ШИРОКОУГОЛЬНЫЙ ОБЪЕКТИВ С ВЫНЕСЕННЫМ ВХОДНЫМ ЗРАЧКОМ

ШИРОКОУГОЛЬНЫЙ ОБЪЕКТИВ С ВЫНЕСЕНИЫМ ВХОДНЫМ ЗРАЧКОМ
Предполагаемое изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в качестве объектива для телевизионных систем, преимущественно использующих цветные ПЗСматрицы, в том числе скрытого наблюдения.
Известен объектив с вынесенным входным зрачком, содержащий пять линзовых компонентов, два из которых являются склейками (Патент РФ №2053530 МПК G02B 9/60 опубликовано 27.01.96г. бюл.№3), но он не обладает достаточно большим углом поля зрения, что ограничивает возможность его применения в системах скрытой съемки. Наиболее близким техническим решением является объектив с вынесенным входным зрачком, состоящий из четырех линзовых компонентов, первый и четвертый склеены из двояковогнутой и двояковыпуклой линз, второй - одиночная двояковыпуклая линза, третий склеен из двояковыпукло линзы и отрицательного мениска.( Авторское свидетельство СССР № 1615659 МПК G02B 9/34 опубликовано 23.12.90г. бюл.№3). Минимизируя расстояние между первым и вторым, и между третьим и четвертым компонентами, а также подбирая расстояние между входным зрачком и первым компонентом, можно получить объектив, который возможно использовать в системах скрытой съемки. Однако, в этом случае, недостаточная светосила препятствует получению хорошего качества изображения.
в цветных камерах на ПЗС-матрицах используется спектральнопространственный фильтр, размещаемый перед принимающей поверхностью ПЗС-матрицы, и имеющий толщину до 4,5 мм. Для того, чтобы успешно использовать объектив с матрицей, имеющей такой фильтр, он должен иметь достаточной величины задний отрезок более 4,5 мм. Целью изобретения является увеличение углового поля зрения в пространстве предметов при сохранении достаточно большой светосилы и достаточного заднего отрезка.
Это достигается благодаря тому, что объектив содержит три линзовых компонента, расположенных последовательно вдоль общей оптической оси. Первый линзовый компонент -отрицательный мениск, расположенный вогнутым радиусом к пространству предметов, при этом его толщина вдоль общей оптической оси не меньше 0,5 xf, где f - фокусное расстояние объектива. За счет этого первый линзовый компонент на выходе формирует для углов входных пучков меньше 0,7штах слабые отрицательные сферические аберрации, для углов больше 0,7штах сильные положительные сферические аберрации, а также, являясь отрицательным, влияет удлиняет задний отрезок. Второй линзовый компонент - положительная линза, имеет максимальную положительную силу и в основном формирует фокус системы. Третий линзовый компонент - склеен из двояковыпуклой и двояковогнутой линз и расположен выпуклым радиусом к пространству предметов, за счет чего исправляет хроматические аберрации, а также оказывает заметное влияние на формирование фокуса объектива.
ПЕРЕЧЕНЬ ФИГУР ЧЕРТЕЖЕЙ
На фиг. 1 изображена принципиальная оптическая схема объектива по П.1 формулы.
На фиг.2 изображена принципиальная оптическая схема объектива по п.2 формулы.
Широкоугольный объектив с вынесенным входным зрачком состоящий из трех линзовых компонентов; первый - отрицательный мениск 1, расположенный вогнутым радиусом к пространству предметов, при этом его толщина вдоль оптической оси не меньше 0,5 xf, где f - фокусное расстояние объектива, второй - положительная линза 2 , третий - склеен из двояковыпуклой 3 и двояковогнутой 4 линз и расположен выпуклым радиусом к пространству предметов, при этом желательно иметь абсолютную разность показателей преломления материалов линз Зи 4 больще 0,05 в середине рабочего диапазона длин волн или в максимуме чувствительности приемника лзлучения. Под рабочим диапазоном длин волн понимается полный диапазон спектральной чувствительности приемника излучения, на поверхности которого формируется изображение данным объективом, либо диапазон длин волн в пределах спектральной чувствительности выщеуказанного приемника, в зависимости от спектра излучения. При выполнении первого линзового компонента склеенным из двояковыпуклой 5 и двояковогнутой 6 линз, достигается наилучщая компенсация хроматических аберраций. Перед первой оптической поверхностью на расстоянии 1,6мм от нее расположен входной зрачок 7, величина заднего отрезка 5,88 мм позволяет использовать объектив в цветных телевизионных камерах на ПЗС-матрицах, имеющих пространственно
спектральный фильтр 8, изображение формируется на принимающей поверхности 9 ПЗС-матрицы.
В таблице приведены некоторые конструктивные параметры одного из лучших исполнений предлагаемого объектива по п.2 формулы, где R - радиус кривизны поверхности, d - толщина линзы вдоль оптической оси, п показатель преломления материала линзы.
Вышеуказанное исполнение предлагаемого объектива имеет следующие характеристики:
фокусное расстояние F 4,25мм
угловое поле в пространстве предметов 2со 99°
удаление входного зрачка ,6мм
относительное отверстие 1:2,5
рабочий диапазон длин волн 400-900нм.
Задний отрезок 5,88мм.