Глава 22. КОМПОНОВКА ШИРОКОУГОЛЬНЫХ ОБЪЕКТИВОВ
§ 109. Широкоугольные объективы «Лиар»
Создание широкоугольных объективов, пригодных для использования в фотограмметрии, является одной из наиболее сложных задач разработки оптических систем.
Сложность задачи обусловлена тем, что при увеличении поля зрения наблюдается общая тенденция к возрастанию полевых аберраций оптической системы и одновременно имеет место быстрое падение освещенности изображения к краям поля. Последнее обстоятельство не позволяет воспользоваться устранением полевых аберраций за счет введения геометрического виньетирования.
Наоборот, развитие поля зрения требует для достижения приемлемого светораспределения по полю зрения использования явления аберрационного виньетирования, позволяющего увеличивать ширину наклонных пучков лучей по отношению к осевому пучку.
Поэтому при создании широкоугольных ортоскопических объективов в распоряжении разработчика остается лишь одно средство для обеспечения достаточно высокого качества изображения по полю зрения — исправление всех возникающих аберраций широких наклонных пучков.
Устранение нечетных аберраций — комы, дисторсии, хроматизма увеличения — успешно решается при использовании симметричных и пропорциональных систем; однако этот прием еще не обеспечивает исправления четных аберраций — астигматизма, кривизны ноля, меридиональной и сагиттальной сферической аберрации.
Борьба с астигматизмом и кривизной поля более или менее успешно разрешается путем использования аномальных склеек.
Наибольшие трудности представляет исправление меридиональной и сагиттальной сферической аберрации в широких наклонных пучках. Решающим в этом деле является устранение или ослабление роста полевых сферических аберраций, что в большей или меньшей мере может быть обеспечено использованием в силовых элементах концентрических линз.
Рис. 22.1. Объектив «Лиар-6»
Для развития поля зрения выгодным является использование передней плоской поверхности, не вносящей ни астигматизма, ни кривизны поля, ни комы. Правда на плоской поверхности при преломлении главного луча из стекла в воздух возникает значительная отрицательная дисторсия.
Учитывая эти соображения, при разработке первых широкоугольных аэрофотообъективов была использована схема объектива с передней плоской поверхностью, состоящая из плоско-вогнутой отрицательной линзы с концентрической поверхностью и концентрического базового компонента; отрицательная дисторсия плоской поверхности компенсировалась положительной дисторсией отрицательной менискообразной линзы, расположенной после концентрического базового компонента.
Эта конструктивная схема, реализованная в начале тридцатых годов в объективах «Лиар», сравнительно близка к принципиальной схеме вида
не обеспечивавшей исправления комы.
Из-за этого была нарушена концентричность второй поверхности в первой линзе объектива, что в какой-то степени позволило получить удовлетворительное исправление комы во всем объективе.
Одним из положительных качеств принципиальной схемы объективов «Лиар» являлась возможность габаритного устранения геометрического виньетирования.
Схема объектива «Лиар-6» и графики его аберраций представлены на рис. 22.1.
Использование концентрического силового компонента уже в шестидесятых годах было осуществлено в объективах «Авиогон» фирмы «Вильд».
