RU2132561C1 - Wide aperture lens in extended entrance pupil - Google Patents

Wide aperture lens in extended entrance pupil Download PDF

Info

Publication number
RU2132561C1
RU2132561C1 RU98109567A RU98109567A RU2132561C1 RU 2132561 C1 RU2132561 C1 RU 2132561C1 RU 98109567 A RU98109567 A RU 98109567A RU 98109567 A RU98109567 A RU 98109567A RU 2132561 C1 RU2132561 C1 RU 2132561C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lens
component
biconvex
axis
glued
Prior art date
Application number
RU98109567A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Л.В. Калинин
И.А. Блюмина
Г.М. Бережнова
Г.Ю. Матвеева
Original Assignee
Калинин Леонид Владимирович
Блюмина Изабелла Александровна
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 Калинин Леонид Владимирович, Блюмина Изабелла Александровна filed Critical Калинин Леонид Владимирович
Priority to RU98109567A priority Critical patent/RU2132561C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2132561C1 publication Critical patent/RU2132561C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: optical instruments, in particular, design of black-and-white CCD matrix cameras. SUBSTANCE: device has two members, first of which is designed as positive meniscus which concave surface is directed to objects. Second member is designed as positive lens, which is glued from biconvex lens and negative meniscus. Ratio of sum of meniscus width and distance from entrance pupil to absolute values of first and second radiuses is respectively in range of 0.80 to 0.78. Focal length of second glued member is equal to absolute value of focal length of negative meniscus. In addition first meniscus may be produced from two menisci which radiuses are of same sign or from two lenses, one of which is biconvex and another is biconcave. Second member may be produced from glued triplet in which two biconcave lenses are located at edges and biconvex lens is in center. EFFECT: increased aperture while keeping high resolution and relative aperture, increased aberration correction capacity. 21 cl, 10 dwg

Description

Изобретение относится к области оптического приборостроения, а именно к объективам для миниатюрных телевизионных камер, работающих на ПЗС-матрицах. Применение объективов с вынесенным зрачком позволяет осуществлять маскировку при организации скрытой телевизионной съемки. При этом имеется возможность установки перед объективом специальных диафрагм, что позволяет профессионально замаскировать телевизионную камеру. Условия работы могут быть самыми неблагоприятными, так как освещенность объектов съемки колеблется в широком диапазоне, поэтому объективы для таких камер должны быть светосильными и широкоугольными. Кроме того, объективы должны иметь высокое разрешение в пределах всего поля зрения, иметь малую массу и быть удобными при монтаже. The invention relates to the field of optical instrumentation, and in particular to lenses for miniature television cameras operating on CCDs. The use of lenses with a remote pupil allows masking when organizing a hidden television survey. At the same time, it is possible to install special apertures in front of the lens, which allows you to professionally mask a television camera. Working conditions can be the most unfavorable, since the illumination of the subject varies in a wide range, so the lenses for such cameras should be fast and wide-angle. In addition, the lenses must have high resolution within the entire field of view, have a small mass and be convenient for installation.

Известен объектив с вынесенным входным зрачком (RU, патент 2094833,G 02 B 9/20, 1996 г.). Объектив содержит три линзовых компонента, первый из которых - положительный мениск, обращенный вогнутостью к пространству предметов, который может быть выполнен склеенным. Второй компонент-положительная двояковыпуклая линза, третий - склеенный из двояковыпуклой и двояковогнутой линзы. A known lens with a remote entrance pupil (RU, patent 2094833, G 02 B 9/20, 1996). The lens contains three lens components, the first of which is a positive meniscus facing concavity to the space of objects, which can be glued. The second component is a positive biconvex lens, the third is glued from a biconvex and biconcave lens.

Объектив подходит для миниатюрной телевизионной камеры, однако большой вынос входного зрачка несомненно вызовет сильное виньетирование в крайних углах наклона пучков и, как следствие, неравномерность освещенности по полю изображения. Кроме того, можно добиться такого же качества коррекции аберраций и угла поля зрения, сократив количество компонентов, т.е. упростив технологию изготовления и уменьшив стоимость объектива. The lens is suitable for a miniature television camera, however, a large projection of the entrance pupil will undoubtedly cause strong vignetting at the extreme tilt angles of the beams and, as a result, the uneven illumination in the image field. In addition, it is possible to achieve the same quality of correction of aberrations and the angle of the field of view by reducing the number of components, i.e. simplifying manufacturing technology and reducing the cost of the lens.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является двухкомпонентный объектив с вынесенным входным зрачком (JP, патент 61-30244, кл. G 02 В 13/00, 9/10, 26/10, 1982 г.). The closest in technical essence to the invention is a two-component lens with a remote entrance pupil (JP, patent 61-30244, class G 02 B 13/00, 9/10, 26/10, 1982).

Объектив содержит два линзовых компонента. Первый - отрицательная двояковогнутая линза, второй - положительная двояковыпуклая линза. Объектив имеет средний угол поля зрения и большое фокусное расстояние. Данная схема не может обеспечить высокую степень коррекции аберраций, так как не имеет достаточного количества свободных параметров. The lens contains two lens components. The first is a negative biconcave lens, the second is a positive biconvex lens. The lens has an average field of view angle and a large focal length. This scheme cannot provide a high degree of correction of aberrations, since it does not have a sufficient number of free parameters.

Технической задачей изобретения является увеличение угла поля зрения в объективе с вынесенным входным зрачком при сохранении высокого разрешения и относительного отверстия, а также обеспечение высокой степени коррекции аберраций. Кроме того, технической задачей изобретения является возможность обеспечения равномерности освещенности по полю, т.е. уменьшение виньетирования. Поставленная задача в первом варианте решается тем, что в объективе с вынесенным входным зрачком, содержащем два компонента, первый компонент выполнен в виде положительного мениска, обращенного вогнутостью к пространству предметов; второй - в виде положительной двояковыпуклой линзы, склеенной из двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, при этом отношение суммарной толщины по оси положительного мениска, т.е. первого компонента и расстояния до входного зрачка к абсолютным величинам первого и второго радиусов положительного мениска соответственно находится в пределах от 0,80 до 0,78, a фокусное расстояние второго склеенного компонента равно по абсолютной величине фокусному расстоянию отрицательного мениска. An object of the invention is to increase the angle of the field of view in the lens with a remote entrance pupil while maintaining high resolution and relative aperture, as well as providing a high degree of correction of aberrations. In addition, the technical task of the invention is the ability to ensure uniformity of illumination in the field, i.e. reduction of vignetting. The task in the first embodiment is solved by the fact that in the lens with a remote entrance pupil containing two components, the first component is made in the form of a positive meniscus facing concavity to the space of objects; the second - in the form of a positive biconvex lens glued from a biconvex lens and a negative meniscus, with the ratio of the total thickness along the axis of the positive meniscus, i.e. the first component and the distance to the entrance pupil to the absolute values of the first and second radii of the positive meniscus, respectively, ranges from 0.80 to 0.78, and the focal length of the second glued component is equal in absolute value to the focal length of the negative meniscus.

Для увеличения угла поля зрения объектива и уменьшения виньетирования крайних наклонных пучков лучей между толщинами линз и компонентов по оси и их фокусными расстояниями соблюдены следующие соотношения:

Figure 00000002

D2 < 0,9 F2
Figure 00000003

Figure 00000004

где D1k - толщина по оси первого компонента;
D2 - толщина по оси двояковыпуклой линзы второго компонента;
D3 - толщина по оси отрицательного мениска второго компонента;
F1k, F2k - фокусные расстояния компонентов;
F2 - фокусное расстояние двояковыпуклой линзы второго компонента;
F3 - фокусное расстояние отрицательного мениска второго компонента.To increase the angle of the field of view of the lens and reduce the vignetting of the extreme inclined beams of rays between the thicknesses of the lenses and components along the axis and their focal lengths, the following relationships are observed:
Figure 00000002

D2 <0.9 F2
Figure 00000003

Figure 00000004

where D1k is the thickness along the axis of the first component;
D2 is the thickness along the axis of the biconvex lens of the second component;
D3 is the thickness along the axis of the negative meniscus of the second component;
F1k, F2k - focal lengths of the components;
F2 is the focal length of the biconvex lens of the second component;
F3 is the focal length of the negative meniscus of the second component.

В частном случае первый компонент может быть выполнен склеенным из двух менисков с радиусами одного знака, а также склеенным из двух линз - двояковогнутой и двояковыпуклой. In the particular case, the first component can be glued from two menisci with radii of the same sign, as well as glued from two lenses - biconcave and biconvex.

Получить малогабаритный объектив можно при выполнении следующего условия: длина объектива не должна превышать 3Fоб, где Fоб - фокусное расстояние объектива.A small-sized lens can be obtained if the following condition is met: the lens length should not exceed 3F rev , where F rev is the focal length of the lens.

Для сохранения большого относительного отверстия первый компонент объектива выполнен из оптического сверхтяжелого кронового стекла. To maintain a large relative aperture, the first lens component is made of super heavy optical crown glass.

Двояковыпуклая линза второго компонента выполнена из этой же марки стекла, а отрицательный мениск - из тяжелого флинтового стекла. Такой выбор стекол обусловлен тем, чтобы максимально уменьшить углы падения и преломления лучей на поверхностях и избежать появления аберраций высших порядков, так как количество свободных параметров, необходимых для коррекции аберраций в двухкомпонентном объективе, ограничено. Разность показателей преломления пары стекол во втором компоненте составляет не менее 0,05 для длины волны 546,07 нм. The biconvex lens of the second component is made of the same glass grade, and the negative meniscus is made of heavy flint glass. Such a choice of glasses is due to minimizing the angles of incidence and refraction of rays on surfaces and to avoid the appearance of higher-order aberrations, since the number of free parameters necessary for correcting aberrations in a two-component lens is limited. The difference in the refractive indices of a pair of glasses in the second component is at least 0.05 for a wavelength of 546.07 nm.

Ход лучей в первом компоненте позволяет выполнить посадочную поверхность линзы конической, что создает удобство при монтаже. The path of the rays in the first component allows you to make the landing surface of the conical lens, which creates ease of installation.

Поставленная задача во втором варианте решается тем, что второй компонент выполнен в виде триплета, склеенного из двояковыпуклой, двояковогнутой и двояковыпуклой линз. Это дает дополнительную возможность исправить в объективе хроматические аберрации в том случае, когда первый компонент - несклеенный мениск. При этом сохраняется отношение суммарной толщины первого компонента и расстояния до входного зрачка к абсолютным величинам первого и второго радиусов соответственно и находится в пределах от 0,80 до 0,78, а фокусные расстояния линз триплета составляют по абсолютным величинам следующее соотношение 1:0,8:1,5. В частном случае, первый компонент может быть выполнен склеенным из двух менисков с радиусами одного знака или склеенным из двояковогнутой и двояковыпуклой линз. При этом между толщинами линз и компонентов по оси и их фокусными расстояниями соблюдены следующие соотношения:

Figure 00000005

D2 < 0,9 F2
Figure 00000006

Figure 00000007

Figure 00000008

где D1k - толщина по оси первого компонента;
D2 - толщина первой двояковыпуклой линзы второго компонента;
D3 - толщина двояковогнутой линзы второго компонента;
D4 - толщина второй двояковыпуклой линзы второго компонента;
F1k, F2k - фокусные расстояния компонентов;
F2- фокусное расстояние первой двояковыпуклой линзы второго компонента;
F3- фокусное расстояние двояковогнутой линзы второго компонента;
F4- фокусное расстояние второй двояковыпуклой линзы второго компонента.The task in the second embodiment is solved by the fact that the second component is made in the form of a triplet glued from biconvex, biconcave and biconvex lenses. This provides an additional opportunity to correct chromatic aberration in the lens in the case when the first component is an unsticked meniscus. At the same time, the ratio of the total thickness of the first component and the distance to the entrance pupil to the absolute values of the first and second radii, respectively, is in the range from 0.80 to 0.78, and the focal lengths of the triplet lenses in absolute terms make the following ratio 1: 0.8 : 1.5. In the particular case, the first component can be glued from two menisci with radii of the same sign or glued from a biconcave and biconvex lens. Moreover, between the thicknesses of the lenses and components along the axis and their focal lengths, the following relationships are observed:
Figure 00000005

D2 <0.9 F2
Figure 00000006

Figure 00000007

Figure 00000008

where D1k is the thickness along the axis of the first component;
D2 is the thickness of the first biconvex lens of the second component;
D3 is the thickness of the biconcave lens of the second component;
D4 is the thickness of the second biconvex lens of the second component;
F1k, F2k - focal lengths of the components;
F2 is the focal length of the first biconvex lens of the second component;
F3 is the focal length of the biconcave lens of the second component;
F4 is the focal length of the second biconvex lens of the second component.

Во втором варианте длина объектива не превышает 3Fоб, где Fоб - фокусное расстояние объектива, который также является малогабаритным. Для получения малых углов падения и преломления на поверхностях первый компонент и двояковыпуклые линзы второго компонента выполнены из одной марки оптического стекла сверхтяжелого крона, а отрицательная двояковогнутая линза второго компонента выполнена из тяжелого флинтового стекла. Разность показателей преломления стекол во втором компоненте составляет не менее 0,05 для длины волны 546,07 нм. Ход лучей позволяет выполнить посадочную поверхность первого компонента конической, причем вершина конуса совпадает с положением входного зрачка.In the second embodiment, the lens length does not exceed 3F rev , where F rev is the focal length of the lens, which is also small-sized. To obtain small angles of incidence and refraction on the surfaces, the first component and the biconvex lenses of the second component are made of the same type of super-heavy crown optical glass, and the negative biconcave lens of the second component is made of heavy flint glass. The difference in the refractive indices of the glasses in the second component is at least 0.05 for a wavelength of 546.07 nm. The path of the rays allows you to make the landing surface of the first component is conical, and the top of the cone coincides with the position of the entrance pupil.

Поставленная задача в третьем варианте решается тем, что в объективе с вынесенным входным зрачком, содержащем два компонента, первый компонент выполнен в виде положительного мениска, второй - триплет, склеенный из отрицательного мениска, двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, при этом отношение суммарной толщины первого компонента по оси и расстояния до входного зрачка к абсолютным величинам первого и второго радиусов соответственно находится в пределах от 1,05 до 1,10, а фокусные расстояния линз триплета составляют по абсолютным величинам следующее соотношение 1:0,2:0,6. В данном варианте существенно уменьшено виньетирование крайних наклонных пучков лучей и увеличен угол поля зрения в результате того, что между толщинами линз и компонентов по оси и их фокусными расстояниями соблюдены следующие соотношения:
0,2 < D1k/F1k < 0,3
0,9 < (D3+D4)/F(3+4) < 1,2
0,8 < (D4+D5)/F(4+5) < 0,9
0,7 < (D3+D4+D5)/F2k < 0,8,
где D1k - суммарная толщина по оси первого компонента;
D3 - толщина по оси первого отрицательного мениска триплета;
D4 - толщина по оси двояковыпуклой линзы триплета;
D5 - толщина по оси второго отрицательного мениска триплета;
F1k, F2k - фокусные расстояния первого и второго компонентов;
F(3+4) - фокусное расстояние первой и второй линз триплета в склейке;
F(4+5) - фокусное расстояние второй и третьей линз триплета в склейке.The task in the third embodiment is solved by the fact that in the lens with a remote entrance pupil containing two components, the first component is made in the form of a positive meniscus, the second is a triple glued from a negative meniscus, a biconvex lens and a negative meniscus, while the ratio of the total thickness of the first component along the axis and the distance to the entrance pupil to the absolute values of the first and second radii, respectively, is in the range from 1.05 to 1.10, and the focal lengths of the triplet lenses are absolute in The following ratio is 1: 0.2: 0.6. In this embodiment, the vignetting of the extreme inclined beams of rays is significantly reduced and the angle of the field of view is increased as a result of the following relations between the thicknesses of the lenses and components along the axis and their focal lengths:
0.2 <D1k / F1k <0.3
0.9 <(D3 + D4) / F (3 + 4) <1.2
0.8 <(D4 + D5) / F (4 + 5) <0.9
0.7 <(D3 + D4 + D5) / F2k <0.8,
where D1k is the total thickness along the axis of the first component;
D3 is the thickness along the axis of the first negative meniscus of the triplet;
D4 is the thickness along the axis of the biconvex triplet lens;
D5 is the thickness along the axis of the second negative meniscus of the triplet;
F1k, F2k - focal lengths of the first and second components;
F (3 + 4) is the focal length of the first and second triplet lenses in gluing;
F (4 + 5) is the focal length of the second and third triplet lenses in gluing.

В частном случае первый компонент может быть выполнен в виде положительного мениска, склеенного из двух менисков с радиусами одного знака или склеенным из двояковогнутой и двояковыпуклой линз. В третьем варианте длина объектива не превышает 3Fоб, где Fоб - фокусное расстояние всего объектива. Для сохранения большого относительного отверстия первый компонент выполнен склеенным из двух марок сверхтяжелого оптического кронового стекла.In a particular case, the first component can be made in the form of a positive meniscus glued from two menisci with radii of the same sign or glued from a biconcave and biconvex lens. In the third embodiment, the lens length does not exceed 3F rev , where F rev is the focal length of the entire lens. To maintain a large relative aperture, the first component is glued from two grades of superheavy optical crown glass.

Двояковыпуклая линза триплета также выполнена из сверхтяжелого крона, а отрицательные мениски триплета выполнены из тяжелого флинтового стекла. Разность показателей преломления стекол во втором компоненте составляет не менее 0,05 для длины волны 546,07 нм. В данном варианте также ход лучей позволяет выполнить посадочную поверхность первого компонента конической, причем вершина конуса совпадает с положением входного зрачка. The biconvex triplet lens is also made of super-heavy crown, and the negative meniscus of the triplet is made of heavy flint glass. The difference in the refractive indices of the glasses in the second component is at least 0.05 for a wavelength of 546.07 nm. In this embodiment, the ray path also allows the landing surface of the first component to be conical, with the top of the cone coinciding with the position of the entrance pupil.

На фиг. 1 дана принципиальная схема объектива по п.1 формулы. На фиг. 2 дана принципиальная схема объектива по п.2 формулы. На фиг. 3 - принципиальная схема объектива по п. 3 формулы. На фиг. 4 - принципиальная схема объектива по п. 8 формулы. На фиг. 5 представлена схема объектива по п.9 формулы. На фиг. 6 представлена схема объектива по п.10 формулы. На фиг. 7 - принципиальная схема объектива по п.15 формулы. На фиг. 8 приведена схема по п. 16 формулы. На фиг. 9 приведена схема по п.17 формулы. На фиг. 10 приведены графики аберраций. In FIG. 1 is a schematic diagram of a lens according to claim 1 of the formula. In FIG. 2 is a schematic diagram of a lens according to claim 2 of the formula. In FIG. 3 is a schematic diagram of a lens according to claim 3 of the formula. In FIG. 4 is a schematic diagram of a lens according to claim 8 of the formula. In FIG. 5 shows a lens circuit according to claim 9 of the formula. In FIG. 6 shows a lens circuit according to claim 10 of the formula. In FIG. 7 is a schematic diagram of a lens according to claim 15. In FIG. 8 is a diagram according to claim 16 of the formula. In FIG. 9 is a diagram according to claim 17 of the formula. In FIG. 10 shows graphs of aberrations.

В табл. 1 (см. табл. 1 и 2 в конце описания) приведены конструктивные параметры объектива. В табл. 2 приведены среднеквадратические размеры пятна рассеяния объектива по полю изображения. In the table. 1 (see table. 1 and 2 at the end of the description) shows the design parameters of the lens. In the table. Figure 2 shows the rms dimensions of the lens scattering spot over the image field.

Широкоугольный объектив с вынесенным входным зрачком на фиг. 1 содержит положительный мениск 1 и положительную склеенную линзу, состоящую из двояковыпуклой линзы 2 и отрицательного мениска 3. The wide-angle lens with a remote entrance pupil in FIG. 1 contains a positive meniscus 1 and a positive bonded lens, consisting of a biconvex lens 2 and a negative meniscus 3.

На фиг. 2 представлен объектив, в котором первый компонент - положительный мениск, склеенный из двух менисков 1 и 2 с радиусами одного знака. Второй компонент - положительная склеенная линза, состоящая из двояковыпуклой линзы 3 и отрицательного мениска 4. На фиг. 3 представлен объектив, в котором первый компонент - положительный мениск, склеенный из двояковогнутой линзы 1 и двояковыпуклой линзы 2. Второй компонент - положительная линза, склеенная из двояковыпуклой линзы 3 и отрицательного мениска 4. На фиг. 4 представлен объектив, в котором первый компонент - положительный мениск 1, второй компонент - триплет, склеенный из двояковыпуклой линзы 2, двояковогнутой линзы 3 и двояковыпуклой линзы 4. На фиг. 5 представлен объектив, в котором первый компонент - положительный, склеенный из двух менисков с радиусами одного знака, а второй компонент - склеенный триплет. На фиг. 6 объектив, в котором первый компонент - положительный, склеенный из двояковогнутой и двояковыпуклой линз, а второй компонент - положительный склеенный триплет. На фиг. 7 представлен объектив, в котором первый компонент - положительный мениск, второй компонент-триплет, склеенный из отрицательного мениска, двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска. На фиг. 8 - объектив, в котором первый компонент - положительный мениск, склеенный из двух менисков с радиусами одного знака, второй компонент - триплет, склеенный из двух отрицательных менисков и двояковыпуклой линзы. На фиг. 9 - объектив, в котором первый компонент - положительный мениск, склеенный из двояковогнутой и двояковыпуклой линз, а второй компонент - триплет, склеенный из отрицательного мениска, двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска. In FIG. Figure 2 shows a lens in which the first component is a positive meniscus glued from two menisci 1 and 2 with radii of the same sign. The second component is a positive bonded lens, consisting of a biconvex lens 3 and a negative meniscus 4. In FIG. 3 shows a lens in which the first component is a positive meniscus glued from a biconcave lens 1 and a biconvex lens 2. The second component is a positive lens glued from a biconvex lens 3 and a negative meniscus 4. FIG. 4 shows a lens in which the first component is the positive meniscus 1, the second component is a triple glued from a biconvex lens 2, a biconcave lens 3, and a biconvex lens 4. In FIG. Figure 5 shows a lens in which the first component is positive, glued from two menisci with radii of the same sign, and the second component is a glued triplet. In FIG. 6 is a lens in which the first component is positive, glued from a biconcave and biconvex lens, and the second component is a positive glued triplet. In FIG. 7 shows a lens in which the first component is a positive meniscus, the second component is a triple glued from a negative meniscus, a biconvex lens and a negative meniscus. In FIG. 8 - a lens in which the first component is a positive meniscus glued from two menisci with radii of the same sign, the second component is a triple glued from two negative menisci and a biconvex lens. In FIG. 9 - a lens in which the first component is a positive meniscus glued from a biconcave and biconvex lens, and the second component is a triplet glued from a negative meniscus, a biconvex lens and a negative meniscus.

Расчетом достигается незначительное изменение в положении выходного зрачка объектива для всех наклонных пучков, а также практическое постоянство апертуры в наклонных пучках. Вследствие этого достигается и равномерность освещенности по полю изображения. Общая длина объектива с учетом заднего фокального отрезка обеспечивает удобство его установки на камеры различной конструкции. The calculation achieves a slight change in the position of the exit pupil of the lens for all inclined beams, as well as the practical constancy of the aperture in inclined beams. As a result of this, uniformity of illumination in the image field is achieved. The total length of the lens, taking into account the rear focal length, provides the convenience of its installation on cameras of various designs.

Пример выполнения объектива с вынесенным входным зрачком приведен в табл. 1. An example of a lens with a remote entrance pupil is shown in table. 1.

Рассчитанные характеристики объектива:
Фокусное расстояние, мм - 3,1
Относительное отверстие - 1:2,2
Разрешающая способность, лин/мм
в центре не менее - 125
на краю не менее - 50
Максимальное угловое поле зрения, град - 144
Минимальный задний фокальный отрезок при фокусировке на бесконечность, мм - 3,5
Объектив ахроматизован для диапазона длин волн, мкм - 0,434 - 0,800
Максимальный вынос входного зрачка, мм - 0,5
Созданный по данной схеме объектив может быть установлен на камеры, работающие с ПЗС-матрицами 1/3'' и 1/4''.The calculated lens characteristics:
Focal Length, mm - 3.1
Relative aperture - 1: 2.2
Resolution, lin / mm
in the center no less - 125
at least 50
Maximum angular field of view, degrees - 144
The minimum back focal segment when focusing on infinity, mm - 3,5
The lens is achromatized for the wavelength range, microns - 0.434 - 0.800
The maximum removal of the entrance pupil, mm - 0.5
The lens created according to this scheme can be mounted on cameras working with 1/3 '' and 1/4 '' CCDs.

Далее, в табл. 2 представлены результаты коррекции аберраций объектива в меридиональном и сагиттальном сечениях по критерию пятна рассеяния. Further, in the table. 2 shows the results of correction of lens aberrations in the meridional and sagittal sections according to the criterion of the scattering spot.

Проведенный анализ структуры оптического изображения показал, что полученные величины могут быть сравнимы, а на некоторых углах наклона существенно меньше размеров пикселей ПЗС-матриц, с которыми может работать объектив. Это значит, что данный объектив имеет высокое разрешение в широком диапазоне пространственных частот, которое позволяет ему работать с различными ПЗС-матрицами. The analysis of the structure of the optical image showed that the obtained values can be comparable, and at some tilt angles, they are significantly smaller than the pixel sizes of the CCD matrices with which the lens can work. This means that this lens has a high resolution in a wide range of spatial frequencies, which allows it to work with various CCD arrays.

Claims (21)

1. Широкоугольный объектив с вынесенным входным зрачком, состоящий из двух компонентов, второй из которых - положительная двояковыпуклая линза, отличающийся тем, что первый компонент выполнен в виде положительного мениска, обращенного вогнутостью к пространству предметов, второй - в виде линзы, склеенной из двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, при этом отношение суммы толщины первого компонента и расстояния до входного зрачка к абсолютным величинам первого и второго радиусов первого компонента соответственно находится в пределах от 0,80 до 0,78, а фокусное расстояние второго склеенного компонента равно по абсолютной величине фокусному расстоянию отрицательного мениска. 1. A wide-angle lens with a remote entrance pupil, consisting of two components, the second of which is a positive biconvex lens, characterized in that the first component is made in the form of a positive meniscus facing concavity to the space of objects, the second is in the form of a lens glued from a biconvex lens and a negative meniscus, while the ratio of the sum of the thickness of the first component and the distance to the entrance pupil to the absolute values of the first and second radii of the first component, respectively, is in the pre crystals from 0.80 to 0.78, and the focal length of the second cemented component is equal in magnitude to the focal length of the negative meniscus. 2. Объектив по п. 1, отличающийся тем, что первый компонент выполнен склеенным из двух менисков с радиусами одного знака. 2. The lens according to claim 1, characterized in that the first component is made glued from two menisci with radii of the same sign. 3. Объектив по п. 1, отличающийся тем, что первый компонент выполнен склеенным из двояковогнутой и двояковыпуклой линз. 3. The lens according to claim 1, characterized in that the first component is glued from biconcave and biconvex lenses. 4. Объектив по п. 1, отличающийся тем, что между толщинами его линз и компонентов по оси и их фокусными расстояниями соблюдены следующие соотношения
Figure 00000009

D2 < 0,9 F2
Figure 00000010

Figure 00000011

где D1к - толщина по оси первого компонента;
D2 - толщина по оси двояковыпуклой линзы второго компонента;
D3 - толщина по оси отрицательного мениска второго компонента;
F1к, F2к - фокусные расстояния компонентов;
F2 - фокусное расстояние двояковыпуклой линзы второго компонента;
F3 - фокусное расстояние отрицательного мениска второго компонента.4. The lens according to claim 1, characterized in that the following relations are observed between the thicknesses of its lenses and components along the axis and their focal lengths
Figure 00000009

D2 <0.9 F2
Figure 00000010

Figure 00000011

where D1к is the thickness along the axis of the first component;
D2 is the thickness along the axis of the biconvex lens of the second component;
D3 is the thickness along the axis of the negative meniscus of the second component;
F1к, F2к - focal lengths of components;
F2 is the focal length of the biconvex lens of the second component;
F3 is the focal length of the negative meniscus of the second component. 5. Объектив по п.1, отличающийся тем, что длина объектива не превышает 3Fоб, где Fоб - фокусное расстояние объектива.5. The lens according to claim 1, characterized in that the length of the lens does not exceed 3F about , where F about - the focal length of the lens. 6. Объектив по п.1, отличающийся тем, что первый компонент и двояковыпуклая линза второго компонента выполнены из одной марки оптического стекла - сверхтяжелого крона, а отрицательный мениск второго компонента выполнен из тяжелого флинтового стекла. 6. The lens according to claim 1, characterized in that the first component and the biconvex lens of the second component are made of the same brand of optical glass - super-heavy crown, and the negative meniscus of the second component is made of heavy flint glass. 7. Объектив по п.1, отличающийся тем, что посадочная поверхность первого компонента выполнена конической, причем вершина конуса совпадает с положением входного зрачка. 7. The lens according to claim 1, characterized in that the landing surface of the first component is made conical, and the top of the cone coincides with the position of the entrance pupil. 8. Широкоугольный объектив с вынесенным входным зрачком, состоящий из двух компонентов, второй из которых - положительная двояковыпуклая линза, отличающийся тем, что первый компонент выполнен в виде положительного мениска, обращенного вогнутостью к пространству предметов, второй - в виде триплета, склеенного из первой двояковыпуклой, двояковогнутой и второй двояковыпуклой линз, при этом отношение суммы толщины первого компонента и расстояния до входного зрачка к абсолютным величинам первого и второго радиусов первого компонента соответственно находится в пределах от 0,80 до 0,78, а фокусные расстояния линз триплета по абсолютным величинам составляют соотношение 1 : 0,8 : 1,5. 8. A wide-angle lens with a remote entrance pupil, consisting of two components, the second of which is a positive biconvex lens, characterized in that the first component is made in the form of a positive meniscus facing concavity to the space of objects, the second in the form of a triple glued from the first biconvex , biconcave and second biconvex lenses, the ratio of the sum of the thickness of the first component and the distance to the entrance pupil to the absolute values of the first and second radii of the first component, respectively GOVERNMENTAL ranges from 0.80 to 0.78, and a ratio of the focal lengths of lens 1 triplet of absolute values: 0.8: 1.5. 9. Объектив по п. 8, отличающийся тем, что первый компонент выполнен склеенным из двух менисков с радиусами одного знака. 9. The lens according to claim 8, characterized in that the first component is made glued from two menisci with radii of the same sign. 10. Объектив по п. 8, отличающийся тем, что первый компонент выполнен склеенным из двояковогнутой и двояковыпуклой линз. 10. The lens according to claim 8, characterized in that the first component is glued from biconcave and biconvex lenses. 11. Объектив по п.8, отличающийся тем, что между толщинами его линз и компонентов по оси и их фокусными расстояниями соблюдены следующие соотношения
Figure 00000012

D2 < 0,9 F2
Figure 00000013

Figure 00000014

Figure 00000015

где D1к - толщина по оси первого компонента;
D2 - толщина по оси двояковыпуклой линзы второго компонента;
D3 - толщина по оси двояковогнутой линзы второго компонента;
D4 - толщина по оси второй двояковыпуклой линзы второго компонента;
F1к, F2к - фокусные расстояния компонентов;
F2 - фокусное расстояние первой двояковыпуклой линзы второго компонента;
F3 - фокусное расстояние двояковогнутой линзы второго компонента;
F4 - фокусное расстояние второй двояковыпуклой линзы второго компонента.11. The lens of claim 8, characterized in that between the thicknesses of its lenses and components along the axis and their focal lengths, the following relations are observed
Figure 00000012

D2 <0.9 F2
Figure 00000013

Figure 00000014

Figure 00000015

where D1к is the thickness along the axis of the first component;
D2 is the thickness along the axis of the biconvex lens of the second component;
D3 is the thickness along the axis of the biconcave lens of the second component;
D4 is the thickness along the axis of the second biconvex lens of the second component;
F1к, F2к - focal lengths of components;
F2 is the focal length of the first biconvex lens of the second component;
F3 is the focal length of the biconcave lens of the second component;
F4 is the focal length of the second biconvex lens of the second component. 12. Объектив по п.8, отличающийся тем, что длина объектива не превышает 3Fоб, где Fоб - фокусное расстояние объектива.12. The lens of claim 8, characterized in that the length of the lens does not exceed 3F about , where F about - the focal length of the lens. 13. Объектив по п.8, отличающийся тем, что первый компонент и двояковыпуклые линзы второго компонента выполнены из одной марки оптического стекла - сверхтяжелого крона, а отрицательная двояковогнутая линза второго компонента выполнена из тяжелого флинтового стекла. 13. The lens of claim 8, wherein the first component and the biconvex lenses of the second component are made of the same brand of optical glass - super-heavy crown, and the negative biconcave lens of the second component is made of heavy flint glass. 14. Объектив по п.8, отличающийся тем, что посадочная поверхность первого компонента выполнена конической, причем вершина конуса совпадает с положением входного зрачка. 14. The lens of claim 8, characterized in that the landing surface of the first component is made conical, and the top of the cone coincides with the position of the entrance pupil. 15. Широкоугольный объектив с вынесенным входным зрачком, состоящий из двух компонентов, второй из которых - положительная двояковыпуклая линза, отличающийся тем, что первый компонент выполнен в виде положительного мениска, обращенного вогнутостью к пространству предметов, второй - в виде триплета, склеенного из первого отрицательного мениска двояковыпуклой линзы и второго отрицательного мениска, при этом отношение суммы толщины по оси первого компонента и расстояния до входного зрачка к абсолютным величинам первого и второго радиусов первого компонента соответственно находится в пределах от 1,05 до 1,15, а фокусные расстояния линз триплета составляют по абсолютным величинам следующее отношение 1 : 0,2 : 0,6. 15. A wide-angle lens with a remote entrance pupil, consisting of two components, the second of which is a positive biconvex lens, characterized in that the first component is made in the form of a positive meniscus facing concavity to the space of objects, the second in the form of a triple glued from the first negative meniscus of a biconvex lens and the second negative meniscus, the ratio of the sum of the thickness along the axis of the first component and the distance to the entrance pupil to the absolute values of the first and second radii ervogo component is suitably in the range of from 1.05 to 1.15, and comprise at absolute values following relation 1 triplet lens focal distance: 0.2: 0.6. 16. Объектив по п.15, отличающийся тем, что первый компонент выполнен склеенным из двух менисков с радиусами одного знака. 16. The lens of claim 15, wherein the first component is glued from two menisci with radii of the same sign. 17. Объектив по п.15, отличающийся тем, что первый компонент выполнен склеенным из двояковогнутой и двояковыпуклой линз. 17. The lens of claim 15, wherein the first component is glued from a biconcave and biconvex lens. 18. Объектив по п.15, отличающийся тем, что между толщинами по оси его линз и компонентов и их фокусными расстояниями соблюдены следующие соотношения
0,2 < D1к/F1к < 0,3
0,9 < (D3 + D4)/F(3 + 4) < 1,2
0,8 < (D4 + D5)/F(4 + 5) < 0,9
0,7 < (D3 + D4 + D5)/F2к < 0,8,
где D1к - толщина по оси первого компонента;
D3 - толщина по оси первого отрицательного мениска триплета;
D4 - толщина по оси двояковыпуклой линзы триплета;
D5 - толщина по оси второго отрицательного мениска триплета;
F1к, F2к - фокусные расстояния первого и второго компонентов;
F(3 + 4) - фокусное расстояние первой и второй линз триплета в склейке;
F(4 + 5) - фокусное расстояние второй и третьей линз триплета в склейке.18. The lens according to claim 15, characterized in that the following relationships are observed between the thicknesses along the axis of its lenses and components and their focal lengths
0.2 <D1k / F1k <0.3
0.9 <(D3 + D4) / F (3 + 4) <1.2
0.8 <(D4 + D5) / F (4 + 5) <0.9
0.7 <(D3 + D4 + D5) / F2k <0.8,
where D1к is the thickness along the axis of the first component;
D3 is the thickness along the axis of the first negative meniscus of the triplet;
D4 is the thickness along the axis of the biconvex triplet lens;
D5 is the thickness along the axis of the second negative meniscus of the triplet;
F1к, F2к - focal lengths of the first and second components;
F (3 + 4) is the focal length of the first and second triplet lenses in gluing;
F (4 + 5) is the focal length of the second and third triplet lenses in gluing. 19. Объектив по п.15, отличающийся тем, что длина объектива не превышает 3Fоб, где Fоб - фокусное расстояние всего объектива.19. The lens of claim 15, wherein the length of the lens does not exceed 3F about , where F about is the focal length of the entire lens. 20. Объектив по п.16, отличающийся тем, что обе линзы первого компонента выполнены из разных марок сверхтяжелого оптического кронового стекла, двояковыпуклая линза второго компонента выполнена из сверхтяжелого оптического кронового стекла, а отрицательные мениски второго компонента выполнены из тяжелого флинтового стекла. 20. The lens of claim 16, wherein both lenses of the first component are made of different grades of superheavy optical crown glass, the biconvex lens of the second component is made of superheavy optical crown glass, and the negative menisci of the second component are made of heavy flint glass. 21. Объектив по п.15, отличающийся тем, что посадочная поверхность первого компонента выполнена конической, причем вершина конуса совпадает с положением входного зрачка. 21. The lens according to clause 15, wherein the landing surface of the first component is made conical, and the top of the cone coincides with the position of the entrance pupil.
RU98109567A 1998-05-27 1998-05-27 Wide aperture lens in extended entrance pupil RU2132561C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98109567A RU2132561C1 (en) 1998-05-27 1998-05-27 Wide aperture lens in extended entrance pupil

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98109567A RU2132561C1 (en) 1998-05-27 1998-05-27 Wide aperture lens in extended entrance pupil

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2132561C1 true RU2132561C1 (en) 1999-06-27

Family

ID=20206232

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98109567A RU2132561C1 (en) 1998-05-27 1998-05-27 Wide aperture lens in extended entrance pupil

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2132561C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8379329B2 (en) Imaging optical system, camera and personal digital assistant
US20070126911A1 (en) Image capture apparatus and zoom lens
JPH0784180A (en) Fish-eye lens in water
JP2903479B2 (en) Zoom lens
KR20050086076A (en) Rear projection optical system for wide field of view and high resolution
EP1115020A2 (en) Front tele-converter, and front tele-converter having vibration-reduction function
JPS6154202B2 (en)
JP2008070410A (en) Zoom lens
JP3295027B2 (en) Retrofocus type large aperture ratio wide-angle lens
JP2679016B2 (en) Zoom lens system for finite distance
JP2582144B2 (en) Shooting lens
KR100189069B1 (en) Small wide angle photo lens
KR100278683B1 (en) Aberration correction plate for interchangeable lens
JPH0693072B2 (en) Zoom Finder
JP5397063B2 (en) Imaging optical system, camera device, and portable information terminal device
JP3352164B2 (en) Wide zoom lens with high zoom ratio
US4749263A (en) Rear conversion lens system
RU2132561C1 (en) Wide aperture lens in extended entrance pupil
JPH09133859A (en) Photographic lens
JPH09211547A (en) Real image system zoom finder
US5134522A (en) Projection lens system
JPH0677102B2 (en) Wide-angle lens
JP3548517B2 (en) Zoom lens and projection device using the same
JPS6142245B2 (en)
JPH08114742A (en) Optical system for composite camera

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050528