Стр. 1 - Линзовый светосильный объектив для инфракрасной области спектра

ISSN 2305-5626. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана: электронное издание. 2013

1

УДК 681.7.067.252.4

Линзовый светосильный объектив

для инфракрасной области спектра

В.И. Кузичев

1

МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Россия.

Светосильные линзовые объективы для инфракрасной области спектра

требуют применения дорогостоящих кристаллов. Поэтому в таких

объективах простейшей схемой следует считать схему из двух линз,

расположенных на конечном расстоянии. Для расширения коррекцион-

ных возможностей схемы с целью обеспечения высокого качества изоб-

ражения необходимы асферические поверхности. Предложена методи-

ка проектирования такого объектива, обеспечивающая качественное

исправление всех монохроматических аберраций кроме дисторсии и да-

ны рекомендации по уменьшению аберраций хроматизм положения и

хроматизм увеличения. Приведен пример расчета объектива с относи-

тельным отверстием 1:1,2, угловым полем 15° и качеством изображе-

ния, близким к дифракционному.

E-mail:

rl-3@mx.bmstu.ru

Ключевые слова

:

аберрация, асферическая поверхность, качество изоб-

ражения, коррекция.

Широкое применение оптико-электронных систем, работающих в

инфракрасной (ИК) области спектра, ставит перед оптотехникой

задачу создания светосильных объективов с высоким качеством

изображения. Использование матричных приемников излучения с

конечными размерами чувствительной поверхности требует соответ-

ствующего углового поля объективов. В таких объективах требуется

качественная коррекция аберраций как для точки на оси, так и в пре-

делах заданного углового поля. При использовании только сфериче-

ских поверхностей данная степень коррекции может быть обеспечена

только в сложных, многолинзовых системах. С другой стороны, в ка-

честве материалов, прозрачных для далекой ИК-области спектра

(например, в интервале длин волн 8…14 мкм) необходимо примене-

ние дорогостоящих кристаллов. Поэтому наиболее рациональным

вариантом светосильного объектива следует считать двухлинзовый

объектив с асферическими поверхностями. Качественная коррекция

аберраций объектива для точек вне оси может быть обеспечена толь-

ко при условии исправления кривизны Петцваля (S

IV

≈

0), поэтому

одна из линз должна быть отрицательной. Таким образом, удовле-

творение всех указанных выше противоречивых условий можно

обеспечить в оптической схеме телеобъектива.

Анализ коррекционных возможностей оптической схемы теле-

объектива как системы, состоящей из двух тонких компонентов, мо-

жет быть проведен на основе теории аберраций третьего порядка.

Уже на первоначальной стадии этого анализа желательно

зафиксиро-