный четвертый компонент состоит из четырех одиночных линз. Апертурная диафрагма расположена между первой и второй линзами четвертого компонента. Объектив имеет 3-х кратный интервал изменения фокусного расстояния и относительное отверстие 14. Разрешающая способность объектива во всем диапазоне изменения фокусных расстояний составляет не менее 50 мм 1 в центре поля зрения. Недостатком объектива является то, что его оптическая схема не позволяет получить больщий диапазон изменения фокусных расстояний объектива и больщее относительное отверстие объектива при сохранении высоких оптических характеристик.Наиболее близким к заявляемой полезной модели по техническому рещению является объектив с переменным фокусным расстоянием 2. Вариообъектив содержит четыре компонента и апертурную диафрагму, при этом второй и третий установлены с возможностью перемещения вдоль оптической оси, первый компонент отрицательный и содержит отрицательный мениск, обращенный вогнутой стороной к пространству предметов, положительный мениск, обращенный вогнутой стороной к пространству изображений, и отрицательную двусклеенную линзу, выполненную из отрицательной линзы и отрицательного мениска, обращенного вогнутой стороной к пространству изображений, второй компонент положительный и содержит две положительные двусклеенные линзы, каждая из которых выполнена из положительной линзы и отрицательного мениска, обращенного вогнутой стороной к пространству предметов, третий компонент отрицательный и содержит отрицательную двусклеенную линзу, выполненную из отрицательной линзы и положительного мениска, обращенного вогнутой стороной к пространству изображений, и отрицательную линзу, четвертый компонент положительный и содержит положительную двусклеенную линзу, выполненную из отрицательного мениска, обращенного вогнутой стороной к пространству изображений, и положительной линзы, положительную линзу и положительную двусклеенную линзу, выполненную из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, апертурная диафрагма расположена перед четвертым компонентом на расстоянии не более 1,5 мм. Вариообъектив имеет четырехкратное изменение увеличения (фокусного расстояния) объектива. Недостатком прототипа является наличие дисторсии не менее 3 для размера у 90 мм во всем диапазоне изменения увеличений.Задачей полезной модели является уменьшение дисторсии во всем диапазоне изменения увеличений (фокусного расстояния) объектива при сохранении высокого качества изображения.Вариообъектив из четырех компонентов и апертурной диафрагмы, первый и третий компоненты которого отрицательные, второй и четвертый компоненты - положительные,апертурная диафрагма расположена перед четвертым компонентом на расстоянии не бо 2лее 1,5 мм, при этом второй И третий Компоненты установлены с возможностью перемещения вдоль оптической оси, второй компонент содержит две положительные двусклееннь 1 е линзы, каждая из которых выполнена из положительной линзы и отрицательного мениска, обращенного вогнутой стороной К пространству предметов, третий компонент содержит отрицательную двусклеенную линзу, выполненную из отрицательной линзы и положительного мениска, обращенного вогнутой стороной к пространству изображений, и отрицательную линзу, четвертый компонент содержит положительную двусклеенную линзу, выполненную из отрицательного мениска, обращенного вогнутой стороной к пространству изображений, и положительной линзы, положительную линзу, двояковыпуклую и двояковогнутую линзы, в отличии от прототипа, первый компонент содержит двояковыпуклую линзу, отрицательный мениск, обращенный вогнутой поверхностью к пространству изображений, отрицательную двусклеенную линзу, выполненную из двояковогнутой линзы и положительного мениска, и отрицательную линзу, а в четвертом компоненте двояковыпуклая и двояковогнутая линзы разделены воздушным промежутком, при этом расстояние между двояковыпуклой линзой и отрицательным мениском в первом компоненте составляет не менее 0,2 фокусного расстояния первого компонента по абсолютной величине.Конструкция первого компонента и выбор расстояния между двояковыпуклой линзой и отрицательным мениском не менее 0,2 фокусного расстояния первого компонента по абсолютной величине позволяет уменьщить дисторсию для размера предмета у 90 мм до 1,12 во всем диапазоне изменения увеличений вариообъектива.Конструкция четвертого компонента позволяет исправить осевые аберрации во всем диапазоне изменения линейных увеличений (или фокусных расстояний) объектива.Апертурная диафрагма расположена перед четвертым компонентом на расстоянии 1,5 мм.Предлагаемые конструкции компонентов вариообъектива, чередование оптических сил компонентов, начиная с первого отрицательного, обеспечили сохранение высокого качества изображения объектива во всем диапазоне изменения увеличений и позволили уменьщить дисторсию для размера предмета у 90 мм в три раза по сравнению с прототипом.Предлагаемый вариообъектив работает в видимом спектральном диапазоне, линейное увеличение изменяется от -0,025 х до -0,095 х, при этом плоскостью предметов является экран, расстояние от экрана до поверхности первого компонента составляет 584 мм, а плоскостью изображений - плоскость снимка, фокусное расстояние объектива при этом изменяется от 16,7 мм до 60,4 мм, передняя апертура объектива изменяется от 0,008 до 0,16,что соответствует относительному отверстию объектива 11,512,8. Разрешающая способность вариообъектива составляет не менее 100 мм 1 в центре поля зрения для всего диапазона изменения увеличений, для размера у 90 мм на экране не менее 100 мм 1 для диапазона увеличений от -0,025 х до -0,05 х и не менее 70 мм 1 для увеличений объектива от-0,05 х до -0,1 Х для размера предмета у 65 мм.На фиг. 1 изображена оптическая схема предлагаемого вариообъектива.На фиг. 2 приведены конструктивные параметры линз объектива и характеристики стекол, где К - радиусы кривизны поверхностей линз, В - расстояния между поверхностями линз, пе - показатель преломления стекол линз для линии е (Ж 546 нм), у - число Аббе для линии е.Вариообъектив (фиг. 1) состоит из четырех компонентов 1-4. Компонент 1 содержит двояковыпуклую линзу 5, отрицательный мениск 6, обращенный вогнутой стороной к пространству изображений (к плоскости снимка), отрицательную двусклеенную линзу,выполненную из двояковогнутой линзы 7 и положительного мениска 8, и отрицательную линзу 9, выполненную в виде мениска, обращенного вогнутой стороной к пространству изображений (к плоскости снимка). Расстояние между двояковыпуклой линзой 5 и отрицательным мениском 6 равно 7 мм, что составляет 0,23 фокусного расстояния этого ком ВУ 197811200511130понента по абсолютной величине. Компонент 1 отрицателен И неподвижен. Фокусное расстояние компонента - 29,82 мм.Компонент 2 содержит две положительные двусклееннь 1 е линзы, выполненные соответственно из двояковыпуклых 10, 12 линз и отрицательных менисков 11, 13, обращенных вогнутыми сторонами К пространству предметов. Компонент 2 положителен и установлен с возможностью перемещения вдоль оптической оси объектива. Компонент 2 совершает возвратно-поступательное движение вдоль оптической оси для сохранения неподвижности плоскости изображения. Фокусное расстояние компонента 38,55 мм.Компонент 3 содержит отрицательную двусклеенную линзу, выполненную из отрицательной линзы 14 и положительного мениска 15, обращенного вогнутой стороной к пространству изображений, и отрицательную линзу 16. В качестве отрицательных линз 14 и 16 используются двояковогнутые линзы. Компонент 3 отрицательный и установлен с возможностью перемещения вдоль оптической оси. Перемещением вдоль оптической оси этого компонента достигается изменение линейного увеличения (фокусного расстояния) объектива. Фокусное расстояние компонента - 30,14 мм.Компонент 4 содержит положительную двусклеенную линзу, выполненную из отрицательного мениска 17, обращенного вогнутой стороной к пространству изображений, и положительной линзы 18, две двояковыпуклые линзы 19, 20 и двояковогнутую линзу 21. Компонент 4 положительный и неподвижный. Фокусное расстояние компонента 39,94 мм.Апертурная диафрагма 22 расположена перед четвертым компонентом на расстоянии 1,5 мм от отрицательного мениска 17.Объектив работает со светоделительным кубиком 23 и прижимным стеклом 24.Неподвижный компонент 1 сопрягает плоскость предметов (плоскость экрана), находящуюся на расстоянии 584 мм от его первой линзы 5, с неподвижной плоскостью предметов вариатора, состоящего из подвижных компонентов 2 и 3.В положении компонентов, когда 2 и 3 компоненты занимают крайнее левое положение, объектив обеспечивает линейное увеличение -0,025 х. При перемещении 3 компонента вправо к четвертому неподвижному компоненту на расстояние 50,85 мм, а второго, соверщающего возвратно-поступательное движение, к неподвижному первому, линейное увеличение плавно изменяется до -0.095 х.Положительный компонент 4 сопрягает неподвижную плоскость изображений вариатора с плоскостью снимка.Конструкция первого компонента и выбор расстояния между первой положительной линзой и отрицательным мениском не менее 0,2 фокусного расстояния первого компонента по абсолютной величине позволяет уменьщить дисторсию для размера предмета у 90 мм до 1,12 во всем диапазоне изменения увеличений вариообъектива.Вариообъектив имеет следующие характеристикилинейное увеличение -0,025 х-0,095 Х апертура в пространстве предметов 0,0080,016 линейное поле зрения в пространстве предметов 2 у 90 мм.