RU195924U1 - LENS - Google Patents
LENS Download PDFInfo
- Publication number
- RU195924U1 RU195924U1 RU2019136545U RU2019136545U RU195924U1 RU 195924 U1 RU195924 U1 RU 195924U1 RU 2019136545 U RU2019136545 U RU 2019136545U RU 2019136545 U RU2019136545 U RU 2019136545U RU 195924 U1 RU195924 U1 RU 195924U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lens
- component
- concave surface
- space
- glued
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B9/00—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
- G02B9/34—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having four components only
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к оптическому приборостроению, а именно к объективам и может использоваться как объектив с формированием изображения на ПЗС-матрице.Объектив состоит из четырех компонентов, расположенных на оптической оси. Первый компонент выполнен в виде положительного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений и склеенного из двояковыпуклой линзы и двояковогнутой линзы. Второй компонент - мениск, обращенный вогнутой поверхностью к пространству изображений и склеенный из двояковогнутой линзы и двояковыпуклой линзы 4. Третий компонент положительный и склеенный из двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска 6, обращенного вогнутой поверхностью к пространству предметов. Четвертый компонент выполнен в виде отрицательного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству предметов, и выполнен из материала, показатель преломления которого n>1,7, число Аббе ν<30. Апертурная диафрагма расположена перед первым компонентом. После четвертого компонента установлен спектроделительный блок и светофильтр. Расстояние между третьим и четвертым компонентами составляет не менее 0,12 фокусного расстояния объектива. Сумма оптических сил всех компонентов не превышает 0,004.Заявляемый объектив обеспечивает повышение относительного отверстия, увеличение угла поля зрения при сохранении высокого качества изображения и длине объектива от первой поверхности до плоскости изображений, не превышающей 1,1 фокусного расстояния объектива.The utility model relates to optical instrumentation, namely, to lenses and can be used as a lens with imaging on a CCD matrix. The lens consists of four components located on the optical axis. The first component is made in the form of a positive meniscus facing a concave surface to the image space and glued from a biconvex lens and a biconcave lens. The second component is the meniscus facing the concave surface to the image space and glued from the biconcave lens and the biconvex lens 4. The third component is positive and glued from the biconvex lens and the negative meniscus 6 facing the concave surface to the space of objects. The fourth component is made in the form of a negative meniscus, turned by a concave surface to the space of objects, and is made of material whose refractive index n> 1.7, the Abbe number ν <30. The aperture diaphragm is located in front of the first component. After the fourth component, a spectrum splitting unit and a light filter are installed. The distance between the third and fourth components is at least 0.12 of the focal length of the lens. The sum of the optical powers of all components does not exceed 0.004. The inventive lens provides an increase in the relative aperture, an increase in the angle of the field of view while maintaining high image quality and the length of the lens from the first surface to the image plane not exceeding 1.1 of the focal length of the lens.
Description
Полезная модель относится к оптическому приборостроению, а именно, к объективам и может использоваться как объектив с формированием изображения на ПЗС-матрице.The utility model relates to optical instrumentation, namely, to lenses and can be used as a lens with image formation on a CCD matrix.
Известен объектив, содержащий четыре компонента [1], первый компонент которого положительная двусклеенная линза, состоящая из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, второй компонент - отрицательный двусклеенный мениск, выполненный из двояковогнутой и двояковыпуклой линз, третий компонент - двояковыпуклая линза, четвертый компонент - отрицательный мениск, обращенный вогнутой поверхностью к пространству предметов. Апертурная диафрагма установлена перед первым компонентом. Данный объектив имеет относительное отверстие 1:2 и угол поля зрения 2W=4° и высокое качество изображения в спектральном диапазоне (600…900) нм. Основным недостатком этого объектива является небольшой угол поля зрения, относительно большая длина объектива, составляющая 1,4 фокусного расстояния объектива, а также небольшой задний отрезок, не превышающий 0,26 фокусного расстояния объектива, что не позволяет разместить на нем спектроделительный блок.A known lens containing four components [1], the first component of which is a positive two-glued lens, consisting of a biconvex and biconcave lenses, the second component is a negative two-glued meniscus made of biconcave and biconvex lenses, the third component is a biconvex lens, the fourth component is a negative meniscus, facing a concave surface to the space of objects. An aperture diaphragm is installed in front of the first component. This lens has a relative aperture of 1: 2 and a field of view angle of 2W = 4 ° and high image quality in the spectral range (600 ... 900) nm. The main disadvantage of this lens is the small angle of the field of view, the relatively large length of the lens, which is 1.4 of the focal length of the lens, as well as a small rear segment that does not exceed 0.26 of the focal length of the lens, which does not allow you to place a spectro-splitting unit on it.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому объективу является апохроматический объектив [2], состоящий из трех компонентов. Первый компонент выполнен в виде положительного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений, склеенного из двояковыпуклой и двояковогнутой линз. Второй компонент выполнен в виде положительного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений и склеенного из двояковыпуклой и двояковогнутой линз. Третий компонент - отрицательный, склеенный из двояковыпуклой и двояковогнутой линз. Данный объектив имеет высокое качество изображений в спектральном диапазоне (520…900) нм при относительном отверстии 1:4 и угле поля зрения 2W=2°.The closest in technical essence to the proposed lens is an apochromatic lens [2], consisting of three components. The first component is made in the form of a positive meniscus facing a concave surface to the space of images glued from biconvex and biconcave lenses. The second component is made in the form of a positive meniscus facing a concave surface to the space of images and glued from a biconvex and biconcave lenses. The third component is negative, glued from biconvex and biconcave lenses. This lens has high image quality in the spectral range (520 ... 900) nm with a relative aperture of 1: 4 and a field of view angle of 2W = 2 °.
Задачей полезной модели является повышение относительного отверстия, увеличение угла поля зрения при сохранении высокого качества изображения и длине объектива от первой поверхности до плоскости изображений, не превышающей 1,1 фокусного расстояния объектива.The objective of the utility model is to increase the relative aperture, increase the angle of the field of view while maintaining high image quality and the length of the lens from the first surface to the image plane, not exceeding 1.1 of the focal length of the lens.
Объектив содержит расположенные на оптической оси первый компонент, выполненный в виде положительного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений и склеенного из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, второй компонент, выполненный в виде мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений и склеенного из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, третий компонент, склеенный из двояковыпуклой и отрицательной линз, в отличие от прототипа, дополнен четвертым компонентом, расположенным после третьего компонента и выполненным в виде одиночного отрицательного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству предметов, и апертурной диафрагмой, расположенной перед первым компонентом, при этом третий компонент выполнен положительным, а его отрицательная линза выполнена в виде мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству предметов, расстояние между третьим и четвертым компонентами по оптической оси составляет не менее 0,12 фокусного расстояния объектива, сумма оптических сил всех компонентов не превышает 0,004, а отрицательный мениск четвертого компонента выполнен из материала, показатель преломления которого nе>1,7, число Аббе νe<30.The lens contains the first component located on the optical axis, made in the form of a positive meniscus facing a concave surface to the image space and glued from a biconvex and biconcave lenses, the second component made in the form of a meniscus facing a concave surface to the image space and glued from a biconvex and biconcave lens , the third component bonded from a biconvex and negative lenses, in contrast to the prototype, is supplemented by a fourth component located after the third its component and made in the form of a single negative meniscus facing a concave surface to the space of objects, and an aperture diaphragm located in front of the first component, while the third component is positive, and its negative lens is made in the form of a meniscus facing a concave surface to the space of objects, the distance between the third and fourth components along the optical axis is at least 0.12 of the focal length of the lens, the sum of the optical forces of all components does not exceed 0.004, and the negative meniscus of the fourth component is made of material whose refractive index n e > 1.7, the Abbe number ν e <30.
В частности объектив дополнен спектроделительной призмой, установленной после четвертого компонента.In particular, the lens is supplemented by a spectrodividing prism installed after the fourth component.
Конструкция третьего компонента, выполненного положительным и в виде двусклеенного мениска, состоящего из двояковогнутой и двояковыпуклой линз, введение четвертого компонента, выполненного в виде одиночного отрицательного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству предметов, показатель преломления материала которого nе>1,7, а число Аббе νe<30, выбор расстояния между третьим и четвертым компонентами не менее 0,12 фокусного расстояния объектива, а также выбор сумм оптических сил четырех компонентов не более 0,004 обеспечили повышение относительного отверстия до 1:3, увеличение угла поля зрения до 2W=9° при высокой степени коррекции сферической аберрации и комы для точки на оси, позволили исправить кривизну изображения, астигматизм и аберрации широких наклонных пучков, и получить высокие значения полихроматического коэффициента передачи модуляции для всего поля зрения, при этом длина объектива от первой поверхности до плоскости изображений не превышает 1,1 фокусного расстояния объектива.The construction of the third component, made positive and in the form of a double-glued meniscus, consisting of a biconcave and biconvex lenses, the introduction of the fourth component, made in the form of a single negative meniscus, facing a concave surface to the space of objects, the refractive index of the material of which is n e > 1.7, and the number Abbe ν e <30, the choice of the distance between the third and fourth components of at least 0.12 of the focal length of the lens, as well as the choice of the sum of the optical powers of the four components of not more than 0.004, ensured increasing the relative aperture to 1: 3, increasing the field of view angle to 2W = 9 ° with a high degree of correction of spherical aberration and coma for a point on the axis, made it possible to correct image curvature, astigmatism and aberrations of wide oblique beams, and to obtain high values of the polychromatic modulation transfer coefficient for the entire field of view, while the length of the lens from the first surface to the image plane does not exceed 1.1 of the focal length of the lens.
На фиг. 1 изображена оптическая схема предлагаемого объектива.In FIG. 1 shows an optical diagram of the proposed lens.
На фиг. 2 приведены конструктивные параметры линз объектива и характеристики стекол, где R - радиусы кривизны поверхностей линз, D - расстояния между поверхностями линз, nе - показатель преломления стекол линз для линии е (λ=546 нм), νе - число Аббе для линии е.In FIG. Figure 2 shows the design parameters of the objective lenses and the characteristics of glasses, where R are the radii of curvature of the lens surfaces, D are the distances between the lens surfaces, n e is the refractive index of the lens glasses for the e line (λ = 546 nm), ν e is the Abbe number for the e line .
На фиг. 3 приведен график поперечной сферической аберрации объектива.In FIG. 3 is a graph of the transverse spherical aberration of the lens.
На фиг. 4 приведен график кривизны поля зрения.In FIG. 4 shows a graph of the curvature of the field of view.
На фиг. 5 приведен график расчетной полихроматической частотно-контрастной характеристики (Т) для точки на оси.In FIG. Figure 5 shows a graph of the calculated polychromatic frequency-contrast characteristic (T) for a point on the axis.
На фиг. 6 приведен график расчетной полихроматической частотно-контрастной характеристики (Т) для точки на краю поля зрения 2W=9°.In FIG. Figure 6 shows a graph of the calculated polychromatic frequency-contrast characteristic (T) for a point on the edge of the field of view 2W = 9 °.
Объектив (фиг. 1) состоит из четырех компонентов, расположенных на оптической оси. Первый компонент выполнен в виде положительного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений и склеенного из двояковыпуклой линзы 1 и двояковогнутой линзы 2. Фокусное расстояние первого компонента равно 153,87 мм. Второй компонент - мениск, обращенный вогнутой поверхностью к пространству изображений, и склеенный из двояковогнутой линзы 3 и двояковыпуклой линзы 4. Фокусное расстояние второго компонента равно -1251,5 мм. Третий компонент положительный и склеенный из двояковыпуклой линзы 5 и отрицательного мениска 6, обращенного вогнутой поверхностью к пространству предметов. Фокусное расстояние третьего компонента равно 90,47 мм. Четвертый компонент выполнен в виде отрицательного мениска 7, обращенного вогнутой поверхностью к пространству предметов, и выполнен из материала, показатель преломления которого nе=1,7232, число Аббе νe=29,29. Фокусное расстояние четвертого компонента равно -73,77 мм. После четвертого компонента установлен спектроделительный блок 8 и светофильтр 9. Расстояние между третьим и четвертым компонентами равно 17,95 мм, что составляет 0,16 фокусного расстояния объектива. Сумма оптических сил всех четырех компонентов объектива составляет:The lens (Fig. 1) consists of four components located on the optical axis. The first component is made in the form of a positive meniscus facing a concave surface to the image space and glued from a
ϕоб=ϕ1+ϕ2+ϕ3+ϕ4=1/153,84+1/(-1251,5)+1 /90,47+1/(-73,77)=0,0032.ϕ about = ϕ 1 + ϕ 2 + ϕ 3 + ϕ 4 = 1 / 153.84 + 1 / (- 1251.5) +1 / 90.47 + 1 / (- 73.77) = 0.0032.
Апертурная диафрагма 10 расположена перед первым компонентом.
Длина объектива от первой поверхности до плоскости изображений, где располагается ПЗС-матрица, - 114,6 мм, что составляет l,04f', где f' - фокусное расстояние объектива.The length of the lens from the first surface to the image plane where the CCD is located is 114.6 mm, which is l, 04f ', where f' is the focal length of the lens.
Предлагаемый объектив работает в спектральном диапазоне λ=(580…900) нм, имеет фокусное расстояние 109,95 мм, относительное отверстие 1:3,14, апертурная диафрагма диаметром 35 мм совпадает с первой поверхностью объектива, поле зрения объектива 2W=9°. Высокая степень коррекции аберраций осевого пучка, вторичного спектра, сферохроматических и аберраций широких наклонных пучков позволили получить высокие значения коэффициента передачи модуляции:The proposed lens operates in the spectral range λ = (580 ... 900) nm, has a focal length of 109.95 mm, a relative aperture of 1: 3.14, an aperture diaphragm with a diameter of 35 mm coincides with the first surface of the lens, the field of view of the lens is 2W = 9 °. A high degree of correction of aberrations of the axial beam, secondary spectrum, spherochromatic and aberrations of wide inclined beams made it possible to obtain high values of the modulation transmission coefficient:
- для точки на оси не менее 0,7 для пространственной частоты N=72 мм-1 и не менее 0,5 для пространственной частоты N=145мм-1,- for a point on the axis of at least 0.7 for the spatial frequency N = 72 mm -1 and at least 0.5 for the spatial frequency N = 145 mm -1 ,
- для края поля зрения не менее 0,65 для пространственной частоты N=72 мм-! и не менее 0,37 для пространственной частоты N=145мм-1.- for the edge of the field of view of at least 0.65 for the spatial frequency N = 72 mm -! and not less than 0.37 for the spatial frequency N = 145mm -1 .
Графики аберраций, приведенные на фиг. 3 и 4, и графики полихроматических коэффициентов для точки на оси и для края поля зрения, приведенные на фиг. 5 и 6, подтверждают, что объектив имеет хорошее качество изображения по всему полю зрения.The aberration plots shown in FIG. 3 and 4, and graphs of polychromatic coefficients for a point on the axis and for the edge of the field of view shown in FIG. 5 and 6 confirm that the lens has good image quality over the entire field of view.
Объектив работает следующим образом: параллельный пучок света с углом поля зрения 2W=9° проходит через апертурную диафрагму объектива, диаметром 35 мм, совпадающую с первой поверхностью объектива, и, преломившись через поверхности линз 1-7, и светофильтр 9 фокусируется в плоскости изображения, где расположена ПЗС-матрица. Спектроделительный блок 8 формирует изображение бесконечно удаленного предмета в двух плоскостях: одной, оптически связанной с гранью спектроделительного блока, выделяющей излучение в спектральном диапазоне чувствительности ПЗС-матрицы, и второй, оптически связанной с гранью спектроделительного блока, выделяющей излучение на длине волны излучения лазера.The lens works as follows: a parallel light beam with a field angle of 2W = 9 ° passes through the aperture diaphragm of the lens, with a diameter of 35 mm, coinciding with the first surface of the lens, and, being refracted through the surfaces of the lenses 1-7, and the
Источники информацииSources of information
1. BY №12150 С1 (Открытое акционерное общество «Пеленг»), 30.08.2009.1. BY No. 12150 C1 (Open Joint Stock Company "Peleng"), 08/30/2009.
2. RU №2547005 С1 (Открытое акционерное общество «Красногорский завод им. С.А. Зверева), 10.04.2015, весь документ - прототип.2. RU No. 2547005 C1 (Open Joint-Stock Company Krasnogorsk Plant named after S. A. Zverev), 04/10/2015, the entire document is a prototype.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019136545U RU195924U1 (en) | 2019-11-13 | 2019-11-13 | LENS |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019136545U RU195924U1 (en) | 2019-11-13 | 2019-11-13 | LENS |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU195924U1 true RU195924U1 (en) | 2020-02-11 |
Family
ID=69626535
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019136545U RU195924U1 (en) | 2019-11-13 | 2019-11-13 | LENS |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU195924U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU204248U1 (en) * | 2020-02-11 | 2021-05-17 | Открытое Акционерное Общество "Пеленг" | LENS |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4329024A (en) * | 1977-09-13 | 1982-05-11 | Pilkington P.E. Limited | Objective lenses |
RU2547005C1 (en) * | 2013-09-30 | 2015-04-10 | Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" | Apochromatic lens |
RU2631538C1 (en) * | 2016-05-23 | 2017-09-25 | Акционерное общество "Конструкторское бюро приборостроения им. академика А.Г. Шипунова" | Objective lens for closer ir-spectrum |
-
2019
- 2019-11-13 RU RU2019136545U patent/RU195924U1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4329024A (en) * | 1977-09-13 | 1982-05-11 | Pilkington P.E. Limited | Objective lenses |
RU2547005C1 (en) * | 2013-09-30 | 2015-04-10 | Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" | Apochromatic lens |
RU2631538C1 (en) * | 2016-05-23 | 2017-09-25 | Акционерное общество "Конструкторское бюро приборостроения им. академика А.Г. Шипунова" | Objective lens for closer ir-spectrum |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU204248U1 (en) * | 2020-02-11 | 2021-05-17 | Открытое Акционерное Общество "Пеленг" | LENS |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2451312C1 (en) | Objective lens | |
RU195924U1 (en) | LENS | |
RU170801U1 (en) | LENS | |
RU2738341C1 (en) | Lens with a spectro-splitting unit | |
RU2308063C1 (en) | Fast high-speed lens | |
RU2547005C1 (en) | Apochromatic lens | |
RU204540U1 (en) | LENS | |
RU204248U1 (en) | LENS | |
RU157161U1 (en) | LENS | |
RU204657U1 (en) | LENS | |
RU77457U1 (en) | LENS | |
RU142867U1 (en) | LENS | |
RU153917U1 (en) | LENS | |
RU2386988C1 (en) | Lens | |
RU81345U1 (en) | LENS | |
RU121091U1 (en) | Pupil Lens | |
RU2377619C1 (en) | High-aperture lens | |
RU2727269C1 (en) | Fast eyepiece with remote exit pupil | |
RU2377618C1 (en) | Lens | |
RU88821U1 (en) | LENS | |
RU189843U1 (en) | LENSES WITH DISCRETE CHANGES IN FOCUS DISTANCE | |
RU2341816C1 (en) | Objective | |
RU108649U1 (en) | LIGHT LIGHT | |
RU173290U1 (en) | LENS WITH EXTENDED PASSENGER | |
RU191487U1 (en) | LIGHT LIGHT |