Объектив с вынесенным входным зрачком

 

Использование: в оптическом приборостроении для построения телевизионных обзорных комплексов. Сущность изобретения: объектив содержит пять компонентов, первый из которых выполнен в виде положительной двухсклеенной линзы, а второй - одиночная двояковогнутая линза, третий - одиночная положительная линза, четвертый - двояковыпуклая линза, а пятый положительный и склеен из двояковыпуклой и двояковогнутой линз. Входной зрачок объектива вынесен относительно его первой поверхности и в нем размещена апертурная диафрагма. 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к объективам с вынесенным зрачком, и может быть применено для построения телевизионного обзорного комплекса.

Известен объектив с вынесенным входным зрачком, имеющий высокое качество изображения [1] Объектив содержит пять компонентов: первый одиночный отрицательный мениск, второй положительный двухсклеенный, третий и четвертый положительные мениски, пятый положительный и склеен из двояковыпуклой и отрицательной менисковой линз. Объектив имеет относительное отверстие 1:5,6, угловое поле 20^о. Малое относительное отверстие объектива не позволяет построить на его основе оптический прибор, работающий в сумеречных условиях освещенности.

Ближайшим техническим решением к изобретению является оптическая система [2] содержащая пять компонентов: первый одиночная, положительная линза, вторая двояковогнутая линза, третий положительный мениск, обращенный вогнутостью к предмету, четвертый положительная линза, склеенная из двояковыпуклой и менисковой линз, пятый выполнен в виде одиночного отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к предмету. Входной зрачок оптической системы находится вблизи первой поверхности первого компонента.

Оптическая система имеет относительное отверстие порядка 1:5,6 и угловое поле 20^о. Малое относительное отверстие препятствует построению на основе данной оптической системы телевизионного комплекса, работающего в сумеречных условиях освещенности. Отсутствие вынесенного зрачка не позволяет разместить в нем светорегулирующее устройство, необходимое для поддержания постоянного уровня освещенности изображения, совмещаемого с экраном телевизионной камеры.

Целью изобретения является повышение относительного отверстия с одновременным увеличением углового поля и удаления входного зрачка.

Поставленная цель достигается тем, что в объективе с вынесенным входным зрачком, содержащем пять компонентов, первый из которых положительный, второй двояковогнутая линза, третий положительный мениск, обращенный вогнутостью к предмету, четвертый положительная линза и пятый мениск, обращенный вогнутостью к изображению, первый компонент выполнен в виде двухсклеенной линзы, четвертый в виде одиночной двояковыпуклой линзы, а пятый мениск, выполненный положительным, склеенный из двояковыпуклой и двояковогнутой линз.

На фиг.1 представлена принципиальная оптическая схема объектива с вынесенным входным зрачком; на фиг.2 аберрации объектива.

Объектив содержит пять компонентов из линз 1-7. Первый компонент положительная линза, склеенная из двояковыпуклой и плосковогнутой линз 1 и 2. Второй компонент одиночная двояковогнутая линза 3. Третий компонент одиночный положительный мениск 4. Четвертый двояковыпуклая линза 5. Пятый компонент положительный и склеен из двояковыпуклой 6 и двояковогнутой 7 линз. Перед объективом в плоскости его входного зрачка размещена апертурная диафрагма 8.

Объектив имеет следующие оптические характеристики: фокусное расстояние 14 мм, относительное отверстие 1: 1,4, линейное поле зрения 2 y' 11 мм (угловое поле 43^о). Объектив ахроматизирован в области спектра от 450 до 750 нм и исправлен для длины волны 546 нм. Входной зрачок объектива вынесен на 0,5 мм относительно первой поверхности.

В таблице приведены конструктивные параметры объектива.

Диаметр кружка рассеяния в точке на оси составляет 0,033 мм и поперечная кома не превышает 0,17% Для точки поля y' 3,05 нм продольной астигматизм не превышает 0,03 мм и дисторсия не более 2% В зоне 0,8 углового поля (y' 4,4 мм) астигматизм и дисторсия не превышают соответственно 0,06 мм и 5% Достигнутое исправление аберрации объектива обеспечивает высокий коэффициент передачи контраста в пределах всего углового поля. На пространственной частоте 40 мм^-1 в центре поля коэффициент передачи контраста составляет Т 0,72. В зоне, равной 0,8 углового поля, коэффициент Т составляет 0,51 в меридиональной плоскости и 0,57 в сагиттальной плоскости.

Предложенный объектив с вынесенным входным зрачком использован для построения светосильного оптико-механического устройства панорамного статического обзора телевизионного комплекса, работающего в широком диапазоне изменения освещенностей на входном зрачке, от 30 до 150 000 лк. Для подержания постоянной освещенности на телевизионной камере в плоскости вынесенного входного зрачка размещено светорегулирующее устройство из амплитудного фильтра и регулируемой диафрагмы. Автономное размещение устройства светорегулирования обеспечило удобство сборки, юстировки объектива и контроля его оптических параметров. Наличие вынесенного входного зрачка обусловило также минимальные размеры защитного стекла и блока призм.

Формула изобретения

ОБЪЕКТИВ С ВЫНЕСЕННЫМ ВХОДНЫМ ЗРАЧКОМ, содержащий пять компонентов, первый из которых положительный, второй - двояковогнутая линза, третий - положительный мениск, обращенный вогнутостью к предмету, четвертый - положительная линза и пятый - мениск, обращенный вогнутостью к изображению, отличающийся тем, что первый компонент выполнен в виде двусклеенной линзы, четвертый - в виде одиночной двояковыпуклой линзы, а пятый мениск выполнен положительным, склеенным из двояковыпуклой и двояковогнутой линз.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3