ШИРОКОУГОЛЬНЫЙ СВЕТОСИЛЬНЫЙ ОБЪЕКТИВ
WIDE-ANGLE HIGH-POWER OBJECTIVE

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в качестве фотографического объектива.
Известен фотографический объектив, описанный в патенте US №3410632, НКИ 350-214 от 12.11.1965 г., состоящий из двух компонентов, разделенных воздушным промежутком, первый из которых по ходу лучей состоит из отрицательного мениска, обращенного выпуклой стороной к пространству предметов, положительной линзы, обращенной выпуклой стороной к пространству изображений, отрицательного мениска, обращенного выпуклой стороной к пространству предметов, второй компонент состоит из склеенной линзы, состоящей из двояковогнутой и двояковыпуклой линз, и положительной линзы, обращенной выпуклым радиусом к пространству предметов. Однако данный объектив имеет недостаточное относительное отверстие D:f'=1:2.8 и недостаточное угловое поле в пространстве предметов 2 ω=63 град, а также недостаточное отношение заднего фокального отрезка к фокусному расстоянию
ƒ'
где: S' - задний фокальный отрезок;
f' - фокусное расстояние объектива.
Наиболее близким аналогом является фотографический объектив, описанный в патенте US №3936153, МКИ G02B 9/60, от 03.02.1976 г., состоящий из двух компонентов, разделенных воздушным промежутком, первый из которых по ходу лучей состоит из отрицательного мениска, обращенного выпуклой стороной к пространству предметов, и положительной двояковыпуклой линзы, второй компонент по ходу лучей состоит из двояковогнутой линзы, положительного мениска, обращенного выпуклой стороной к пространству изображений, и двояковыпуклой линзы, а также имеют место соотношения:
4
5
6
7
8
9
d>d+d+d+d+d
4
3
4
0.7d<d<1.3d
-0.5<r3/r4<-0.1
1
3
N<N
2
d>0.2f
1
2
9
1
2
5
где r1, r2, r3, r4 … r10 - радиусы кривизны поверхностей линз по ходу лучей, d, d … d - толщины линз и воздушные промежутки по ходу лучей, N, N, … N - показатели преломления линз по ходу луча, f - фокусное расстояние оптической системы. Однако данный объектив обладает недостаточным относительным отверстием f/2.8, недостаточным угловым полем 2ω=64 град и недостаточным отношением заднего фокального отрезка к фокусному расстоянию системы .
Задачей изобретения является достижение технического результата, а именно повышение относительного отверстия, увеличение углового поля и увеличение отношения .
Это достигается тем, что в объективе, состоящем из двух компонентов, разделенных воздушным промежутком, первый из которых по ходу лучей выполнен из одиночного отрицательного мениска, обращенного выпуклой стороной к пространству предметов, и одиночной положительной линзы, а второй компонент по ходу лучей из одиночных двояковогнутой линзы, положительного мениска, обращенного выпуклой стороной к пространству изображений, и положительной линзы, отличающийся тем, что и в первом, и во втором компонентах положительные линзы выполнены в виде плосковыпуклых линз, обращенных выпуклой стороной к пространству изображений, кроме того, в первом компоненте за положительным мениском, обращенным выпуклой стороной к пространству предметов, добавлены два одиночных положительных мениска, первый из которых по ходу луча обращен выпуклой стороной к пространству предметов, а второй обращен выпуклой стороной к пространству изображений, причем имеют место соотношения:
1
2
4
1.6<(n=n=n)<1.64
6
7
1.64<(n=n)<1.75
1
0.9f'<|f'|<1.2f'
5
0.4f'<|f'|<0.6f'
1
2
4
6
7
1
5
где n, n, n, n и n - показатели преломления материала по ходу лучей первой, второй, четвертой, пятой и седьмой линз для линии спектра D, f' и f' - фокусные расстояния первой и пятой линз соответственно, a f' - фокусное расстояние объектива.
На фиг. 1 изображена оптическая схема объектива.
Объектив состоит из двух компонентов, разделенных воздушным промежутком, причем все линзы в данном объективе одиночные. Первый компонент состоит по ходу лучей из отрицательного мениска 1, обращенного выпуклой стороной к пространству предметов, плосковыпуклой линзы 2, обращенной выпуклой стороной к пространству изображений, положительного мениска 3, обращенного выпуклой стороной к пространству предметов, и положительного мениска 4, обращенного выпуклой стороной к пространству изображений. Второй компонент по ходу лучей состоит из двояковогнутой линзы 5, положительного мениска 6, обращенного выпуклой стороной к пространству изображений, и плосковыпуклой линзы 7, обращенной выпуклой стороной к пространству изображений. Апертурная диафрагма расположена на расстоянии 4,46 мм перед двояковогнутой линзой 5.
Широкоугольный светосильный объектив работает следующим образом. Световой поток, исходящий из плоскости предметов, находящейся в бесконечности, проходит через светосильный объектив последовательно через линзы 1, 2, 3, 4, 5, 6 и 7 и изображается в плоскости наилучшей установки, в которой находится фотоприемное устройство (не показано).
В качестве конкретного примера реализации изобретения рассчитан светосильный объектив, исправленный в спектральном диапазоне от 435 нм до 656 нм с конструктивными данными, представленными в табл. 1.
Для данного объектива имеют место соотношения:
1
2
4
1.6<(n=n=n=1,613094)<1.64
6
7
1.64<(n=n=1.656908)<1.75
1
(0.9f'=29.35)<(|f'|=35,75)<(1.2f'=39.13)
5
(0.4f'=13.04)<(|f'|=15,56)<(0.6f'=19.57)
Рассчитанный светосильный объектив имеет следующие характеристики:
Объектив имеет две плоские оптические поверхности в одиночных положительных линзах первого и второго компонентов, что характеризует его повышенную технологичность. Таким образом, обеспечено получение технического результата: создан светосильный объектив с повышенным относительным отверстием D:f'=1:2,5, увеличенным отношением относительного отверстия к фокусному расстоянию  и увеличенным угловым полем в пространстве предметов 2ω=66 градусов.