EA021664B1 - Reflex lens - Google Patents

Reflex lens Download PDF

Info

Publication number
EA021664B1
EA021664B1 EA201300107A EA201300107A EA021664B1 EA 021664 B1 EA021664 B1 EA 021664B1 EA 201300107 A EA201300107 A EA 201300107A EA 201300107 A EA201300107 A EA 201300107A EA 021664 B1 EA021664 B1 EA 021664B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
lens
mirror
aberration compensator
convex
central zone
Prior art date
Application number
EA201300107A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA201300107A1 (en
Inventor
Светлана Бахшиевна Манвелян
Алексей Петрович Шкадаревич
Original Assignee
Научно-Производственное Унитарное Предприятие "Научно-Технический Центр "Лэмт" Беломо"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-Производственное Унитарное Предприятие "Научно-Технический Центр "Лэмт" Беломо" filed Critical Научно-Производственное Унитарное Предприятие "Научно-Технический Центр "Лэмт" Беломо"
Priority to EA201300107A priority Critical patent/EA021664B1/en
Publication of EA201300107A1 publication Critical patent/EA201300107A1/en
Publication of EA021664B1 publication Critical patent/EA021664B1/en

Links

Landscapes

  • Lenses (AREA)

Abstract

The invention relates to optic instrument engineering and can be used as a lens in optoelectronic instruments, for example in night vision devices (NVD). The invention proposes a reflex lens containing the following components in-series installed in the optic axis: the first convergent lens with a reflecting coating in the central zone of the second surface performing a function of a counter-mirror, a negative meniscus facing with its concavity to space of objects and provided on the second surface with a ring-shaped reflecting coating in the peripheral zone performing the function of the main mirror, as well as an aberration compensator including the second convergent and divergent lenses bonded to the first and second surfaces of the negative meniscus respectively. A new feature is that the first convergent lens is made as convex-concave and bonded in the central zone of the second surface to a biconvex lens or as convex-shallow and bonded in the central zone of the second surface to a shallow-convex lens and is located from the aberration compensator at distance of (0.26-0.34) F, and the divergent lens of the aberration compensator is double concave; with that, focal distances of the lens and the aberration compensator meet the following ratio: F=(1.25-1.67) F, where F and F- focal distances of the reflex lens and the aberration compensator respectively. The second convergent lens of the aberration compensator can be made in the form of a double-lens splice. The proposed design of the reflex lens provides reduction of its longitudinal dimensions, improvement of energy use efficiency of an entrance pupil of the lens at maintenance of high quality of an image.

Description

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в качестве объектива в оптико-электронных приборах, например в приборах ночного видения (ПНВ).The invention relates to optical instrumentation and can be used as a lens in optoelectronic devices, for example, night vision devices (night vision devices).

Известен зеркально-линзовый объектив [1], содержащий первую положительную линзу, в которой центральная зона второй поверхности за счет нанесения зеркального отражающего покрытия используется как контрзеркало, отрицательную менисковую линзу, обращенную вогнутостью к пространству предметов, на второй поверхности которой нанесено кольцеобразное отражающее покрытие, выполняющее роль главного зеркала, и вторую положительную линзу, склеенную второй поверхностью с первой поверхностью отрицательной менисковой линзы.Known mirror lens [1], containing the first positive lens, in which the Central area of the second surface due to the application of a mirror reflective coating is used as a counter-mirror, a negative meniscus lens facing concavity to the space of objects, on the second surface of which is applied an annular reflective coating, performing the role of the main mirror, and the second positive lens glued by the second surface to the first surface of the negative meniscus lens.

Недостатком данного зеркально-линзового объектива является малое поле зрения и большая длина объектива.The disadvantage of this mirror lens is the small field of view and the large length of the lens.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому зеркально-линзовому объективу является зеркально-линзовый объектив [2], содержащий первую положительную линзу с отражающим покрытием в центральной зоне второй поверхности, выполняющей роль вторичного зеркала, отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к пространству предметов, и имеющий на второй поверхности кольцеобразное отражающее покрытие в периферийной зоне, выполняющей функцию главного зеркала, а также компенсатор аберраций, включающий вторую положительную и отрицательную линзы, склеенные с первой и второй поверхностями отрицательного мениска соответственно. Недостатком указанного зеркально-линзового объектива является большая продольная длина (расстояние от первой поверхности первого компонента до фокальной плоскости зеркально-линзового объектива составляет 0,73 фокусного расстояния зеркально-линзового объектива), а также невысокая энергетическая эффективность использования входного зрачка из-за значительного центрального виньетирования (не более 47%).Closest to the technical nature of the claimed mirror lens is a mirror lens [2], containing the first positive lens with a reflective coating in the Central area of the second surface, acting as a secondary mirror, a negative meniscus, facing concavity to the space of objects, and having on the second surface an annular reflective coating in the peripheral zone that acts as the main mirror, as well as an aberration compensator, including a second positive and negative lenses glued to the first and second surfaces of the negative meniscus, respectively. The disadvantage of this mirror-lens lens is the large longitudinal length (the distance from the first surface of the first component to the focal plane of the mirror-lens is 0.73 focal length of the mirror-lens), as well as the low energy efficiency of using the entrance pupil due to the significant central vignetting (no more than 47%).

Задачей заявляемого изобретения является создание зеркально-линзового объектива, оптическая схема которого позволит повысить энергетическую эффективность использования входного зрачка объектива, уменьшить продольный габарит и сохранить при этом высокое качество изображения.The objective of the invention is the creation of a mirror-lens lens, the optical circuit of which will increase the energy efficiency of the input pupil of the lens, reduce the longitudinal dimension and maintain high image quality.

Предложен зеркально-линзовый объектив, содержащий последовательно установленные на оптической оси первую положительную линзу с отражающим покрытием в центральной зоне второй поверхности, выполняющей функцию контрзеркала, отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к пространству предметов и имеющий на второй поверхности кольцеобразное отражающее покрытие в периферийной зоне, выполняющей функцию главного зеркала, а также компенсатор аберраций, включающий вторую положительную и отрицательную линзы, склеенные с первой и второй поверхностями отрицательного мениска соответственно. Новизна предложения состоит в том, что первая положительная линза выполнена в виде выпукловогнутой и склеенной в центральной зоне второй поверхности с двояковыпуклой линзой или в виде выпуклоплоской и склеенной в центральной зоне второй поверхности с плосковыпуклой линзой и отстоит от компенсатора аберраций на расстоянии (0,26-0,34) Р, а отрицательная линза компенсатора аберраций выполнена двояковогнутой, при этом фокусные расстояния объектива и компенсатора аберраций удовлетворяют соотношению Рк=(1,25-1,67) Р, где Р и Рк - фокусные расстояния зеркально-линзового объектива и компенсатора аберраций соответственно.A mirror-lens objective is proposed that contains a first positive lens sequentially mounted on the optical axis with a reflective coating in the central zone of the second surface that acts as a counter-mirror, a negative meniscus facing concavity to the space of objects and having an annular reflective coating on the second surface in the peripheral zone that performs the function the main mirror, as well as the aberration compensator, including the second positive and negative lenses glued to the first and second surfaces rhnostyami negative meniscus respectively. The novelty of the proposal is that the first positive lens is made in the form of a convex concave and glued in the central zone of the second surface with a biconvex lens or in the form of a convex flat and glued in the central zone of the second surface with a flat-convex lens and is separated from the aberration compensator at a distance of 0.26 0.34) P, and the negative lens of the aberration compensator is biconcave, while the focal lengths of the lens and the aberration compensator satisfy the relation P k = (1.25-1.67) P, where P and P k are the focal lengths I have a mirror-lens and aberration compensator respectively.

В возможном варианте исполнения вторая положительная линза компенсатора аберраций может быть выполнена в виде двухлинзовой склейки.In a possible embodiment, the second positive lens of the aberration compensator can be made in the form of a two-lens gluing.

Сущность изобретения поясняется чертежом.The invention is illustrated in the drawing.

На фигуре представлена оптическая схема предлагаемого зеркально-линзового объектива. Зеркально-линзовый объектив содержит пять компонентов, объединенных в две линзовые группы (I, II). Линзовая группа I содержит два склеенных компонента: первый компонент в виде первой положительной линзы 1 выпукловогнутой формы из крона, склеенной в центральной зоне второй поверхности с вторым компонентом, который представляет собой двояковыпуклую линзу 2 с зеркальным покрытием на второй поверхности, выполняющей функцию контрзеркала. Линзовая группа II содержит три склеенных компонента: вторая положительная линза 3 двояковыпуклой формы из тяжелого крона склеена в центральной зоне с первой поверхностью четвертого компонента - отрицательного мениска 4 из кронового стекла, обращенного вогнутостью к пространству предметов, на второй поверхности которого в периферийной зоне нанесено кольцеобразное отражающее покрытие, выполняющее роль главного зеркала, и к центральной зоне второй поверхности отрицательного мениска 4 приклеен пятый компонент - двояковогнутая линза 5 из тяжелого флинта. Объектив работает с защитной пластиной 6.The figure shows the optical scheme of the proposed mirror-lens. The mirror-lens lens contains five components combined into two lens groups (I, II). Lens group I contains two glued components: the first component in the form of a first positive lens 1 of a convex concave shape made of a crown glued in the central zone of the second surface with a second component, which is a biconvex lens 2 with a mirror coating on the second surface that acts as a counter-mirror. Lens group II contains three glued components: a second positive lens 3 of a biconvex shape made of heavy crown is glued in the central zone with the first surface of the fourth component - a negative meniscus 4 made of crown glass, facing with a concavity to the space of objects, on the second surface of which a ring-shaped reflective is applied in the peripheral zone the coating, acting as the main mirror, and the fifth component is glued to the central zone of the second surface of the negative meniscus 4 - a biconcave lens 5 of t hard flint. The lens works with a protective plate 6.

Оптическая система зеркально-линзового объектива работает следующим образом.The optical system of the mirror lens works as follows.

Световой поток от удаленного объекта кольцеобразно проходит через положительную линзу 1 и отражается от второй поверхности отрицательного мениска 4 (главного зеркала), затем отражается от второй поверхности линзы 2 (контрзеркала) и попадает на компенсатор аберраций, состоящий из склейки трех линз 3, 4 и 5, после этого, пройдя защитное стекло 6, световой поток собирается в фокальной плоскости зеркально-линзового объектива, формируя при этом качественное изображение объекта.The luminous flux from the distant object passes annularly through the positive lens 1 and is reflected from the second surface of the negative meniscus 4 (main mirror), then it is reflected from the second surface of the lens 2 (counter-mirror) and enters the aberration compensator, consisting of gluing three lenses 3, 4 and 5 , after that, having passed the protective glass 6, the luminous flux is collected in the focal plane of the mirror-lens lens, thereby forming a high-quality image of the object.

В соответствии с предложенным техническим решением был разработан зеркально-линзовый объектив для спектрального интервала излучения (440-880) нм. Расчетная длина волны λ=660 нм со спектральной эффективностью 0,94 и максимальной эффективностью 1,0 для λ =760 нм. Фокусное расстоя- 1 021664 ние зеркально-линзового объектива 150,1 мм, диаметр входного зрачка 100 мм при угловом поле зрения 7°. Объектив рассчитан для работы с защитной пластиной толщиной 5,6 мм, изготовленной из стекла К8. Конструктивные параметры зеркально-линзового объектива приведены в табл. 1. Расчетные полихроматические частотно-контрастные характеристики (ЧКХ) зеркально-линзового объектива представлены в табл. 2.In accordance with the proposed technical solution, a mirror-lens objective was developed for the spectral range of radiation (440-880) nm. The calculated wavelength is λ = 660 nm with a spectral efficiency of 0.94 and a maximum efficiency of 1.0 for λ = 760 nm. The focal length of a mirror lens is 150.1 mm, the entrance pupil diameter is 100 mm with an angular field of view of 7 °. The lens is designed to work with a protective plate 5.6 mm thick made of K8 glass. The design parameters of the mirror lens are given in table. 1. The calculated polychromatic frequency-contrast characteristics (CCF) of the mirror-lens are presented in table. 2.

Таблица 1Table 1

Конструктивные параметры зеркально-линзового объективаThe design parameters of the mirror lens

Радиусы оптических поверхностей Radii of optical surfaces Толщины линз и воздушных промежутков Thicknesses of lenses and air gaps Марка стекла Glass mark 175.39 175.39 10 10 К8 K8 412.1 412.1 59 59 -151.71 -151.71 8 8 К8 K8 -221.8 -221.8 54 54 -279.3 -279.3 43 43 54.08 54.08 12 12 ТК21 TK21 -151.71 -151.71 8 8 К8 K8 -221.8 -221.8 2 2 ТФ10 TF10 91.83 91.83 5.8 5.8 оО oo 5.6 5.6 К8 K8 00 00

Таблица 2table 2

Полихроматические частотно-контрастные характеристики (ЧКХ) зеркально-линзового объектива в плоскости изображения для N=50 мм-1 и спектрального интервала (440-880) нмPolychromatic frequency-contrast characteristics (CCF) of a mirror lens in the image plane for N = 50 mm -1 and spectral range (440-880) nm

Поле зрения, град. Field of view, hail. 0 0 2 2 4 4 7 7 Меридиональное сечение Meridional section 0.76 0.76 0.73 0.73 0.68 0.68 0.62 0.62 Сагиттальное сечение Sagittal section 0.76 0.76 0.75 0.75 0.71 0.71 0.68 0.68

Предложенная конструкция зеркально-линзового объектива позволила сократить продольные габариты объектива до 0,6 его фокусного расстояния, а эффективность использования входного зрачка объектива повысить до 58%. Указанное условие по выбору фокусного расстояния компенсатора аберраций в пределах 1,44 фокусного расстояния объектива и выполнение отрицательной линзы в виде двояковогнутой формы дали возможность скорректировать поперечные аберрации в меридиональной и сагиттальной плоскостях по всему полю изображения до 0,025 мм.The proposed design of the mirror-lens lens made it possible to reduce the longitudinal dimensions of the lens to 0.6 of its focal length, and to increase the efficiency of using the input pupil of the lens to 58%. The specified condition for choosing the focal length of the aberration compensator within 1.44 of the focal length of the lens and the implementation of a negative lens in the form of a biconcave shape made it possible to correct the transverse aberrations in the meridional and sagittal planes throughout the image field to 0.025 mm.

Использованные источники информацииInformation Sources Used

1. Патент КИ 2192027 С1, О02В 17/08, 27.10.2002.1. Patent KI 2192027 C1, O02V 17/08, 10.27.2002.

2. Патент И8 4398809 А, О02В 17/08, 16.08.1983 (прототип)2. Patent I8 4398809 A, O02B 17/08, 08/16/1983 (prototype)

Claims (2)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Зеркально-линзовый объектив, содержащий последовательно установленные на оптической оси первую положительную линзу и компенсатор аберраций, включающий вторую положительную линзу, отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к пространству предметов и имеющий на второй поверхности кольцеобразное отражающее покрытие в периферийной зоне, выполняющей функцию главного зеркала, и отрицательную линзу, причем вторая положительная и отрицательная линзы склеены с первой и второй поверхностями отрицательного мениска соответственно, отличающийся тем, что первая положительная линза выполнена в виде выпукло-вогнутой, склеенной в центральной зоне второй поверхности с двояковыпуклой линзой с зеркальным покрытием на второй поверхности, выполняющей1. Mirror-lens lens containing sequentially mounted on the optical axis of the first positive lens and an aberration compensator, including a second positive lens, a negative meniscus, facing a concavity to the space of objects and having a ring-shaped reflective coating on the second surface in the peripheral zone acting as the main mirror, and a negative lens, the second positive and negative lenses being glued to the first and second surfaces of the negative meniscus, respectively, different characterized in that the first positive lens is made in the form of a convex-concave, glued in the Central zone of the second surface with a biconvex lens with a mirror coating on the second surface, performing - 2 021664 функцию контрзеркала, или в виде выпукло-плоской, склеенной в центральной зоне второй поверхности с плосковыпуклой линзой с зеркальным покрытием на второй поверхности, выполняющей функцию контрзеркала, и отстоит от компенсатора аберраций на расстоянии (0,26-0,34)Р, а отрицательная линза компенсатора аберраций выполнена двояковогнутой, при этом фокусные расстояния объектива и компенсатора аберраций удовлетворяют соотношению Рк=(1,25-1,67)Р, где Р и Рк - фокусные расстояния зеркально-линзового объектива и компенсатора аберраций соответственно.- 2 021664 the function of a counter-mirror, or in the form of a convex-flat, glued in the central zone of the second surface with a plano-convex lens with a mirror coating on the second surface that performs the function of a counter-mirror, and is separated from the aberration compensator at a distance of (0.26-0.34) P and a negative lens made aberration compensator biconcave, the focal distance of the lens and aberration compensator to satisfy a relation P = (1,25-1,67) P, where P and P k - focal distance catadioptric lens and aberration compensator sootvets venno. 2. Зеркально-линзовый объектив по п.1, отличающийся тем, что вторая положительная линза компенсатора аберраций выполнена в виде двухлинзовой склейки.2. The mirror-lens lens according to claim 1, characterized in that the second positive lens of the aberration compensator is made in the form of a two-lens gluing.
EA201300107A 2012-12-12 2012-12-12 Reflex lens EA021664B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA201300107A EA021664B1 (en) 2012-12-12 2012-12-12 Reflex lens

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA201300107A EA021664B1 (en) 2012-12-12 2012-12-12 Reflex lens

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201300107A1 EA201300107A1 (en) 2014-06-30
EA021664B1 true EA021664B1 (en) 2015-08-31

Family

ID=51013759

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201300107A EA021664B1 (en) 2012-12-12 2012-12-12 Reflex lens

Country Status (1)

Country Link
EA (1) EA021664B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2764081C2 (en) * 2017-06-16 2022-01-13 Аватерамедикал Гмбх Endoscope camera lens and endoscope
RU2764863C2 (en) * 2017-06-16 2022-01-21 Аватерамедикал Гмбх Endoscope lens and endoscope

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4398809A (en) * 1980-08-16 1983-08-16 Ludvik Canzek High speed catadioptric system
US4482219A (en) * 1977-12-08 1984-11-13 Kern & Co. Ag High speed catadioptric objective lens system
RU2192027C1 (en) * 2001-03-28 2002-10-27 Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А.Зверева" Catadioptric lens
RU44836U1 (en) * 2004-10-29 2005-03-27 Открытое акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт "ЦИКЛОН" TWO-CHANNEL OPTICAL-ELECTRONIC SYSTEM

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4482219A (en) * 1977-12-08 1984-11-13 Kern & Co. Ag High speed catadioptric objective lens system
US4398809A (en) * 1980-08-16 1983-08-16 Ludvik Canzek High speed catadioptric system
RU2192027C1 (en) * 2001-03-28 2002-10-27 Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А.Зверева" Catadioptric lens
RU44836U1 (en) * 2004-10-29 2005-03-27 Открытое акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт "ЦИКЛОН" TWO-CHANNEL OPTICAL-ELECTRONIC SYSTEM

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2764081C2 (en) * 2017-06-16 2022-01-13 Аватерамедикал Гмбх Endoscope camera lens and endoscope
RU2764863C2 (en) * 2017-06-16 2022-01-21 Аватерамедикал Гмбх Endoscope lens and endoscope

Also Published As

Publication number Publication date
EA201300107A1 (en) 2014-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2368924C2 (en) High-aperture catadioptric lens
RU2451312C1 (en) Objective lens
RU192789U1 (en) FOUR-LENS APOCHROMATIC LENS
EA021664B1 (en) Reflex lens
RU2396581C1 (en) Large-aperture lens
RU2645912C1 (en) High-aperture lens
RU163268U1 (en) TWO-LENS LENS
RU162318U1 (en) TWO-LENS LENS
RU162339U1 (en) TWO-LENS LENS
RU162347U1 (en) LIGHT ACHROMATIC LENS LENS OF INFRARED RANGE
RU132572U1 (en) MIRROR LENS LENS
RU186325U1 (en) TWO COMPONENT APOCHROMATIC LENS
RU2445659C1 (en) Large-aperture lens
RU127949U1 (en) MIRROR LENS VARIO LENS
RU142867U1 (en) LENS
RU2331909C1 (en) Objective lens for closer infrared spectrum
RU108649U1 (en) LIGHT LIGHT
RU153917U1 (en) LENS
RU147777U1 (en) AFOCAL COMPENSATOR OF SPHERICAL ABERRATION
RU157161U1 (en) LENS
RU2532244C1 (en) Collimator objective lens
RU2562930C1 (en) Telescopic optical system of galileo type
RU98072U1 (en) DOUBLE SPECTRAL MIRROR AND LENS SYSTEM
RU2328022C2 (en) Objective lens with outrigger entrance pupil
RU191487U1 (en) LIGHT LIGHT

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ KZ KG TJ TM