SU917157A1 - Фотографический объектив дл большой спектральной зоны - Google Patents

Description

Изобретение касаетс  расширенного спаренного фотографического объектива Гаусса с большой разрешающей способностью , рассчитанного на большую спектральную зону, имеющего при от- 6 носительном отверстии «1: ортоскопическое поле , и ИспользуеМрго преимущественно дл  аэрофотосъемки, в особенности дл  мультиспектральной фотографии.. 10

Известны фотографические объективы с указанными данными относительного отверсти  и угла пол  изображени .

Однако они не достигают теоретического значени  разрешающей силы, 16 или же достигают его только дл  малых полей изображени  и узких спектральных зон.

Известны объективы с апохроматйческой коррекцией, рассчитанные также нам большие спектральные зоны.

Однако добитьс  у них необходимого хорошего устранени  аберраций удаетс  только дл  точки, лежащей на главной оптической оси, а не дл  боль 2S

шого пол  изображени , из-за чего не достигаетс  высока  разрешающа  сила. Кроме того, эти объективы с увеличением угла Пол  изображени  . создают виньетирование и имеют в коробке диафрагмы спаренного объектива Гаусса комбинированное звено, состо щее из столь большого количества отдельных линз, что не остаетс  места дл  встройки затвора с диафрагмой.

Цель изобретени  - создание светосильного объектива, пригодного дл  высококачественной фотосъемки с большой высоты и полностью использующего самые мелкозернистые фотопленомные материалы.

В основе изобретени  лежит задача создать объектив, который позволил бы обойти вышеназванные недостатки и который при фокусном рассто нии пор дка величины 125 мм и относительном отверстии I: обеспечивал бы ор- тоскопическое изображение пол  с высокой разрешающей силой, причем спектральна  зона должна простиратьс  от А/480 до 850 нм. При этом под высокой разрешающей силой подразумеваетс  разрешаюига  сила, обусловленна  дифракцией и практически не завис ща  от аберрации.

Высока  разрешающа  сила в поле изображени  требует одновременно, чтобы об-ьектив был свободен от виньетировани  и обеспечивал бы светораспределение , соответствующее по меньшей мере закону cos.

Дл  достижени  равномерного пропускани  через ьольшую спектральную зону в качестве оптических сред следует использовать по возможности небольшое число специальных стекол и т желых флинтов с показател ми преломлени  более 1,68. Кроме того, такой объектив в результате изменени  одного лишь воздушного промежутка должен обеспечивать без нарушени  другой коррекции изменение фокусного рассто ни  пор дка 1. Осуществление этого требовани  важно дл  компенсации св занных с производством допусков фокусного рассто ни  в том случае , если в различных спектральных зонах одновременно примен етс  несколько объективов и необходимо достичь точного равенства величин отдельных изображений дл  после чующей их оценки. 8 цел х повышени  точности плоскости положени  пленки или копировани  меток в некоторых случа х на плоскость пленки приходитс  накладывать прижимную пластинку.

Поставленна  цель достигаетс  тем что спаренный объектив Гаусса, у которого два мениска своей полостью закрывают коробку диафрагмы и оба соместно имеют как со стороны объекта съемки, так и со стороны изображени  по одной собирательной линзе, дополн етс  таким образом, что дл  уменьшени  вторичного спектра в коробке диафрагмы в направлении света позади диафрагмы вводитс  комбинированное звено, состо щее из трех частей, у которого дво ковогнута  линза из флита с коротким интервалом выработки с сильно сокращенной в коротковолновом диапазоне дисперсией частиц заключен между двум  собирательными линзами, причем дл  улучшени  выравнивани  изображени  и косой сферической аберрации непосредственно перед поверхностью изображени  расположен рассеивающий мениск, повернутый своей выпуклой стороной к изображению, каждый

ИЗ менисков спаренного объектива Гаусса , окружающих диафрагму, имеет при этом дл  ахроматизации по одной поверхности склейки, а при изображении до бесконечности из обеих собирательных линз, линза, расположенна  со стороны объекта съемки, выполнена в виде мениска, а линза со стороны изображени  - в виде дво ковогнутой линзы.

При предлагаемой конструкции объектива ахроматическа  коррекци  с, большой разрешающей способностью дл  большого пол  достигаетс  благодар  применению только Флинта с экстремально коротким интервалом выработки, а иначе при применении нормальных стекол . Среднее арифметическое из всех показателей преломлени  остаетс  менше , чем 1,6. Это  вл етс  важным, необходимое равномерное пропускание через большой спектральный диапазон лучше всего достигаетс  при применении стекол с низкими показател ми преломлени , в то врем , как стекла с высокими показател ми преломлени , прежде всего т желые флинты, более сильно поглощают свет в коротковолновом диапазоне.

Поскольку флинты с экстремально коротким интервалом выработки в общем подвергнуты вли нию атмосферных условий, то необходимо, чтобы изготовл емые из них линзы имели соответствующую защиту. Наиболее просто это достигаетс  расположением позади диафрагмы комбинированного звена, состо щего из трех частей.

Во избежание вли ни  чувствительности центрировки сильно изогнутых поверхностей склейки, имеющихс  в этом комбинированном звене, скачки преломлени  на данных повё|эхност х склейки не должны быть слишком большими и превышать 0,03. Точно также .скачки Ve на этих поверхност х склейки не должны превышать 13, чтобы избежать цветоискажений, получающихс  из-за расЦентровки.

Вогнута  по направлению к диафрагме поверхность склейки Y 8, состо ща из трех частей комбинированного звена оказывает с увеличением прогиба растущее .астигматические; вли ние, которое тем сильнее хроматического астигматизма, чем больше скачок Ve на этой поверхности. Чтобы астигматическа  хроматическа  аберраци  в пол . 59 изоБражени  оставалась минимальной, скачок Vc на этой поверхности не должен быть слишком большим, или раДиус V поверхности склейки, обращенной своей вогнутостью к диафрагме, в расчете на фокусное рассто ние всей системы, не должен быть слишком малым. Мешающий цветовой астигматизм предотвращаетс , если соблюдаетс  условие V 0,0 f (AVc ), причем представл ет собой разницу коэффициентов дисперсии стекол с обеих сторон упом нутой поверхности склейки v Хроматический астигматизм дополнительно подавл етс  в том случае, если поверхность склейки в мениске: расположенном в направлении светового пучка позади, состо щего из трёх частей комбинированного звена, вогйу та по направлению к диафрагме. Чтобы ограничить до минимума чувствительность центрировки всего комбинированного звена. Состо щего из трех частей, фокусное рассто ние его . должно быть положительным, а по урав нению с фокусным рассто нием всей системы - большим по меньшей мере вдвоеi чем . Положительное фокусное рассто ние этого звена, меньшее, чём 6f, выгодно того, что оно оказывает положительное вли ние на сум марную оптическую силу объектива и позвол ет уменьшать отдельные прелом л ющие силы,всех других линз, содейству  тем самым уменьшению аберраций Это приводит к тому, что вли ние первоначально рассеивающего мениска, расположенного в направлении светово го пучка позади комбинированного зве на (в классическом спаренном объекти ве Гаусса), ослабл етс  и становитс  почти афокальным, причем фокусное рассто ние его остаетс  отрицатель ным или положительным, в сумме боль шим, чем 5f. Чтобы объективы предлагаемой конструкции могли выдерживать вли ние больших колебаний температуры, следу ет обращать внимание на то, чтоб« в состо щем из трех частей комбинированном звене с сильно изогнутыми ком бинированными поверхност ми совпс1дал коэффициента линейного расширени  примен емых стекол. Поскольку флинты с экстремально коротким интервалом выработки имеют сравнительно низкие коэффициенты теп лового расширени , то дл  комбиниро576 ванного звена практически может быть использовано лишь небольшое число комбинаций стекол, например, комбинации стекол фирмы Шот KZFS2 с SKU и BaLF, а также KZFSIc SSR2, SK9 или SK6. .Непосредственно перед пЛоскостью изображени  расположенный рассеивающий мениск вли ет на вь|равнивание изображени  и уменьшает вли ние рассеивающих менисков объектива Гаусса, окружающих диафрагму, так, что одновременно уменьшаетс  коса  сферическа  аберраци . Однако така  линза вызывает смещение также передней главной точки объектива, что, в свою очередь , вли ет на вторичный поперечный спектр. Чтобы удержать в необходимых пределах возникающий вторичный поперечный спектр, вли ние непосредственно перед плоскостью изображени  рас-положенного рассеивающего мениска не должно быть слишком сильным, а его фокусное рассто ние должно быть значительно больше, чем f. Изменение фокусного рассто ни  готовой оптической системы осуществл етс  путем изменени  наход щегос  перед этим мениском воздушного промежутка, причём состо ние коррекции не нарушаетс , если мениск изогнут таким образом, что своей выпуклой поверхностью он обращен в сторону изображени . Дл  обеспечени  плоского положени  пленки или дл  копировани  меток при съемке в плоскости изображени  может быть расположена плоскопараллельна  пластина, астигматическое вли ние которой необходимо учитывать при коррекции . На чертеже изображен предлагаемый объектив, разрез. В табл. I- представлены пределы, в которых могут бь1ть сконструированы соответствующие изобретению оптические системы. В воздушном промежутке Lj находитс  диафрагма. Оптическое звено, условно обозначенное как d,, - плоскопараллельна  пластина, используема  в качестве прижимной пластины и дл  копировани  меток. Звень , условно обозначенные как d,, dj, dj, d, dg и dg, соответствуют классическому спаренному объективу Гаусса. Вслед ствие соответствующего изобретению расширени  этого объектива, элемент склейки, расположенный со стороны изображени  и условно обозначенный как dy-dgi приобретает почти афокальмую форму, причем еление объективов 7 9171578 возможно осущест- У которых этот элемент действует со (например, табл. Ц, бираУельно,

t . Относительное отверстие 1:

Угол пол  изображени  2 и М

Таблица 1

1

Относительное отверстие i :k Угол пол  изображени  26 ttf 1 Относительное отверстие I: Угол пол  изображени  2 6 k

di 0,0720

+05553 jj, - 0,0096

Tj +1,2827

10

917157 Таблица

Таблица 3

51,5

1,53187

13

Claims (1)

1. Фoтo paфичecкий объектив дл  со стороны объекта, представл ет собольшой спектральной зоны, у которого бой выпуклый относительно объекта медва мениска, каждый из которых имеетниск, а собирательна .линза, располоодну поверхность склейки и своей по-„ женна  со стороны изображени ,  вл  лостъю закрывает коробку диафрагмы, .етс  дво ковыпуклой: линзой, о т имеют как со стороны объектива съем-личающийс  следующими раски , так и со стороны изображени  пОчетными данными:

1 Относительное отверсГтие }Л

Угол пол  изображени  2 k

d,,

+0,5771

f,,0080

-1,1395

+0,3863

,0910

+1,0873

,0320

,1780

+0,239+

+1,8213

,0720

dg.0,

- -0,179

917157

) Продолжение табл. «

-собирательна  линза, расп5)ложенна 

5t,iO

1,51678

17

tj 0,

-0,8211 d,o. 0,

-0,5616 е 0,0320 .

-/t,it928 dfl 0,0720

18

18

917157 Продолжение таблицы

63,87

1,51859

63,87 1,51859

1991715720

I.Объектив по п. 1, о т л и ч а ющ и й- с   следующими расчетными данными:

f 1 Относительное удлинение 1:4

Угол пол  изображени  2(з kt