CZ30202U1 - Objektiv - Google Patents
Objektiv Download PDFInfo
- Publication number
- CZ30202U1 CZ30202U1 CZ2016-32795U CZ201632795U CZ30202U1 CZ 30202 U1 CZ30202 U1 CZ 30202U1 CZ 201632795 U CZ201632795 U CZ 201632795U CZ 30202 U1 CZ30202 U1 CZ 30202U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- lens
- focal length
- lenses
- radius
- entire
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 239000005304 optical glass Substances 0.000 claims description 7
- 229910004261 CaF 2 Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000002178 crystalline material Substances 0.000 claims description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 6
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Lenses (AREA)
Description
Oblast techniky
Technické řešení se týká objektivu, zejména pěti čočkového širokopásmového snímacího refraktivní apochromatického objektivu pro rozšířenou krátkovlnnou infračervenou část spektra (dále eSWIR).
Dosavadní stav techniky
Teorie, technika a metody korekce optických soustav jsou detailně analyzovány a popsány v řadě publikací Conrady (1991), Kingslake (1978), Havelka 1955). Optické soustavy navržené těmito technikami dosahují velmi dobrý korekční stav ve spektrálním pásmu, které překlenuje jednu oktávu spektrálního pásma, kdy poměr nejdelší a nejkratší vlnové délky zobrazovaného spektrálního pásma je přibližně 2.
Achromatická a apochromatické korekce v oblasti refraktivních objektivů využívá metody korekce opírající se o disperzní vlastnosti optických materiálů prezentovaných zejména zobecněným Abbeovým číslem:
kde nstf,nkr, nstf jsou indexy lomu optických materiálů pro střední vlnovou délku, krátkou vlnovou délku a dlouhou vlnovou délku využívaného spektrálního pásma; částečnými disperzemi, nkr ~ nAikde 2; je další zvolená důležitá vlnová délka světla pro zobrazení;
částečnými relativními disperzemi:
Rkr.stř ~ nkr~nstt nkr-nať
S využitím technik popsaných ve výše uvedené literatuře byla v minulosti pro vizuální oblast vyvinuta a patentována řada optických soustav. Nové typy a technologie obrazových detektorů umožňují záznam obrazu v širších spektrálních pásmech, případně umožňují získat obraz kombinací (fúzí) obrazů z detektorů s rozdílnou spektrální citlivostí. Optické soustavy pro širokopásmové zobrazení využívají speciální krystalické optické materiály jako CaF2, MgO (US 4712886, US 6208459, US 8289633) případně jsou omezeny jen na velmi úzké zorné pole či spektrum (EP 0935772). Nově zavedené techniky umožnily konstrukci objektivu s širokopásmovým zobrazením v celém rozsahu pásma eSWIR (extended short-wavelength infrared) s využitím obvyklých optických skel u relativně krátkých ohniskových vzdáleností (CZ 305522). Tato optická stavba je vhodná pro refraktivní objektivy krátkou ohniskovou vzdáleností. V případě objektivů s velkou ohniskovou vzdáleností se u ní výrazněji projeví zbytková barevná vada, která snižuje kvalitu zobrazení a její eliminace vyžaduje použít větší počet speciálních krystalických materiálů se specifickým průběhem relativní disperze a složitější optické stavby.
Cílem technického řešení je vytvoření širokopásmového apochromatického objektivu s ohniskovou vzdáleností větší než 200 mm pro infračervenou oblast v pásmu 0,8um až 2,3um s využitím optických skel a pouze jednoho typu krystalického materiálu pri zachování relativně jednoduché optické stavby nepřevyšující pět čoček
Podstata technického řešení
Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje a cíle technického řešení naplňuje objektiv, zejména pěti čočkový širokopásmový snímací refraktivní apochromatický objektiv pro oblast eSWIR, kde mezi dvěma samostatnými krajními rozptylnými čočkami z optického skla jsou umístěny dvě spojné čočky z krystalického materiálu CaF2 a jedna spojná čočka z optického skla, podle technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že první rozptylná čočka má poloměr rf první plochy, který je v podstatě roven vzdálenosti L vnějších ploch rozptylných čoček a poměr tohoto poloměru ri k poloměru r3 první plochy první spojné čočky je větší než 1,85, přičemž první spojná čočka těsně navazuje na první rozptylnou čočku a tvoří s ní netmelený dublet.
CZ 30202 Ul
Výhodné je, když je první rozptylná čočka z materiálu o indexu lomu 1,23 krát vyšším a Abbeově čísle polovičním vzhledem k spojným čočkám.
Dále je výhodné, když vzdálenost L vnějších ploch rozptylných čoček odpovídá polovině ohniskové vzdálenosti celého objektivu f.
Také je výhodné, když netmelený dublet tvořený první rozptylnou čočkou a spojnou čočkou má ohniskovou vzdálenost větší než je dvojnásobek ohniskové vzdálenosti celého objektivu f.
S výhodou je dále ohnisková vzdálenost části objektivu tvořeného první rozptylnou čočkou a spojnými čočkami má ohniskovou vzdálenost menší než je ohniskové vzdálenosti celého objektivu f.
Hlavní výhodou objektivu podle technického řešení je jednoduchá pěti čočková konstrukce z optických skel a z krystalického materiálu CaF2 umožňující dosáhnout, při clonovém čísle 4 a zorném poli 3,8°, pro celou oblast eSWIR prakticky fyzikálně dokonalého zobrazení.
Další hlavní výhody celého řešení je, že jsou použita skla pouze z jednoho typu krystalického materiálu.
Objasnění výkresů
Technické řešení bude blíže osvětleno pomocí výkresu, na kterém obr. 1 znázorňuje základní optické schéma, obr. 2 zobrazuje tabulku konstrukčních parametrů objektivu podle příkladu 1, obr. 3 zobrazuje tabulku konstrukčních parametrů objektivu podle příkladu 2, obr. 4 a obr. 5 zobrazují soustavu grafů znázorňujících kvalitativní parametry zobrazení objektivu podle příkladu 1, obr. 6 a obr. 7 zobrazuje soustavu grafu znázorňujících kvalitativní parametry zobrazení objektivu podle příkladu 2.
Příklady uskutečnění technického řešení
Příklad 1
Pěti čočkový širokopásmový snímací refraktivní apochromatický objektiv (obr. 1, obr. 2, obr. 4, obr. 5), pro oblast eSWIR, u kterého jsou mezi dvěma samostatnými krajními rozptylnými čočkami 1, 5 z optického skla umístěny dvě spojné čočky 2, 3 z krystalického materiálu CaF2 a jedna spojná čočka 4 z optického skla. Vzájemná vzdálenost krajních rozptylných čoček I, 5 je L = 125,3 mm.
První rozptylná čočka I má poloměr η první plochy, který je v podstatě roven vzdálenosti L vnějších ploch rozptylných čoček 1, 5 a poměr tohoto poloměru n k poloměru r3 první plochy první spojné čočky 2 je 1,87.
První spojná čočka 2 těsně navazuje na první rozptylnou čočku I a tvoří s ní netmelený dublet 6, o ohniskové vzdálenosti 505 mm, což je více než dvojnásobek celkové ohniskové vzdálenosti objektivu f = 250 mm.
První rozptylná čočka i je z materiálu o indexu lomu 1,23 krát vyšším a Abbeově čísle polovičním vzhledem k spojným čočkám 2, 3.
Vzdálenost L vnějších ploch rozptylných čoček 1, 5 odpovídá polovině ohniskové vzdálenosti celého objektivu f.
Ohnisková vzdálenost části objektivu tvořeného první rozptylnou čočkou i a spojnými čočkami 2, 3 má ohniskovou vzdálenost je 201,5 mm, což je méně než ohniskové vzdálenosti celého objektivu f.
Příklad 2
Pěti čočkový širokopásmový snímací refraktivní apochromatický objektiv (obr. 1, obr. 3, obr. 6, obr. 7), pro oblast eSWIR, u kterého jsou mezi dvěma samostatnými krajními rozptylnými čočkami I, 5 z optického skla umístěny dvě spojné čočky 2, 3 z krystalického materiálu CaF2 a jedna
CZ 30202 Ul spojná čočka 4 z optického skla. Vzájemná vzdálenost krajních rozptylných čoček I, 5 je L= 147,9 mm.
První rozptylná čočka 1 má poloměr η první plochy, který je v podstatě roven vzdálenosti L vnějších ploch rozptylných čoček 1, 5 a poměr tohoto poloměru η k poloměru r3 první plochy první spojné čočky 2 je 1,94.
První spojná čočka 2 těsně navazuje na první rozptylnou čočku I a tvoří s ní netmelený dublet 6, o ohniskové vzdálenosti 963 mm, což je téměř čtyřnásobek celkové ohniskové vzdálenosti objektivu f' = 250 mm.
První rozptylná čočka 1 je z materiálu o indexu lomu 1,23 krát vyšším a Abbeově čísle polovičním vzhledem k spojným čočkám 2, 3.
Vzdálenost L vnějších ploch rozptylných čoček 1, 5 odpovídá polovině ohniskové vzdálenosti celého objektivu f.
Ohnisková vzdálenost části objektivu tvořeného první rozptylnou čočkou I a spojnými čočkami 2, 3 má ohniskovou vzdálenost je 216 mm, což je méně než ohniskové vzdálenosti celého objektivu f.
Průmyslová využitelnost
Objektiv podle technického řešení lze využít k širokopásmovému snímání objektů v spektrálním pásmu eSWIR.
NÁROKY NA OCHRANU
Claims (6)
1. Pěti čočkový širokopásmový snímací refraktivní apochromatický objektiv pro oblast eSWIR, kde mezi dvěma samostatnými krajními rozptylnými čočkami (1, 5) z optického skla jsou umístěny dvě spojné čočky (2, 3) z krystalického materiálu CaF2 a jedna spojná čočka (4) z optického skla, vyznačující se tím, že první rozptylná čočka (1) má poloměr (η) první plochy, kterýje v podstatě roven vzdálenosti L vnějších ploch rozptylných čoček (1, 5) a poměr tohoto poloměru η k poloměru r3 první plochy první spojné čočky (2) je větší než 1,85, přičemž první spojná čočka (2) těsně navazuje na první rozptylnou čočku (1) a tvoří s ní netmelený dublet (6).
2. Objektiv, podle nároku 1, vyznačující se tím, že první rozptylná čočka(1) je z materiálu o indexu lomu 1,23 krát vyšším a Abbeově čísle polovičním vzhledem k spojným čočkám (2,3).
3. Objektiv, podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že vzdálenost L vnějších ploch rozptylných čoček (1,5) odpovídá polovině ohniskové vzdálenosti celého objektivu f.
4. Objektiv, podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že netmelený dublet (6) tvořený první rozptylnou čočkou (1) a spojnou čočkou (2) má ohniskovou vzdálenost větší než je dvojnásobek ohniskové vzdálenosti celého objektivu f.
5. Objektiv, podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že ohnisková vzdálenost části objektivu tvořeného první rozptylnou čočkou (1) a spojnými čočkami (2, 3) má ohniskovou vzdálenost menší než je ohniskové vzdálenosti celého objektivu f.
6 výkresů
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2016-32795U CZ30202U1 (cs) | 2016-09-09 | 2016-09-09 | Objektiv |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2016-32795U CZ30202U1 (cs) | 2016-09-09 | 2016-09-09 | Objektiv |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ30202U1 true CZ30202U1 (cs) | 2016-12-27 |
Family
ID=57793916
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ2016-32795U CZ30202U1 (cs) | 2016-09-09 | 2016-09-09 | Objektiv |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CZ (1) | CZ30202U1 (cs) |
-
2016
- 2016-09-09 CZ CZ2016-32795U patent/CZ30202U1/cs active Protection Beyond IP Right Term
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9644107B2 (en) | Achromatic optical-dispersion corrected gradient refractive index optical-element | |
JP2012247811A5 (cs) | ||
JP7168627B2 (ja) | 物体マッピング及び/又は瞳マッピングのための光学系 | |
US9903984B1 (en) | Achromatic optical-dispersion corrected refractive-gradient index optical-element for imaging applications | |
US11693223B2 (en) | Autofocusing microscope objective | |
CZ30202U1 (cs) | Objektiv | |
RU162339U1 (ru) | Двухлинзовый объектив | |
RU163268U1 (ru) | Двухлинзовый объектив | |
RU2384868C1 (ru) | Двухлинзовый объектив | |
RU162318U1 (ru) | Двухлинзовый объектив | |
CN104536117B (zh) | 一种可见光谱段中继成像镜组 | |
CN104536118A (zh) | 一种近红外谱段中继成像镜组 | |
US7522279B1 (en) | System for and method of investigating the exact same point on a sample substrate with multiple wavelengths | |
CN104459945B (zh) | 检测硫系玻璃均匀性的物镜以及具有其的硫系玻璃均匀性检测装置 | |
CN204256246U (zh) | 一种可见光谱段中继成像镜组 | |
CN204256249U (zh) | 一种近红外谱段中继成像镜组 | |
RU2316795C1 (ru) | Двухлинзовый объектив | |
RU2331094C2 (ru) | Апохроматический объектив | |
CZ28284U1 (cs) | Objektiv | |
RU2410733C1 (ru) | Двухспектральный инфракрасный объектив с вынесенной в пространство изображений апертурной диафрагмой | |
RU2351967C1 (ru) | Светосильный объектив | |
CZ305522B6 (cs) | Objektiv | |
CZ32446U1 (cs) | Optický apochromatický širokopásmový zobrazovací systém pro spektrální oblasti eSWIR + MWIR | |
RU2429508C1 (ru) | Апохроматический объектив | |
CN204374505U (zh) | 检测硫系玻璃均匀性的物镜以及具有其的硫系玻璃均匀性检测装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG1K | Utility model registered |
Effective date: 20161227 |
|
ND1K | First or second extension of term of utility model |
Effective date: 20200817 |
|
ND1K | First or second extension of term of utility model |
Effective date: 20230906 |