RU2281537C1 - Three-element telephoto lens - Google Patents

Three-element telephoto lens Download PDF

Info

Publication number
RU2281537C1
RU2281537C1 RU2005103509/28A RU2005103509A RU2281537C1 RU 2281537 C1 RU2281537 C1 RU 2281537C1 RU 2005103509/28 A RU2005103509/28 A RU 2005103509/28A RU 2005103509 A RU2005103509 A RU 2005103509A RU 2281537 C1 RU2281537 C1 RU 2281537C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lens
focal length
telephoto lens
telephoto
line
Prior art date
Application number
RU2005103509/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Василий Дмитриевич Даниш (RU)
Василий Дмитриевич Даниш
Сергей Иванович Щеглов (RU)
Сергей Иванович Щеглов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева"
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 Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" filed Critical Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева"
Priority to RU2005103509/28A priority Critical patent/RU2281537C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2281537C1 publication Critical patent/RU2281537C1/en

Links

Landscapes

  • Lenses (AREA)

Abstract

FIELD: optical instrument engineering, applicable in various optical systems.
SUBSTANCE: the three-element telephoto lens has two components, the first of which is a positive one and consists of two similar menisci turned by the convexity to the object, the second component is a biconcave lens with radii similar in modulus. The relations between the value of the second air gap, focal length of the objective lens and the indices of refraction and the dispersion factors for the line from the second and third lenses are realized in the telephoto lens.
EFFECT: enhanced focal length, reduced length and enhanced adaptability to manufacture at a high quality of image for the point of the axis.
1 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в различных оптических, в том числе в ИК-системах.The present invention relates to optical instrumentation and can be used in various optical, including infrared systems.

Известен фотографический телеобъектив (Патент Швейцарии №339394, НКИ 42Н, 4/10, опубл. 1959 г.), содержащий два компонента, первый из которых (по ходу лучей) - положительный, состоящий из двух одиночных линз - двояковыпуклой и двояковогнутой; а второй компонент - склеенный отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к изображению и состоящий (по ходу лучей) из отрицательного и положительного менисков.Known photographic telephoto lens (Swiss Patent No. 339394, NKI 42N, 4/10, publ. 1959), containing two components, the first of which (along the rays) is positive, consisting of two single lenses - biconvex and biconcave; and the second component is a glued negative meniscus, convex to the image and consisting (along the rays) of the negative and positive menisci.

Однако этот телеобъектив имеет большую длину, сложную конструкцию и недостаточную технологичность (состоит из четырех разных линз).However, this telephoto lens has a large length, complex design and lack of manufacturability (consists of four different lenses).

Наиболее близким аналогом к заявляемому техническому решению является телеобъектив (М.И.Апенко, Л.А.Запрягаева, И.С.Свешникова «Задачник по прикладной оптике», Москва: Недра, 1987, стр.303), содержащий два компонента, первый из которых (по ходу лучей) - положительный, состоящий из двух одиночных линз - двояковыпуклой и отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к изображению; а второй компонент - одиночная двояковогнутая линза с равными по модулю радиусами. Этот объектив исправлен в спектральном диапазоне от 480 до 644 нм.The closest analogue to the claimed technical solution is a telephoto lens (M.I. Apenko, L.A. Zapryagaeva, I.S.Sveshnikova "The Problem in Applied Optics", Moscow: Nedra, 1987, p. 303), containing two components, the first of which (along the rays) - positive, consisting of two single lenses - biconvex and negative meniscus, convex to the image; and the second component is a single biconcave lens with equal radii in absolute value. This lens is corrected in the spectral range from 480 to 644 nm.

Характеристики объектива:Lens Specifications:

фокусное расстояние f'focal length f ' 320,07 мм320.07 mm длина оптической системы (расстояние отoptical system length (distance from первой до последней оптических поверхностей)first to last optical surfaces) 191 мм191 mm задний фокальный отрезокback focal length 43,43 мм43.43 mm коэффициент телеобъектива КТ telephoto coefficient K T 0,73240.7324

Выполнены условия:The conditions are met:

d2/f'=0,002d 2 / f '= 0.002

n2=1,6169n 2 = 1.6169

n3=1,5183n 3 = 1.5183

ν2=36,7ν 2 = 36.7

ν3=63,83,ν 3 = 63.83,

где: d2 - величина второго воздушного промежутка;where: d 2 - the size of the second air gap;

f'- фокусное расстояние всего объектива;f'- focal length of the entire lens;

n2, ν2 - показатель преломления и коэффициент дисперсии для линии е материала второй линзы;n 2 , ν 2 - refractive index and dispersion coefficient for line e of the material of the second lens;

n3, ν3 - показатель преломления и коэффициент дисперсии для линии е материала третьей линзы.n 3 , ν 3 - refractive index and dispersion coefficient for line e of the material of the third lens.

Данный телеобъектив имеет небольшое фокусное расстояние, большую длину и недостаточную технологичность (так как все линзы в объективе - разные).This telephoto lens has a small focal length, a large length and lack of manufacturability (since all the lenses in the lens are different).

Задачей заявляемого изобретения является создание трехлинзового телеобъектива с увеличенным фокусным расстоянием, уменьшенной длиной и с повышенной технологичностью при высоком качестве изображения для точки на оси.The objective of the invention is the creation of a three-lens telephoto lens with an increased focal length, reduced length and high adaptability with high image quality for a point on the axis.

Технический результат, обусловленный поставленной задачей, достигается тем, что в трехлинзовом телеобъективе, содержащем два компонента, первый из которых (по ходу лучей) - положительный, состоящий из двух отдельных линз, второй - одиночная двояковогнутая линза с равными по модулю радиусами; в отличие от известного первый компонент состоит из двух одинаковых, положительных менисков, обращенных выпуклостью к предмету, и выполняются условия:The technical result due to the task is achieved by the fact that in a three-lens telephoto lens containing two components, the first of which (along the rays) is positive, consisting of two separate lenses, the second is a single biconcave lens with equal radii in absolute value; unlike the known, the first component consists of two identical, positive menisci, convex to the object, and the conditions are satisfied:

0,03<d2/f'<0,10.03 <d 2 / f '<0.1

1,4<n2<1,6161.4 <n 2 <1.616

1,75<n3<1,91.75 <n 3 <1.9

50<ν2<7250 <ν 2 <72

20<ν3<27,7,20 <ν 3 <27.7,

где: d2 - величина второго воздушного промежутка;where: d 2 - the size of the second air gap;

f' - фокусное расстояние всего объектива;f 'is the focal length of the entire lens;

n2, ν2 - показатель преломления и коэффициент дисперсии для линии е материала второй линзы;n 2 , ν 2 - refractive index and dispersion coefficient for line e of the material of the second lens;

n3, ν3 - показатель преломления и коэффициент дисперсии для линии е материала третьей линзы.n 3 , ν 3 - refractive index and dispersion coefficient for line e of the material of the third lens.

На чертеже представлена оптическая схема предложенного объектива.The drawing shows an optical diagram of the proposed lens.

Трехлинзовый телеобъектив состоит из двух последовательно расположенных по ходу лучей от предмета компонентов, первый из которых состоит из двух одиночных одинаковых, положительных менисков 1 и 2, обращенных выпуклостью к предмету, а второй - двояковогнутая линза 3.A three-lens telephoto lens consists of two components sequentially located along the rays from the object, the first of which consists of two single identical, positive menisci 1 and 2, convex to the object, and the second is a biconcave lens 3.

Предложенный объектив работает следующим образом: световой поток от предмета, расположенного в бесконечности, попадает в объектив, где проходит через линзы 1-3 и образует изображение предмета в плоскости наилучшей установки, в которой установлен приемник оптического излучения (не показан).The proposed lens works as follows: the light flux from an object located at infinity enters the lens, where it passes through lenses 1-3 and forms an image of the object in the plane of the best setup in which the optical radiation receiver (not shown) is installed.

Предложенная оптическая система может также работать как объектив коллиматора в обратном ходе лучей.The proposed optical system can also work as a collimator lens in the reverse ray path.

В соответствии с предложенным решением рассчитан телеобъектив, исправленный в спектральном диапазоне от 863 до 951 нм, причем основная расчетная длина волны λ=900 нм.In accordance with the proposed solution, a telephoto lens was calculated, corrected in the spectral range from 863 to 951 nm, with the main calculated wavelength λ = 900 nm.

Конструктивные параметры телеобъектива приведены в таблице 1.The design parameters of the telephoto lens are shown in table 1.

Характеристики рассчитанного объектива:Characteristics of the calculated lens:

фокусное расстояние f'focal length f ' 428,85 мм428.85 mm относительное отверстиеrelative hole 1:42,91: 42.9 угол поля зренияfield of view angle 1 град. 40'1 degree 40 ' длина оптической системы (расстояние отoptical system length (distance from первой до последней оптических поверхностей)first to last optical surfaces) 29,26 мм29.26 mm расстояние от последней оптической поверхностиdistance from last optical surface до плоскости наилучшей установкиto the plane of best fit 55,52 мм55.52 mm коэффициент телеобъектива КT telephoto coefficient K T 0,19770.1977

Выполнены условия:The conditions are met:

d2/f'=0,05494d 2 / f '= 0.05494

n2=1,615192n 2 = 1,615192

n3=1,813767n 3 = 1.813767

ν2=58,09ν 2 = 58.09

ν3=25,17,ν 3 = 25.17,

где: d2 - величина второго воздушного промежутка;where: d 2 - the size of the second air gap;

f' - фокусное расстояние всего объектива;f 'is the focal length of the entire lens;

n2, ν2 - показатель преломления и коэффициент дисперсии для линии е материала второй линзы;n 2 , ν 2 - refractive index and dispersion coefficient for line e of the material of the second lens;

n3, ν3 - показатель преломления и коэффициент дисперсии для линии е материала третьей линзы.n 3 , ν 3 - refractive index and dispersion coefficient for line e of the material of the third lens.

Входной зрачок в трехлинзовом телеобъективе вынесен на расстояние 4,5 мм перед первой оптической поверхностью, но может находиться и в другом месте.The entrance pupil in the three-lens telephoto lens is placed at a distance of 4.5 mm in front of the first optical surface, but can also be located in another place.

Таблица 1.Table 1. Конструктивные параметры телеобъективаTelephoto lens design Радиусы, ммRadii, mm Толщины, ммThickness mm Марка стеклаGlass mark Показатель преломления ne Refractive index n e Коэфф. дисперсии νe Coeff. variances ν e Световой диаметр, ммLight diameter mm R1=29,509R 1 = 29.509 10,210,2 d1=2,3d 1 = 2,3 TK16Tk16 1,6151921,615192 58,0958.09 R2=112,468R 2 = 112,468 10,210,2 d2=0,2d 2 = 0.2 1one R3=29,509R 3 = 29.509 10,210,2 d3=2,3d 3 = 2,3 TK16Tk16 1,6151921,615192 58,0958.09 R4=112,468R 4 = 112,468 10,210,2 d4=23,56d 4 = 23.56 1one R5=-9,817R 5 = -9.817 33 d5=0,9d 5 = 0.9 ТФ10TF10 1,8137671,813767 25,1725.17 R6=9,817R 6 = 9.817 33

В таблице 2 приведены аберрации для λ=900 нм рассчитанного варианта телеобъектива.Table 2 shows the aberrations for λ = 900 nm of the calculated version of the telephoto lens.

Таблица 2table 2 Вид аберрацииType of aberration Предложенный светосильный объектив (не более)The proposed fast lens (no more) Поперечная сферическая аберрация для точки на оси при относительном отверстии 1:42,9Transverse spherical aberration for a point on the axis with a relative aperture of 1: 42.9 0,02 мм0.02 mm Поперечная аберрация широкого наклонного пучка в меридиональном сечении для поля зрения 2W=1 град. 40 мин.Transverse aberration of a wide inclined beam in the meridional section for the field of view 2W = 1 deg. 40 min 0,16 мм0.16 mm Поперечная аберрация широкого наклонного пучка в сагиттальном сечении для поля зрения 2W=1 град. 40 мин.Transverse aberration of a wide inclined beam in the sagittal section for the field of view 2W = 1 deg. 40 min 0,033 мм0.033 mm Меридиональный астигматический отрезок Хм для поля зрения 2W=1 град. 40 мин.The meridional astigmatic segment X m for the field of view 2W = 1 deg. 40 min 7,44 мм7.44 mm Сагиттальный астигматический отрезок Xs для поля зрения 2W=1 град. 40 мин.Sagittal astigmatic segment X s for the field of view 2W = 1 deg. 40 min 6,45 мм6.45 mm Дисторсия для поля зрения 2W=1 град. 40 мин.Distortion for the field of view 2W = 1 deg. 40 min 0,69%0.69%

Таким образом, в результате предложенного решения обеспечено получение технического результата: создан трехлинзовый телеобъектив с повышенным до величины 428,85 мм фокусным расстоянием, с уменьшенной длиной и повышенной технологичностью при высоком качестве изображения для точки на оси.Thus, as a result of the proposed solution, the technical result was obtained: a three-lens telephoto lens was created with a focal length increased to 428.85 mm, with a reduced length and increased manufacturability with high image quality for a point on the axis.

Claims (1)

Трехлинзовый телеобъектив, содержащий два компонента, первый из которых (по ходу лучей) - положительный, состоящий из двух отдельных линз, второй - одиночная двояковогнутая линза с равными по модулю радиусами, отличающийся тем, что первый компонент состоит из двух одинаковых положительных менисков, обращенных выпуклостью к предмету, и выполнены условияA three-lens telephoto lens containing two components, the first of which (along the rays) is positive, consisting of two separate lenses, the second is a single biconcave lens with radii equal in absolute value, characterized in that the first component consists of two identical positive menisci, convex to the subject, and the conditions are met 0,03<d2/f'<0,1;0.03 <d 2 / f '<0.1; 1,4<n2<1,616;1.4 <n 2 <1.616; 1,75<n3<1,9;1.75 <n 3 <1.9; 50<ν2<72;50 <ν 2 <72; 20<ν3<27,7,20 <ν 3 <27.7, где d2 - величина второго воздушного промежутка;where d 2 is the magnitude of the second air gap; f' - фокусное расстояние всего объектива;f 'is the focal length of the entire lens; n2, ν2 - показатель преломления и коэффициент дисперсии для линии е материала второй линзы;n 2 , ν 2 - refractive index and dispersion coefficient for line e of the material of the second lens; n3, ν3 - показатель преломления и коэффициент дисперсии для линии е материала третьей линзы.n 3 , ν 3 - refractive index and dispersion coefficient for line e of the material of the third lens.
RU2005103509/28A 2005-02-11 2005-02-11 Three-element telephoto lens RU2281537C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005103509/28A RU2281537C1 (en) 2005-02-11 2005-02-11 Three-element telephoto lens

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005103509/28A RU2281537C1 (en) 2005-02-11 2005-02-11 Three-element telephoto lens

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2281537C1 true RU2281537C1 (en) 2006-08-10

Family

ID=37059699

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005103509/28A RU2281537C1 (en) 2005-02-11 2005-02-11 Three-element telephoto lens

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2281537C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106154511A (en) * 2015-04-08 2016-11-23 亚太精密工业(深圳)有限公司 Infrared ray follows the trail of camera lens

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
М.И.Апенко, Л.А.Запрягаева, И.С.Свешникова "Задачник по прикладной оптике", Москва, "Недра", 1987, стр.303. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106154511A (en) * 2015-04-08 2016-11-23 亚太精密工业(深圳)有限公司 Infrared ray follows the trail of camera lens
CN106154511B (en) * 2015-04-08 2019-08-13 亚太精密工业(深圳)有限公司 Infrared ray tracks camera lens

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2386155C1 (en) Large-aperture lens
RU2451312C1 (en) Objective lens
RU2396581C1 (en) Large-aperture lens
RU2384869C1 (en) Large-aperture lens
RU2384868C1 (en) Doublet objective lens
RU2348059C1 (en) Large-aperture lens
RU162339U1 (en) TWO-LENS LENS
RU2281537C1 (en) Three-element telephoto lens
RU162318U1 (en) TWO-LENS LENS
RU163268U1 (en) TWO-LENS LENS
RU2316795C1 (en) Two-lens objective
RU2359295C1 (en) Telescopic galilei-type optical system
RU2517760C1 (en) Collimator lens
RU2315341C1 (en) Fast lens for near ir-spectrum range
RU2302651C1 (en) Teleobjective
RU2304795C1 (en) Objective
RU2445658C1 (en) Wide-angle lens
RU2445659C1 (en) Large-aperture lens
RU2346312C1 (en) Large-aperture lens
RU2281536C1 (en) Infrared lens with remote entrance pupil
RU2351967C1 (en) Fast lens
RU2281535C1 (en) Three-element lens with remote entrance pupil
RU2281538C1 (en) Four-element telephoto lens
RU2364901C1 (en) Ocular
RU2478996C1 (en) Three-element lens

Legal Events

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

Effective date: 20100212