Brevet FR2006288A1 — publié le 19691226

i 2006288 La présente invention concerne un objectif grand angulaire constitué par deux groupes lenticulaires intérieurs séparés par la diaphragme et qui sont entourés des deux côtés par des ménisques divergents. 5 L'invention réside essentiellement dans le fait que t a.) ces groupes lenticulaires intérieurs sont entourés, celui côté objet par au moins un nafénisqtie "divergent à concavité tour-;; née vers le diaphragme et celui côté image par au moins deux ménisques divergents à concavité tournée vers le diaphragme. 10 b) une interface de collage, à convexité tournée vers le diaphragme, l'indice de réfraction côté diaphragme étant plus faible que celui côté objet ou, respectivement, que celui côté image, se trouve dans chacun des deux groupes lenticulaires intérieurs-; . c) chacun des deux groupes lenticulaires intérieurs est composé 15 d'une combinaison convergente située au voisinage immédiat du diaphragme et d'un ménisque divergent séparé de celle-ci par un espace d'air. Des objectifs de construction analogue sont décrits dans le brevet suisse 310 552. Les constructions qui y sont représentées 20 présentent une constitution largement symétrique par rapport au diaphragme. Mais , des essais ont montré que pour les formes de réalisation qui présentent une petite aberration locale de sphéricité et surtout pour la correction du coma pour les différents angles de champ, il est plus avantageux de s'écarter de cette 25 symétrie assez rigoureuse et, notamment , en ce qui concerne la courbure des faces de délimitation du faible espace d'air compris entre chaque lentille convergente et chaque lentille divergente voisine . l'écart de la symétrie entre l'élément intérieur en avant et en arrière du diaphragme se manifeste en ce 50 qu'à cet espace d'air, la différence des rayons de courbure des surfaces de limitation est, côté image, 1,35 fois supérieurs à celui côté objet. Pour augmenter le rapport d'ouverture, il est avantageux de choisir la somme numérique des rayons de courbure des faces con-35 vexes opposées au diaphragme, des deux parties convergentes du système des éléments intérieurs,, une valeur supérieure à 0,65 ï1 et, pour l'espacement axial de ces faces, une valeur supérieure à 0,57 î1* La limite supérieure est uniquement déterminée par le plus grand rapport d'ouverture qui est désiré et par l'encombre 69 11669 2 2006288 ment admissible de 1®objectif. En ce qui concerne la possibilité de correction, et surtout pour de grands angles de champ, les conditions se montrent plus favorables si l'ensemble lenticulaire J> est constitué par deux 5 ménisques séparés par un espace d'air» Malgré le faible diamètre du faisceau d'ouverture en ce point de l'objectif, une telle subdivision est ici plus avantageuse que sur l'ensemble lenticulaire A. Le nombre des ménisques divergents libres est ainsi, côté image, supérieur d'une unité à celui situé côté objet. 10 La somme des deux espaces d'air dans les groupes lenticulai res intérieurs varie de préférence entre 0,002 3? et 0,30 i1. Les formes de réalisation de l'objet de l'invention sont représentées, à titre d'exemples non limitatifs, aux dessins annexés. 15 La fig. 1 correspond à l'exemple chiffré 1. La fig. 2 correspond à l'exemple chiffré 2. La fig. 3 correspond aux exemples chiffrés 3 à 7. Dans chacune de ces trois figures, les groupes lenticulaires intérieurs sont désignés par B et C et les deux ensembles exté-20 rieurs dévergents par A et D. Ces groupes intérieurs B et G» séparés par le diaphragme Bl, comportent chacun une interface de collage convexe par rapport au diaphragme, 1'indice de réfraction côté diaphragme étant plus faible que celui côté objet ou côté image » Les groupes intérieurs 25 B et G sont subdivisés en une combinaison convergente située au voisinage immédiat du diaphragme et en une combinaison divergente, ces deux combinaisons étant séparées l'une de l'autre par une faible espace d'air (l2 ou 1^)♦ Tant du côté objet que du côté image font suite, après un espace d'air relativement plus impor-30 tant (1^ ou 1^), les ensembles extérieurs A et D. Dans l'exemple chiffré 1 (fig. 1), les lentilles L^ et L^ ou, respectivements et Lg représentent, dans les deux combinaisons de chacun des groupes intérieurs , la combinaison convergente et la lentille Lg ou9 respectivement, les lentilles L^ et 35 Lgs la combinaison divergente. La différence des surfaces de délimitation du petit espace d'air est 9 dans le groupe lenticulaire intérieur situé du côté objet par rapport au diaphragme, égals à 1,7 mm et9 dans celui situé du côté image, égale à 10,35 mai, soit 6*1 fois supérieurs . la somme des rayons de courbure b9 11669 5 200628 rc et r.n des faces externes convexes opposées un diaphragme des deux combinaisons convergentes est de 0,905 î1 et l'écart axial de ces faces est de 0,623 ï1» Dans l'exemple chiffré 2 (fig. 2), les lentilles 1^ et L^ ou5 5 respectivement, Lg et L^ constituent la combinaison convergente et les lentilles Lg et L^ ou, respectivement, LQ et Lg, la combinaison divergente des deux groupes intérieurs. La différence des surfaces de délimitation du petit espace d'air est, dans le groupe intérieur situé côté objet par rapport au diaphragme, égale à 10 2,7 mm et, dans celui côté image, égale à 10,7 mm, soit 3»96 fois supérieurs. Contrairement à l'exemple 1, l'ensemble extérieur D est composé de deux ménisques séparés par un espace d'air. La somme des rayons de courbure rg et r^ ^ est de 0,923 ï1 et l'espacement axial des faces correspondantes de 0,695 P. 15 Dans les exemples chiffrés 3 à 7 (fig. 3)j les lentilles L^ et ou respectivement Lg et Lj constituent la combinaison convergente et les lentilles Lg et L^ ou, respectivement Lg, Lg et L10, la combinaison divergente des deux groupes intérieurs. Dans l'exemple chiffré 3, la différence des surfaces délimitant le pe-20 tit espace d'air dans le groupe lenticulaire intérieur est, du côté objet par rapport au diaphragme, de 5 >66 mm et, du côté image, 8,04 mm, soit 1,42 fois plus. Dans l'exemple chiffré 4» la différence correspondante des surfaces de délimitation est, du côté objet, de 2,53 mm et, du 25 côté image, de 12,15 mm, soit 4»8 fois plus. Dans l'exemple chiffré 5» la différence correspondante des surfaces de délimitation est, du côté objet, de 2,38 mm et, du côté image, de 16,53 mm, soit 7 fois plus. Dans l'exemple chiffré 6, la différence correspondante des 30 surfaces de délimitation est, du côté objet, de 0,0 mm et, du côté image, de 15s08 mm, c'est-à-dire multiplié parc». Dans l'exemple chiffré 7, la différence correspondante des surfaces de délimitation est, du côté objet, de 8,41 mm et, du côté image, de 7,66 mm, c'est-à-dire multiplié par 0,91. 35 Tous ces exemples chiffrés sont donnés pour une distance focale de 100 mm. Pour autant que soient disposés, côté objet un seul ménisque divergent et de concavité tournée vers le diaphragme et, côté image, au moins deux ménisques divergents et de concavité tournée 69 11669 4 2006288 vers le diaphragme, le rayon extérieur de l'objectif est, côté image et compte tenu de la correction de la distorsion, inférieur au rayon extérieur de ce même objectif côté objet mais supérieur au quart de ce dernier. 5 Si l'on tient compte de la position de l'image infrarouge, il est utile de constituer la combinaison divergente, en forme de ménisque, du groupe intérieur situé côté image, par au moins trois lentilles exécutées en des verres d'indices de réfraction convenablement choisis. 10 Toujours dans le cadre de l'invention, il est possible de subdi-viser l'ensemble lenticulaire A. Les faces collées peuvent également rester non collées et séparées les unes des autres par de faibles espaces à1 air, à la condition que ne se produise aucune réflexion totale des faisceaux lumineux participant à la 15 formation de l'image. Si, dans l'un ou l'autre des ensembles lenticulaires A et D, on intercale uns couche d'air n'affectant pas sensiblement le rendement global de l'objectif, l'ensemble subdivisé de cette manière peut être considéré, au sens de l'invention, comme un seul élément. 20 Les sept exemples décrits ci-après sont donnés pour une dis tance focale î" = 100,0 mm une ouverture d'environ 1 : 4 et un angle de champ de 90°. 69 11669 5 2006288 Exemple 1 10 15 20 1, 25 8 30 Lf r1 = + 185,00 r2 = + 49,00 r_ = r. = r,- = r£ = Tr, = r8 = + 71,00 + 39,25 + 40,95 - 48,30 +5000,00 CO rg = + 42,00 r10= - 49,50 r11= - 39,15 r12= " 100»00 T — 65,91 r14= ~ 45,30 r15= - 105,06 d, = 1, = d0 = lo = d, = d. = 1, = dr- = àc = 1, = dr, = d8 ~ le: = d n = 15,00 36,30 35,00 1,20 19,00 7,10 6,24 6,00 24,00 2,00 5,00 22,00 33,00 12,00 nd 1,55232 1,74400 1,67790 1,57500 1,51680 1,65830 1,71736 1,71300 1,71300 va 63,5 44,8 55;2 41,5 64.2 57.3 29,5 53,8 53,8 distance - image = 31,6 69 11669 6 2006288 10 L_ 15 20 25 13 8 m x\ = + 227,50 ïo = + 50,20 = + 72,00 68,00 = + 39,60 rg = + 42,30 3?Y = - 49,40 rp = ™ 13005Q0 - 610,50 r10 = + 39'90 11 = - 50,00 •12 13 T 14 J10 r15 " ~ 16 55 1 11 17 '18 39® 30 oo 67,04 49,00 74,00 51,00 85,08 nd d1 = 12,00 1,55232 I, = 34,90 d2 = 25,00 1,74400 a 5 = 4,00 1,73000 d ,60 5 s 80 14 = 2,50 do . = 5 s 00- lro 1 s67850 1,58000 2,00 1,51700 rj = 32 s 40 1,64000 î,65000 dc » 21,80 1,65000 25,90 3,00 1,55232 1* = 15, ân = 3,70 1,51100 rd 63,5 44,8 40,4 50,3 46,3 64,2 59,6 33,7 54,9 63,5 60,5 distance r^g - image =i8s 69 11669 2006288 10 15 20 25 1 8 Tr, = - ■8 = + 251,35 = + 49,93 = + 63,88 = - 93,10 = + 39,35 = + 45,01 44,78 = - 1266,92 rg = - 4013,98 rl0 = + 42,65 = - 49,86 •"10 30 r 12 13 14 15 - 41,82 + 262,44 - 36,87 - 66,09 16 11 35 - 48,52 = - 74,50 r18 = ~ 54,72 12 rig = - 116,93 distance rig - image Exemple 3 d1 =11,15 lt = 33,46 d2 = 25,59 12 = 1,49 a4 = 24,00 à5 = 2,03 13 = 6,13 a6 = 1,97 d? = 33,07 14 = 5,02 àQ = 3,67 dg = 20,21 dl0= 3,67 15 = 24,83 dn = 4,26 16 = 12,79 â12 = 66 = 26,3 nd 1,51680 1,74400 1,74600 1,65830 1,57453 1,52122 1,63854 1,65332 1,65160 1,65332 1,51680 .1,51680 64,2 44,8 40,3 57,3 52,2 62,8 55,4 39,7 58,5 39,7 64,2 64*2 1669 £ 2006288 r, ■= + 229,39 Exemple 4 nd yVcl- L1 d1 = 10,98 1,51680 64,2 r2 = + 49,17 11 = 32,95 = + 66,75 I r4 = - 82,90 d, =• 1,39 1,74600 40,3 r5 = + 39,27 12 = .1,70 rg = + 41,80 *4 d4 = 28,43 1,65830 57,3 Trj = - 48,98 ^ d, = 2,00 1,54109 55,4 r = 00 8 = 6,04 rg = - 2025,85 i6 d6 = 1,94 1,52122 62,8 r-]0 = + 38,45 d? = 32,57 1,63854 55,4 rH = - 50,72 14 » 2,26 r1? = - 73,37 16 = 12,60 r12 = " 38'57 d8 = 3,55 1,65332 39,7 r13 = + 258,47 lg dg = 19,90 1,65160 58,5 rl4 = 36,31 110 dl0 = 3,62 1,65332 39,7 • rl5 = - 61,55 15 = 24,46 rl6 = - 47,78 d^ » 4,20 1,51680 64,2 r18 = " 53'97 l12 d12 = 3,36 1,51680 64,2 rig = - 108,41 distance r^g - image = 29,0 69 11669 2006288 10 15 1 20 25 le = + 242,39 *2 = + 49,26 x* = + 64,72 S r4 = - 83,04 *5 = + 39,33 = + 41.71 ■ r ■8 50,10 rQ = - 1990,27 10 30 r "10 *11 ?12 *13 *14 15 + 38,12 - 55,02 - 38,49 + 258,90 36,38 - 58,70 I11 '16 = - 47,86 "*"*17 — ~ ^ ^ 35 '18 54,06 12 '19 " ~ 10^ ,17 distance r Exemple 5 d1 = 11,00 11 = 33,01 d2 - 25,24 = 1s39 12 = 1,62 d4 = 28,48 d5 = 2,01 1, = 6,05 d6 = 1,94 d? = 32,62 14 = 2,72 n- yd 3S 56 d9 = 19,94 dl0 ~ 5,62 1r = 24,50 d -j — 4S21 16 = 12,62 d12 = 3,37 1,51680 64,2 1,74400 44,8 1,74600 40,3 1,65830 57,3 1 s 54109 52,6 1,52122 62,8 1,63854 55,4 15 65332 39,7 13 65160 58,5 1,65332 39,7 1?51680 64,2 1551680 64,2 19 image = 27 69 11669 2006238 «éJ J3T3jBpIe_J| n.. • \f* 4- 2ï?5 5 09 a 1 _ -5 = "'0,98 1951680 64,2 =4- 49,14 ■" '?, QA, = + 66,39 S I>2 % = 24 j 54 ï 5 74-400 44,8 r4 = - 8g,85- ^5 dc_ = 15 29 1 ,74600 40,3 r5 = v 32 -, 29 1., = -OnO? iv -- + 32 s 29 ^ dA = 29fî1 1 j 65830 57,3 i-_ ~ = Kg C,K 1 ^ lir- f'' — «3 * ■ -» —'E ^ ™ S., ? > T-, Xe « ' 53 « Uj3 r9 = - 3755«70 î r'i2 = ™ 59 3 81 250, ;,i - -1 A » ~ "6525 S -"î» ' 15 33 5 37 rl6 ~ °° 47 1 ^ 24? 54 JJ 1,54109 59,7 I>6 --s 1,34 1,52122 62,8 20 s?,jq - -s- 38942 **7 = 51 s 00 ' 1,63854 55,4 r11 - » 54;89 ^ ^3 à3 - "s87 1 s65332 39,7 1365160 58,5 *10 «t = 3,27 1,65332 39,7 •r f 9 n aM. = 3,87 1,51680 64s2 >1 1 j n ; ^ 11 10 15 Le 20 25 L 30 35= 8 1 "8 J10 10 11 12 13 14 15 16 = + 230,52 = + 49,68 = + 63,23 = - 92,14 = + 40,91 = + 49,32 = - 45,00 = - 2012,97 = + 43,51 = - 49,35 = - 41,69 = + 259,74 = - 36,49 = .- 62,24 = - 48,02 11 '12 ^7 = - 73,73 = — 54^ 16 rl9 =.- 121,^0 *19 Exemple 7 d1 =11,04 11 = 33,12 n d \r d d3 = 5,49 12 = 1,82 àA = 23,75 d5 = 2,01 13 = 6,06 d6 = 1,95 d? = 32,73 14 = 2,99 dlr= 4,22 lg = 1.2,66 d -j 2 = 4-, 61 ,51680 64,2 l2 = 25,32 1,74400 44,8 1,74600 40,3 1,65830 57,3 1,57453 51,0 1,52122 62,8 1,63854 55,4 dg = 3,64 1,65332 39,7 dg = 20,00 d-jQ = 3,64 15 = 24,58 1,65160 58,5 1,65332 39,7 1,51680 64,2, 1,51-680 64 r2-.. distance r40 - image = 28,4 69 11669 12 2006288 88T11IICHI01IS 1 » Objectif grand angulaire constitué par deux groupes lenticulaires intérieurs séparés par le diaphragme et qui sont entourés des deux côtés par des ménisques divergents caractérisé 5 en ce que : a) ces groupes lenticulaires intérieurs sont entourés,ceDM. . côté par aûmoins un ménisque divergent à concavité tournée vers le diaphragme et celui côté image par au moins deux ménisques divergents à concavité tournée vers le 10 diaphragme. "b) une interface de collage à convexité tournée vers le diaphragme , l'indice de réfraction côté diaphragme étant plus faible que celui côté objet ou, respectivement, que celui côté image, se trouve dans chacun, des deux groupes 15 lenticulaires intérieurs. c) chacun des deux groupes lenticulaires intérieurs est composé d'une combinaison convergente située au voisinage immédiat du diaphragme et d'un ménisque divergent séparé de celle-ci par un espace d'air. 20 2 - Objectif grand angulaire suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le rayon extérieur de l'objectif est, côté image, plus faible que son rayon extérieur côté objet, mais supérieur au quart de ce dernier. 3 - Objectif grand angulaire constitué par deux groupes 3en-25 ticulaires intérieurs séparés par le diaphragme et formés chacun par une combinaison convergente située au voisinage immédiat du diaphragme et d'un ménisque divergent séparé de celle-ci par un espace d'air, une interface de collage à convexité tournée vers le diaphragme se trouvant dans chacun de ces deux groupes inté-30 rieurs avec un indice de réfraction côté diaphragme inférieur à celui côté objet ou, respectivement, à celui côté image et au moins un ménisque divergent à concavité tournée vers le diaphragme étant disposé des deux côtés en tant qu'ensemble extérieur et après un espace d'air plus important que ceux présentés dans 35 les groupes intérieurs, ledit objectif grand angulaire étant caractérisé en ce que la combinaison divergente, en forme de ménisque, du groupe intérieur côté image est composée d'au moins trois lentilles distinctes. 11669 13 2006288 4 - Objectif grand angulaire constitué par deux groupes lenticulaires intérieurs séparés par le diaphragme formés chacun par une combinaison convergent située au voisinage immédiat du diaphragme et d'un ménisque divergent séparé de celle-ci par un 5 espace d'air, une interface de collage à convexité tournée vers le diaphragme se trouvant dans chacun de ces deux groupes intérieurs avec un indice de réfraction côté diaphragme inférieur à celui côté objet ou, respectivement, à celui côté image et au moins un ménisque divergent à concavité tournée vers le diaphragns 10 étant disposé des deux côtés en tant qu'ensemble extérieur et après un espace d'air plus important que ceux présents dans les groupes intérieurs, ledit objectif grand angulaire étant caractérisé par le fait que la différence des rayons de courbure des surfaces de délimitation des espacés d'air adjacents aux eombi-15 naisons convergentes de lentilles esc9oôté ims^ par rapport au diaphragas 5 1,35 fois supérieure à ce qu'elle est côté objet. 5 - Objectif grand angulaire suivant la revendication 4? caractérisé en ce que la somme numérique des rayons de courbure des surfaces convexes opposées au diaphragme, des parties collec- 20 trices du système des éléments intérieurs est supérieure à 0,65s1 et que l'écart axial de ces deux surfaces est supérieur à 0,57 2?» 6 - Objectif grand angulaire suivant la revendication 4P caractérisé en ce que, du côté image, le nombre des ménisques divergents isolés est supérieur d'une unité à ce qu'il est du 25 côté objet. 7 - Objectif grand angulaire suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la somme des deux espaces d'air dans les groupes lenticulaires' intérieurs est supérieure à 0,002 î1 et inférieure à 0,30 î1.