ОБЪЕКТИВ

Предлагаемая полезная модель относится к области объективов и может быть использована для приборов ночного видения. Пэиборы ночного видения дают возможность рассматривать окружающее пространство в условиях пониженной и низкой освещенности.
4
5
В качестве приемника энергии используется электронно-оптический преобразователь II поколения (ЭОП)-прибор, усиливающий попадающие на него слабые световые сигналы в 10-10раз.
Известно, что объективы, применяемые для приборов такого типа, должны иметь возможно большее относительное отверстие и, одновременно, для удобства работы, большое поле зрения, что обуславливает довольно сложную конструкцию схемы оптики объектива Так как спектральная чувствительность современных ЭОГГов охватывает широкий спектральный диапазон длин волн  от λ=0.4 мкм до λ=0.9 мкм, то задача заключается в достижении высокой степени коррекции моно- и хромтических аберраций по всему полю изображения [1, 2].
Наиболее близким к заявляемой схеме является объектив [3] с относительным отверстием D:F'=1:2.8, состоящий из двух компонентов, первый из которых содержит плосковыпуклую линзу и положительный мениск, обращенные выпуклой стороной к объекту, и отрицательную двояковогнутую линзу, второй компонент состоит из одиночной двояковыпуклой положительной линзы. Апертурная диафрагма располагается в воздушном промежутке между первым и вторым компонентами.
В объективе заметна недоисправленная кривизна поли и астигматизм, а также хроматические аберрации для осевого и внеосевых пучков, что существенно снижает качество изображения.
Основной задачей, на решение которой направлена полезная модель, является улучшение качества изображения при увеличении относительного отверстия до D:F'=1:2.
Поставленная задача решается с помощью предлагаемого объектива, который, как и прототип, содержит последовательно расположенные первый компонент, состоящий из двояковыпуклой линзы, обращенной более крутым радиусом к объекту, положительного мениска и двояковогнутой отрицательной линзы, и второй положительный компонент, разделенные воздушным промежутком, в котором размещена апертурная диафрагма
4
5
0
4
0
d4
d4
d3
d5
φ0
1
φ0
0
φII
II
В отличие от прототипа в предлагаемом объективе второй положительный компонент выполнен из отрицательного и положительного менисков, обращенных выпуклыми сторонами к объекту, при этом оптическая сила отрицательного мениска отвечает следующим условиям: φ=-φ и -2.6φ≤φ≤-2.5φ, а отрицательный и положительный мениски второго компонента выполнены из материалов, показатель преломления и коэффициент дисперсии которых удовлетворяют следующим условиям: 1.71≤n≤1.72, 28≤υ≤30, 1.63≤n≤1.65, 32≤υ≤35, причем оптические силы первого и второго компонентов соответствуют следующим условиям: 1.0≤φ≤1.1 и 0.45≤φ≤0,55, при этом линейное увеличение второго компонента отвечает условию 0.9≤β≤1.1.
II
где: β - линейное увеличение второго компонента»
0
1
II
φ, φ, φ - оптические силы всего объектива, первого и второго компонентов,
4
5
φ, φ - оптические силы первой и второй линз второго компонента,
d
d
n, υ - показатель преломления и коэффициент дисперсии стекол
Сущность предлагаемой полезной модели заключается в том, что, благодаря перераспределению оптических сил первого и второго компонентов, а также выполнению второго компонента из отрицательного и положительного менисков, появилась возможность исправления хроматических аберраций, а также кривизны поля и аберраций широкого наклонного пучка, что дало возможность обеспечить высокое качество изображения для широкого спектрального диапазона при увеличенном до D:F'=1:2 относительном отверстии.
Сущность предлагаемой полезной модели иллюстрируется чертежом и Приложением.
4
3
0
0
d4
d4
d5
d5
φo
1
φ0
0
II
φ0
II
≤
На чертеже на фиг.1 представлена оптическая схема предлагаемой полезной модели. Объектив содержит последовательно расположенные! два компонента I и II. Первый компонент состоит из двояковыпуклой линзы 1, обращенной более крутым радиусом к объекту, положительного мениска 2 и двояковогнутой отрицательной линзы 3. Второй компонент II состоит из отрицательного мениска 4, обращенного выпуклой стороной к объекту, расположенного перед положительным мениском 5, обращенного выпуклой стороной к объекту. Оптическая сила отрицательного мениска 4 отвечает следующим условиям:φ=-φ и -2.6≤φ≤-2.5φ., при этом отрицательный 4 и положительный 5 мениски второго компонента выполнены из материалов, показатель преломления и коэффициент дисперсии которых удовлетворяют следующим условиям: 1.71≤n≤1.72, 28≤υ≤30, 1.63≤n≤1.65, 32≤υ≤35, а оптические силы первого и второго компонентов соответствуют следующим условиям: 1.0≤φ 1.1 и 0.45≤φ≤φ≤0.55, при этом линейное увеличение второго компонента отвечает условию 0.9≤β≤1.1.
II
где β - линейное увеличение второго компонента,
0
1
II
φ, φ, φ- оптические силы всего объектива, первого и второго компонентов,
4
5
φ, φ - оптические силы первой и второй линз второго компонента,
d
d
n, υ - показатель преломления и коэффициент дисперсии стекол:
Компоненты I и II разделены воздушным промежутком, в котором размещена апертурная диафрагма 6.
2
Предлагаемый объектив работает следующим образом. Первый компонент, имея оптическую силу, близкую к оптической силе всего объектива, создает в своей фокальной плоскости изображение, свободное от сферической аберрации, но обладающее кривизной поля, астигматизмом и аберрациями широкого наклонного пучка Второй компонент работает с линейным увеличением близким к β≠+1 и, не внося сферической аберрации, компенсирует отступление от закона синусов и кривизну поля, давая возможность получить качество изображения, равномерное по всему полю для широкого спектрального диапазона при. относительном отверстии D:F'=1:2.
γ
Результаты расчета конкретного варианта объектива с фокусным расстоянием Р'=95 мм, относительном отверстии D:F'=1:2 для линейного поля изображения 2'=18 мм приведены в Приложении.
Предлагаемый объектив может быть использован в биноклях и других приборах ночного видения, где увеличение относительного отверстая, расширение спектрального диапазона и обеспечение равномерного качества изображения по всему полю существенно улучшают эксплуатационные свойства прибора
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ.
1. Modem lens design. A Recource Manual Warren. J. Smith. Genesis Optics Software inc. Rochester, N.Y. 1992. P.246
2. США, патент №321240, МПК: G 02 В 9/60, 1992 г.
3. США, патент №3649104, МПК: G 02 В 9/60, 1992 г. - прототип