Документ описывает патент на светосильный объектив, включающий три компонента и апертурную диафрагму, предназначенный для улучшения качества изображения в тепловизионных приборах. Оптично он состоит из положительных и отрицательных менисков, с конструктивными параметрами, которые обеспечивают высокую коррекцию аберраций и расширенное поле зрения. Основное преимущество заключается в использовании германия для второго компонента, что способствует улучшению качества изображений и предотвращает виньетирование.

1. ОПИСАНИЕ
ПОЛЕЗНОЙ
МОДЕЛИ К
ПАТЕНТУ
(12)
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(19) BY (11) 7364
(13) U
(46) 2011.06.30
(51) МПК
G 02B 13/14 (2006.01)
(54) СВЕТОСИЛЬНЫЙ ОБЪЕКТИВ
(21) Номер заявки: u 20100987
(22) 2010.11.26
(71) Заявитель: Открытое акционерное
общество "Пеленг" (BY)
(72) Авторы: Кунделева Наталия Ефимов-
на; Агзамов Александр Мухтарович;
Шевцова Наталия Анатольевна (BY)
(73) Патентообладатель: Открытое акцио-
нерное общество "Пеленг" (BY)
(57)
Светосильный объектив, содержащий три компонента и апертурную диафрагму, пер-
вый и третий компоненты которого положительные мениски, обращенные вогнутой по-
верхностью к пространству изображений, второй компонент - отрицательный мениск,
обращенный вогнутой поверхностью к пространству изображений, причем первый и тре-
тий компоненты выполнены из кремния, отличающийся тем, что второй компонент вы-
полнен из германия, апертурная диафрагма расположена после третьего компонента,
расстояния d1 между первым и вторым компонентами и d2 между вторым и третьим ком-
понентами удовлетворяют следующим условиям:
0,09f'<d1<0,095f'
0,78f'<d2<0,81f',
где f' - фокусное расстояние объектива.
(56)
1. Патент RU 2187135, МПК G 02B 13/14, 2002.
2. Патент US 4537464, МПК G 02B13/14, 1999 (прототип).
Фиг. 1
Полезная модель относится к оптическому приборостроению, а именно к объективам,
и может быть использована в тепловизионных приборах.
Известен светосильный объектив [1] из трех компонентов, первый из которых - поло-
жительный мениск, обращенный вогнутой поверхностью к пространству изображений,
BY7364U2011.06.30

2. BY 7364 U 2011.06.30
2
второй компонент выполнен в виде отрицательного мениска, обращенного вогнутой по-
верхностью к пространству изображений, третий компонент содержит положительный
мениск, обращенный вогнутой поверхностью к пространству изображений. Данная кон-
струкция обеспечивает высокое качество изображения при относительном отверстии
1:1,65 и поле зрения 2W не выше 6°.
Наиболее близким к предлагаемому объективу является светосильный объектив [2],
состоящий из трех компонентов. Первый и третий компоненты - положительные мениски,
обращенные вогнутой поверхностью к пространству изображений, и выполненные из
кремния, второй компонент - отрицательный мениск, обращенный вогнутой поверхно-
стью к пространству изображений и выполненный из флюорита (CaF2). Апертурная диа-
фрагма расположена перед первым компонентом. Данный объектив имеет фокусное
расстояние 100 мм, относительное отверстие 1:1 и угол поля зрения 2W = 3,2°. Недостат-
ком прототипа является небольшое поле зрения и недостаточно высокое качество изобра-
жения.
Задачей полезной модели является увеличение поля зрения и улучшение качества
изображения по всему полю.
Светосильный объектив содержит три компонента и апертурную диафрагму, первый и
третий компоненты которого положительные мениски, обращенные вогнутой поверхно-
стью к пространству изображений, второй компонент - отрицательный мениск, обращен-
ный вогнутой поверхностью к пространству изображений, причем первый и третий
компоненты выполнены из кремния, в отличие от прототипа, второй компонент выполнен
из германия, апертурная диафрагма расположена после третьего компонента, расстояния
d1 между первым и вторым компонентами и d2 между вторым и третьим компонентами
удовлетворяют следующим условиям:
0,09f'<d1<0,095f'
0,78f'<d2<0,81f',
где f' - фокусное расстояние объектива.
Выбор расстояний d1 между первым и вторым компонентами, d2 между вторым и тре-
тьим компонентами, которые удовлетворяют следующим условиям:
0,09f'<d1<0,095f'
0,78f'<d2<0,81f',
где f' - фокусное расстояние объектива, обеспечили высокую степень коррекции сфериче-
ской аберрации и аберраций широких наклонных пучков при относительном отверстии
объектива не менее 1:1,28 и увеличение угла поля зрения до 2W = =
7°30'
. Размещение
апертурной диафрагмы после третьего компонента позволяет совмещать ее с охлаждаемой
диафрагмой приемника, что исключает виньетирование при угле поля зрения не менее
2W = 7°30'.
Выполнение второго компонента из германия обеспечивает хорошее исправление
хроматических аберраций и улучшение качества изображений.
На фиг. 1 изображена оптическая схема предлагаемого светосильного объектива.
На фиг. 2 приведены конструктивные параметры светосильного объектива.
Светосильный объектив (фиг. 1) состоит из трех компонентов. Первый компонент -
положительный мениск 1, обращенный вогнутой поверхностью к пространству изображе-
ний и выполненный из кремния. Второй компонент - отрицательный мениск 2, обращен-
ный вогнутой поверхностью к пространству изображений и выполненный из германия.
Третий компонент - положительный мениск 3, обращенный вогнутой поверхностью к
пространству изображений и выполненный из кремния. Расстояние d1 между первым и
вторым компонентами равно 11,2 мм, что составляет 0,092 фокусного расстояния объек-
тива, расстояние d2 между вторым и третьим компонентами равно 97,4 мм, что составляет
0,8 фокусного расстояния объектива. Апертурная диафрагма 5 расположена после третье-
го компонента на расстоянии 42,1 мм от вогнутой поверхности третьего компонента. Све-

3. BY 7364 U 2011.06.30
3
тосильный объектив рассчитывался с плоскопараллельной пластиной 4 из кремния тол-
щиной 8 мм.
Объектив работает следующим образом: световой поток от предмета, расположенного
в бесконечности, попадает в объектив, где проходит через линзы 1, 2, 3, плоско-
параллельную пластину 4, апертурную диафрагму и образует изображение предмета в
плоскости наилучшей установки, в которой установлен приемник оптического излучения.
В соответствии с предложенным решением, рассчитан светосильный объектив для
среднего ИК-диапазона λ = (2,7…4,4) мкм. Фокусное расстояние объектива - 121,6 мм,
относительное отверстие 1:1,28, угол поля зрения - 2W = 7°30'. Высокая степень коррек-
ции аберраций позволила получить концентрацию энергии в кружке диаметром 0,040 мм
не менее 94 % для точки на оси и 87 % для края поля зрения.
Фиг. 2
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.