RU2239855C2 - Lens objective - Google Patents

Lens objective Download PDF

Info

Publication number
RU2239855C2
RU2239855C2 RU2002135565/28A RU2002135565A RU2239855C2 RU 2239855 C2 RU2239855 C2 RU 2239855C2 RU 2002135565/28 A RU2002135565/28 A RU 2002135565/28A RU 2002135565 A RU2002135565 A RU 2002135565A RU 2239855 C2 RU2239855 C2 RU 2239855C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lens
component
biconvex
lenses
plane
Prior art date
Application number
RU2002135565/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002135565A (en
Inventor
Т.Н. Хацевич (RU)
Т.Н. Хацевич
С.В. Олейник (RU)
С.В. Олейник
Original Assignee
Сибирская государственная геодезическая академия
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 Сибирская государственная геодезическая академия filed Critical Сибирская государственная геодезическая академия
Priority to RU2002135565/28A priority Critical patent/RU2239855C2/en
Publication of RU2002135565A publication Critical patent/RU2002135565A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2239855C2 publication Critical patent/RU2239855C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Lenses (AREA)

Abstract

FIELD: optics.
SUBSTANCE: device has three components. First component consists of two lenses - biconvex and flat-concave lens, directed by concave portion to objects plane, with small air space between them, and second component has shape of positive meniscus directed by concave portion to image plane and is a gluing together of biconvex and biconcave lenses. Third component also has shape of positive meniscus directed by concave portion to image plane.
EFFECT: higher resolution and better image quality.
5 dwg

Description

Изобретение относится к области оптико-электронного приборостроения и может быть использовано в качестве объектива в приборах ночного видения для наблюдения и опознавания объектов в условиях пониженной освещенности.The invention relates to the field of optoelectronic instrumentation and can be used as a lens in night vision devices for observing and identifying objects in low light conditions.

Известен объектив для работы в инфракрасной области спектра [1], состоящий из двух компонентов. Первый компонент содержит одиночную выпуклоплоскую линзу и положительную линзу, склеенную из плосковыпуклой линзы и двояковогнутой линзы, а второй компонент - близфокальный положительный мениск.Known lens for working in the infrared region of the spectrum [1], consisting of two components. The first component contains a single convex flat lens and a positive lens glued from a plano-convex lens and a biconcave lens, and the second component contains a near-focal positive meniscus.

Его недостатком является низкое качество изображения (кружок рассеяния 2Δy’≤0.266 мм для спектрального диапазона 486-800 нм, на краю поля зрения максимальный полный размер кружка рассеяния 0.1 мм, дисторсия 3.9%).Its disadvantage is the low image quality (scattering circle 2Δy’≤0.266 mm for the spectral range 486-800 nm, at the edge of the field of view the maximum full size of the scattering circle is 0.1 mm, distortion 3.9%).

Наиболее близким, принятым за прототип, является светосильный объектив для работы в приборах ночного видения [2], состоящий из трех компонентов, первый из которых - двухсклеенная линза, состоящая из двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, а второй и третий - положительные мениски, обращенные вогнутостью к плоскости изображения.The closest adopted for the prototype is a fast lens for working in night-vision devices [2], consisting of three components, the first of which is a double-glued lens, consisting of a biconvex lens and a negative meniscus, and the second and third are positive menisci reversed by concavity to the image plane.

Недостатками этого объектива являются низкое качество изображения и малая разрешающая способность, которые не позволяют их использовать при работе с ЭОПами 2+ и 3 поколений, разрешающая способность которых лежит в пределах 60 мм-1.The disadvantages of this lens are the low image quality and low resolution, which do not allow them to be used when working with 2+ and 3 generations of image intensifiers, the resolution of which lies within 60 mm -1 .

Необходимое улучшение качества изображения в этой системе невозможно обеспечить из-за наличия больших остаточных аберраций, из которых первостепенное значение имеют остаточная сферохроматическая аберрация и кома.The necessary improvement in image quality in this system cannot be ensured due to the presence of large residual aberrations, of which the residual spherochromatic aberration and coma are of paramount importance.

Задачей данного изобретения является обеспечение более высоких технических характеристик объектива: повышение разрешающей способности и улучшение качества изображения.The objective of the invention is to provide higher technical characteristics of the lens: increasing resolution and improving image quality.

Поставленная задача достигается тем, что линзовый объектив содержит три компонента, первый компонент которого состоит из двояковыпуклой и отрицательной линз, а второй и третий имеют форму положительных менисков, обращенных вогнутостями к плоскости изображения, согласно изобретению отрицательная линза первого компонента выполнена плосковогнутой, обращенной вогнутостью к плоскости предметов, и разделена с первой малым воздушным промежутком, а второй компонент выполнен в виде склейки из двояковыпуклой и двояковогнутой линз.The objective is achieved in that the lens contains three components, the first component of which consists of a biconvex and negative lenses, and the second and third are in the form of positive menisci facing concavities to the image plane, according to the invention the negative lens of the first component is made flat-concave, facing concavity to the plane objects, and is divided with the first small air gap, and the second component is made in the form of gluing from biconvex and biconcave lenses.

Выполнение первого компонента системы из двух линз с небольшим воздушным промежутком между ними дает возможность за счет введения двух дополнительных параметров (радиуса кривизны преломляющей поверхности и расстояния между линзами) уменьшить значения остаточной сферической аберрации и комы, которые имеют недопустимо большие значения в случае двухсклеенного первого компонента.The implementation of the first component of the system of two lenses with a small air gap between them makes it possible, due to the introduction of two additional parameters (radius of curvature of the refractive surface and the distance between the lenses), to reduce the values of residual spherical aberration and coma, which are unacceptably large in the case of a double-glued first component.

Выполнение второго компонента системы в виде склейки из двояковыпуклой и двояковогнутой линз позволяет, используя различные марки стекол и изменяя внутренний радиус преломляющей поверхности, устранить остаточный хроматизм, а также дополнительно влиять на аберрации широких наклонных пучков.The implementation of the second component of the system in the form of gluing from biconvex and biconcave lenses allows, using various brands of glasses and changing the internal radius of the refracting surface, to eliminate residual chromatism, as well as additionally affect the aberrations of wide inclined beams.

Предложенное изобретение иллюстрируется следующими графическими материалами:The proposed invention is illustrated by the following graphic materials:

фиг.1 - оптическая схема объектива;figure 1 is an optical diagram of the lens;

фиг.2 - продольные осевые аберрации;figure 2 - longitudinal axial aberration;

фиг.3 - график астигматизма;figure 3 is a graph of astigmatism;

фиг.4 - график дисторсии;figure 4 is a graph of distortion;

фиг.5 - график частотно-контрастной характеристики объектива.5 is a graph of the frequency-contrast characteristics of the lens.

Оптическая схема светосильного объектива представлена на фиг.1, где показаны: первый компонент 1, второй компонент 2 и третий компонент 3. Элемент под номером 4 - фотокатод ЭОП, 5 - плоскость изображения.The optical scheme of the fast lens is shown in figure 1, which shows: the first component 1, the second component 2 and the third component 3. The element number 4 is the photocathode of the image intensifier tube, 5 is the image plane.

Конструктивные параметры данного объектива приведены в таблице.The design parameters of this lens are shown in the table.

Figure 00000002
Figure 00000002

Объектив имеет следующие характеристики:The lens has the following characteristics:

Фокусное расстояние 162 ммFocal Length 162 mm

Относительное отверстие 1:1,5Relative bore 1: 1.5

Рабочий спектральный диапазон 600-800 нмOperating spectral range 600-800 nm

Основная длина волны 700 нмThe main wavelength of 700 nm

Линейное поле в пространстве изображения 18 ммLinear field in image space 18 mm

На фиг.2 показаны графики осевых аберраций предлагаемого объектива. По оси абсцисс отложены значения продольных аберраций ΔS’ (мкм), а по оси ординат - координата y (мм) в плоскости входного зрачка.Figure 2 shows graphs of axial aberrations of the proposed lens. The abscissa axis represents the values of longitudinal aberrations ΔS ’(μm), and the y coordinate (y) in the plane of the entrance pupil.

На фиг.3 изображен график астигматизма, а на фиг.4 - график дисторсии предлагаемой оптической системы объектива. По осям ординат на обоих графиках отложен размер изображения y’ (мм). На фиг.3 по оси абсцисс - астигматические отрезки Z’s, Z’m (мм), на фиг.4 - относительная дисторсия Δy’ в %.Figure 3 shows a graph of astigmatism, and figure 4 is a graph of the distortion of the proposed optical system of the lens. The y-axis image size (mm) is plotted along the ordinate axes in both graphs. In Fig. 3, the abscissa shows the astigmatic segments Z’s, Z’m (mm), and Fig. 4 shows the relative distortion Δy ’in%.

На фиг.5 показаны графики частотно-контрастной характеристики предлагаемого объектива. По оси абсцисс отложена пространственная частота N мм-1, отнесенная к плоскости изображения объектива, а по оси ординат - коэффициент передачи контраста Т в относительных единицах.Figure 5 shows graphs of the frequency-contrast characteristics of the proposed lens. The spatial frequency N mm -1 is plotted on the abscissa axis, relative to the image plane of the lens, and on the ordinate axis, the contrast transfer coefficient T in relative units.

Из приведенных графиков, а также из анализа работы прототипа на частотах 30-50 мм-1 видно, что предлагаемая схема объектива имеет более высокие показатели по качеству даваемого изображения.From the above graphs, as well as from the analysis of the prototype at frequencies of 30-50 mm -1 it can be seen that the proposed lens circuit has higher performance in terms of image quality.

Данный объектив может применяться в приборах, работающих при пониженной освещенности, а также в ночных условиях для задач обнаружения, различения и опознавания объектов.This lens can be used in devices operating in low light conditions, as well as at night for the detection, discrimination and recognition of objects.

Источники информацииInformation sources

1. Авторское свидетельство СССР №1208527, кл. G 02 В 9/40, 9/32.1. USSR Copyright Certificate No. 1208527, cl. G 02 B 9/40, 9/32.

2. Патент Российской Федерации №2105333, кл. G 02 В 9/12, 9/34, 15/22.2. Patent of the Russian Federation No. 2105333, cl. G 02 B 9/12, 9/34, 15/22.

Claims (1)

Линзовый объектив, содержащий три компонента, первый компонент которого состоит из двояковыпуклой и отрицательной линз, а второй и третий имеют форму положительных менисков, обращенных вогнутостями к плоскости изображения, отличающийся тем, что отрицательная линза первого компонента выполнена плосковогнутой, обращенной вогнутостью к плоскости предметов, и разделена с первой малым воздушным промежутком, а второй компонент выполнен в виде склейки из двояковыпуклой и двояковогнутой линз.A lens lens containing three components, the first component of which consists of a biconvex and negative lenses, and the second and third are in the form of positive menisci facing with concavities to the image plane, characterized in that the negative lens of the first component is made flat-concave, facing concavity to the plane of objects, and separated from the first small air gap, and the second component is made in the form of gluing from biconvex and biconcave lenses.
RU2002135565/28A 2002-12-26 2002-12-26 Lens objective RU2239855C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002135565/28A RU2239855C2 (en) 2002-12-26 2002-12-26 Lens objective

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002135565/28A RU2239855C2 (en) 2002-12-26 2002-12-26 Lens objective

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002135565A RU2002135565A (en) 2004-06-20
RU2239855C2 true RU2239855C2 (en) 2004-11-10

Family

ID=34310245

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002135565/28A RU2239855C2 (en) 2002-12-26 2002-12-26 Lens objective

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2239855C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006091181A1 (en) * 2005-07-01 2006-08-31 Roman Duplov Lens system with corrected secondary spectrum
RU2451312C1 (en) * 2010-02-25 2012-05-20 Открытое Акционерное Общество "Пеленг" Objective lens

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006091181A1 (en) * 2005-07-01 2006-08-31 Roman Duplov Lens system with corrected secondary spectrum
RU2451312C1 (en) * 2010-02-25 2012-05-20 Открытое Акционерное Общество "Пеленг" Objective lens

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2239855C2 (en) Lens objective
RU192789U1 (en) FOUR-LENS APOCHROMATIC LENS
EP3557302A1 (en) Dry objective
CN115826222A (en) Optical imaging lens combination and optical endoscope device
RU2316795C1 (en) Two-lens objective
RU2510059C1 (en) Infrared objective lens with two fields of vision and remote aperture diaphragm
RU2652660C1 (en) Eyepiece with increased eye relief of the exit pupil
RU2331909C1 (en) Objective lens for closer infrared spectrum
RU2181206C2 (en) High-speed lens
SU1352434A1 (en) Projection lens
CN215181203U (en) Eyepiece for measuring interpupillary distance of large eye for scattering
RU2360269C1 (en) Objective for night vision device
RU2427864C1 (en) Eyepiece with pinhole exit pupil
RU2174695C1 (en) High-speed lens for near-infrared region of spectrum
RU196376U1 (en) Four-lens apochromatic lens
RU2675488C1 (en) Telecentric scanning lens
RU130417U1 (en) LENS
RU2183340C1 (en) Wide-aperture lens
RU2276799C1 (en) Objective for close infrared area of spectrum
RU2104570C1 (en) Wide-aperture lens for near infrared light
RU81347U1 (en) WIDE-OPEN Eyepiece
RU2181207C1 (en) High-speed lens
RU2239212C2 (en) Objective
RU2239214C2 (en) Ocular with external entrance pupil
RU2239213C2 (en) Ocular

Legal Events

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

Effective date: 20181227