Трилінзовий довгофокусний об’єктив

Реферат: Трилінзовий довгофокусний об'єктив містить два компоненти, перший з яких по ходу променів дволінзовий включає в себе позитивну і негативну одиночні лінзи, другий компонент одиночний негативний меніск. Перша лінза першого компонента виконана двовипуклою, друга лінза першого компонента виконана двоввігнутою, негативний меніск звернений випуклістю до зображення. UA 88897 U (54) ТРИЛІНЗОВИЙ ДОВГОФОКУСНИЙ ОБ'ЄКТИВ UA 88897 U UA 88897 U 5 10 15 20 25 30 Корисна модель належить до оптичного приладобудування, а саме до об'єктивів, і може бути застосована в різних оптичних системах, в тому числі у фотоприймальних каналах з багатоелементними приймачами зображення (наприклад, ПЗЗ-матрицями). Відомий трилінзовий фотографічний телеоб'єктив "Таир-3" [1], що містить два компоненти, перший з яких по ходу променів - позитивний, що складається з двох одиночних лінз (двоопуклої і негативної), а другий - негативний одиночний меніск, повернутий випуклістю до предмета. Даний об'єктив має фокусну відстань 300 мм і відносний отвір 1:4,5. Недоліком цього телеоб'єктива є недостатній відносний отвір та значне геометричне віньєтування - до 40 %. За найближчий аналог прийнято трилінзовий об'єктив з патенту РФ [2]. Він містить два компоненти, перший з яких по ходу променів - дволінзовий, що включає в себе негативну і позитивну лінзи, причому перша поверхня позитивної лінзи випукла, другий компонент одиночний негативний меніск, звернений випуклістю до предмета, причому лінзи першого компонента виконані одиночними, а перша з них - негативний меніск, звернений випуклістю до предмета. Крім того, друга по ходу променів одиночна лінза першого компонента може бути виконана двовипуклою. Задача корисної моделі є підвищення функціонально-експлуатаційних параметрів трилінзового об'єктива. В основу корисної моделі покладена задача збільшення відносного отвору, кутового поля зору і заднього фокального відрізку об'єктива, а також покращення якості його зображення. Поставлена задача вирішується тим, що трилінзовий довгофокусний об'єктив містить два компоненти, перший з яких по ходу променів - дволінзовий, що включає в себе позитивну і негативну одиночні лінзи, другий компонент - одиночний негативний меніск, згідно з корисною моделлю, перша лінза першого компонента виконана двовипуклою, друга лінза першого компонента виконана двоввігнутою, негативний меніск звернений випуклістю до зображення. Всі компоненти мають сферичні поверхні. На кресленні зображена оптична схема трилінзового довгофокусного об'єктива. Розроблений об'єктив містить два послідовно розташовані по ходу променів компоненти. Перший компонент є дволінзовим та складається з одиночних лінз - позитивної двовипуклої 1 і негативної двоввігнутої 2. Другий компонент - одиночний негативний меніск 3, звернений випуклістю до зображення. Апертурна діафрагма з діаметром отвору 80 мм збігається з першою поверхнею. Конструктивні параметри об'єктива приведені в табл. 1. Таблиця 1 Конструктивні параметри трилінзового довгофокусного об'єктива Радіус поверхні, мм 40 Марка скла 135,18 -154,75 -142,25 528,49 -38,06 -42,35 35 Осьова відстань, мм 12,28 2,21 18 192,13 5 53,46 СТК12 ТФ8 СТК19 Показник заломлення Коефіцієнт (для довжини хвилі дисперсії vd 0,587 мкм) nd 1,691998 54,77 1 1,689493 31,13 1 1,744126 50,26 1 Світловий діаметр, мм 80 79,81 78,33 74,03 37,56 39,4 Фокусна відстань першого компонента дорівнює 270,52 мм, фокусна відстань другого компонента дорівнює -1008,1 мм. Осьова відстань між першим і другим компонентами перевищує 0,6 фокусної відстані всього об'єктива. Запропонована оптична система працює так. Паралельний пучок світла від предмета, розташованого в нескінченності, проходить через вхідну зіницю об'єктива, що розташована на першій поверхні об'єктива, та, заломившись на поверхнях лінз 1, 2 і 3, утворює зображення предмета в площині найкращого встановлення, де розташована світлочутлива поверхня приймача зображення (на кресленні не показана). В порівнянні з найближчим аналогом , розроблений трилінзовий довгофокусний об'єктив має підвищені функціонально-експлуатаційні параметри, що підтверджується табл. 2. 45 1 UA 88897 U Таблиця 2 Основні параметри об'єктивів Параметр Фокусна відстань Діаметр вхідної зіниці Відносний отвір Кутове поле в просторі предметів Задній фокальний відрізок 5 Найближчий аналог [2] 300,33 мм 70 мм 1:4,29 4 градусів 10 хвилин 49,29 м Запропонований об'єктив 300,075 мм 80 мм 1:3,75 6 градусів 53,9 мм В табл. 3 наведені аберації для основної довжини хвилі (706,52 нм) для об'єктива найближчого аналога (найближчий аналог) та для розробленого об'єктива. Як видно зі значень аберацій, наведених в табл. 3, об'єктив має високу якість зображення по всьому полю зору. Крім того, в широкому спектральному діапазоні (=0,589…0,8 мкм) та у всьому полі зору поперечна аберація широкого похилого пучка не перевищує 78 мкм, астигматизм - 0,058 мм, а дисторсія - 0,36 %. Таблиця 3 Значення аберацій об'єктивів Найближчий аналог [2] 0, 073 мм Вид аберації Поперечна сферична аберація для точки на осі Поперечна аберація широкого похилого пучка меридіональному перерізі на краю поля зору Поперечна аберація широкого похилого пучка сагітальному перерізі на краю поля зору Астигматизм на краю поля зору Дисторсія на краю поля зору в в Запропонований об'єктив 0,017 мм 0,072 мм 0,040 мм 0,036 мм 0,029 мм 0,033 мм 0,977 % 0,050 мм 0,36 % 10 15 20 У запропонованому об'єктиві вибір конструкції (форми лінз) першого і другого компонента та підбір марок скла дозволив підвищити експлуатаційні характеристики об'єктива в порівнянні з найближчим аналогом. Даний об'єктив без перерахунку можна використовувати як фотооб'єктив цифрових камер з 2 приймачами випромінювання, які мають розмір кадру 24 × 18 мм . Таким чином, в результаті запропонованого рішення забезпечено отримання технічного результату: створено трилінзовий довгофокусний об'єктив зі збільшеними відносним отвором, полем зору і заднім фокальним відрізком та покращеною якістю зображення. Джерела інформації: 1. Волосов Д. С, Фотографическая оптика: (Теория, основы проектирования, оптич. характеристики). Учебное пособие для киновузов. - 2-е изд. - М.: Искусство, 1978. стр. 373, табл. V.6. 2. Патент РФ 2278996 С1. Объектив. МПК G 02 В 9/12, 11/08. Бышкин С. Б., Щеглов С. И., Зубок С. Н. Заявл. 02.12.2011. Опубл. 10.04.2013. Бюл. № 10 (найближчий аналог). 25 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 Трилінзовий довгофокусний об'єктив, що містить два компоненти, перший з яких по ходу променів - дволінзовий, що включає в себе позитивну і негативну одиночні лінзи, другий компонент одиночний негативний меніск, який відрізняється тим, що перша лінза першого компонента виконана двовипуклою, друга лінза першого компонента виконана двоввігнутою, негативний меніск звернений випуклістю до зображення. 2 UA 88897 U Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3