Объектив бинокулярной насадки

Предлагаемая полезная модель относится к оптическому приборостроению и может быть использована для конструирования светосильных объективов.
Известны объективы типа «Индустар 1, «Тессар 2. Но они
могут работать со светосилой, не превышая 1 : 2,8.
Объективы, работающие в приборах ночного видения, расположенные за электронно-оптическим преобразователем ( ЭОП), должны иметь относительное отверстие не менее 1 : 2, высокий контраст изображения, а также вынесенный входной зрачок, который в псевдобинокулярных приборах совмещается с входным зрачком телескопической системы.
Наиболее близким техническим решением к заявляемой полезной модели, выбранной в качестве прототипа, является объектив 3, состоящий из трех компонентов, первый из которых положительный, склеенный из двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к пространству изображения, второй отрицательный, склеенный из положительного мениска и двояковогнутой отрицательной линзы, третий положительный.
склеенный из положительной двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к пространству изображения.
Преимуществом этого технического решения является простота конструкции.
К недостаткам следует отнести большой остаточный астигматизм, кривизну изображения и кому, вследствие чего резко ухудшается разрешающая способность объектива от центра к краю. Также этот объектив имеет апертурную диафрагму, расположенную внутри объектива.
Основной задачей, на решение которой направлена полезная модель, является улучшение качества изображения в центре и по полю зрения и вынос входного зрачка перед объективом.
Для решения поставленной задачи предлагается объектив бинокулярной насадки, который, как и прототип, содержит три компонента, первый из которых выполнен положительным склеенным из двух линз, второй выполнен склеенным из двух линз, а третий выполнен из двояковыпуклой положительной линзы и отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к пространству изображения.
В отличие от прототипа линзы первого компонента выполнены в виде отрицательного мениска и положительной линзы, второй компонент выполнен положительным, состоящим из отрицательного и положительного менисков, а в третьем компоненте двояковыпуклая положительная линза и отрицательный мениск, обращенный
выпуклостью к пространству изображения разделены между собой воздушным промежутком, причем оптические силы удовлетворяют следующим соотношениям:
Фз (-0,,5)90,
(1 10)фз,
Фз2  (1,2-14)фз,
где фз - оптическая сила третьего компонента, Фо - оптическая сила объектива,
Фз1, Фз2 - оптические силы первой и второй линз третьего компонента.
Линзы третьего компонента выполнены из материала с коэффициентом дисперсии v и показателем преломления п, удовлетворяющим соотнощением:
,75;  ,7.
Оптические силы линз первого и второго компонентов удовлетворяют следующим соотношениям:
(0,5 1,5)фьф21 -(1-3)ф2,
ф12  (0,25  1,25) фьФ22  (2 - 10) ф2,
где ф1,ф2 - оптические силы первого и второго компонентов,
Ф1ь ф12 ф21, Ф22 - оптические силы линз первого и второго компонентов.
Сущность предлагаемого технического решения заключается в том, что уменьшены сферохроматическая аберрация, астигматизм, кривизна и кома по всему полю зрения, коэффициент передачи контраста в центре поля при пространственной частоте 60 лин/мм в центре поля не хуже 65%, на середине не хуже 30%.
У объектива, принятого за прототип, контраст в центре поля составляет 52% для 60 лин/мм, а в середине поля разрешает только 20 ЛИН/ММ с контрастом 25%.
На основании изложенного можно сделать вывод, что новая совокупность суш;ественных признаков предлагаемой полезной модели позволила получить технический результат, заключаюш,ийся в сохранении простоты конструкции при улучшенном качестве изображения и вынесенном перед объективом входном зрачке.
Суш,ность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг.1 представлена оптическая схема заявляемого объектива бинокулярной насадки, а также приложением, в котором даны его конструктивные параметры и аберрационные выпуски.
Объектив бинокулярной насадки содержит три компонента I, II и III, первый из которых выполнен с положительной оптической силой, склеен из отрицательного мениска 1, обраш;енного вогнутостью к пространству изображения и положительной линзы 2, второй положительный компонент склеен из отрицательного и положительного менисков 3 и 4, обращенных выпуклостью к пространству изображения
и третий компонент, состоящий из двояковыпуклой линзы 5 и
отрицательного мениска 6, обращенного выпуклостью к пространству
изображения, разделенные воздущным промежутком.
Перед первым компонентом I установлена апертурная
диафрагма 7.
Оптическая сила линз первого и второго компонентов связана
соотнощениями:
ф,1  -(0,5ч-1,5)фьф21  - (1 - 3) ф2,
Ф12  (0,25  1,25) фьФ22  () ф2,
где фь ф2 - оптические силы первого и второго компонентов, ф|ь ф12 Ф21, Ф22 - оптические силы линз 1 и 2 первого и
линз 3 и 4 второго компонентов.
Оптическая сила третьего компонента и линз, входящих в
него, удовлетворяют следующим соотнощениям: Фз (-0,154-0,5)фо,
Фз1  -(1 - 10) Фз, Фз2  (1,2-14)фз, где Фз - оптическая сила третьего компонента,
фо - оптическая сила объектива,
фз1, фз2 - оптические силы первой 5 и второй 6 линз третьего
/МЛ€
при этом линзы 5 и 6 третьего компонента выполнены из материала с коэффициентом дисперсии v и показателем преломления п, удовлетворяющим соотношением:
,75; V32  30 ,7.
Объектив работает следующим образом.
Лучи от объекта наблюдения, расположенного в бесконечности, пройдя 1-ый компонент, образуют промежуточное мнимое изображение объекта с увеличением -26,2, внося сферохроматическую аберрацию, астигматизм, кривизну и кому. Компоненты II и III компенсируют эти аберрации, создавая высококонтрастное изображение до середины поля, с постепенным ухудшением к краю.
По изложенной схеме реализован объектив бинокулярной насадки с фокусным расстоянием 25 мм, относительным отверстием 1:2, угловым полем зрения 40°. По сравнению с прототипом за счет уменьшения сферохроматической аберрации, астигматизма и кривизны поля зрения улучшен контраст изображения в центре поля до 65% для 60 ЛИН/ММ, вместо 52% у прототипа, в середине поля контраст составляет 30% для 60 ЛИН/ММ вместо 25% для 20 лин/мм у прототипа.
источники ИНФОРМАЦИИ
1.Д.С. Волосов. Фотографическая оптика. Москва, «Искусство, 1978 г.
2.MODEN LEN3 DESIGN. А recource manual sc Warren J. Smith, Genesis optics soft ware inc. Rochester, N.Y., 1992, p. 209-215.
3.MODEN LEN3 DESIGN. A recource manual sc Warren J. Smith, Genesis optics soft ware inc. Rochester, N.Y., 1992, p. 219 прототип.