RU2290675C1 - Gauss type objective - Google Patents
Gauss type objective Download PDFInfo
- Publication number
- RU2290675C1 RU2290675C1 RU2005120045/28A RU2005120045A RU2290675C1 RU 2290675 C1 RU2290675 C1 RU 2290675C1 RU 2005120045/28 A RU2005120045/28 A RU 2005120045/28A RU 2005120045 A RU2005120045 A RU 2005120045A RU 2290675 C1 RU2290675 C1 RU 2290675C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- component
- lens
- positive
- negative
- lenses
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Lenses (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к объективам, и может быть использовано в различных оптических системах, например в фото и видеокамерах.The present invention relates to optical instrumentation, namely to lenses, and can be used in various optical systems, for example, in cameras and video cameras.
Известен объектив типа Гаусса [Патент США №2532751, НКИ 350-222, опубл. 1950], состоящий из четырех компонентов: первого компонента - положительного одиночного мениска, обращенного выпуклостью к предмету, второго компонента - сложного отрицательного мениска, обращенного внешней, выпуклой стороной к предмету, - склеенного из двух одиночных линз, по ходу лучей - положительной и отрицательной, третьего компонента - сложного отрицательного мениска, обращенного внешней, выпуклой стороной к изображению, - склеенного из двух одиночных линз, по ходу лучей - отрицательной и положительной; и четвертого компонента - одиночной двояковыпуклой линзы.A known Gaussian type lens [US Patent No. 2532751, NKI 350-222, publ. 1950], which consists of four components: the first component is a positive single meniscus convex to the object, the second component is a complex negative meniscus facing the convex side of the object, glued from two single lenses, along the rays - positive and negative, the third component - a complex negative meniscus, facing the convex side of the image, glued from two single lenses, in the direction of the rays - negative and positive; and the fourth component is a single biconvex lens.
В объективе имеют место условия:The following conditions exist in the lens:
0,5F<λ<0,65F0.5F <λ <0.65F
0,1λ<Т'<0,4λ0,1λ <T '<0,4λ
0,1λ<T''<0,325λ0,1λ <T '' <0,325λ
0,3λ<R5<0,45λ0.3λ <R 5 <0.45λ
0,31λ<R6<0,5λ0.31λ <R 6 <0.5λ
где λ - расстояние между внешними, выпуклыми поверхностями двух сложных отрицательных менисков;where λ is the distance between the external, convex surfaces of two complex negative menisci;
Т' - толщина первого по ходу лучей сложного отрицательного мениска;T 'is the thickness of the first in the direction of the rays of the complex negative meniscus;
Т'' - толщина второго по ходу лучей сложного отрицательного мениска;T '' is the thickness of the second downstream complex negative meniscus;
R5, R6 - радиусы пятой и шестой оптических поверхностей по ходу лучей;R 5 , R 6 - the radii of the fifth and sixth optical surfaces along the rays;
F - фокусное расстояние всего объектива.F is the focal length of the entire lens.
Однако этот объектив имеет малую технологичность, так как почти все радиусы оптических поверхностей - крутые; недостаточное качество изображения при пересчете на фокусное расстояние 52,2 мм; относительном отверстии 1:2 и угловом поле зрения 2W=46 град. и малый задний фокальный отрезок при фокусном расстоянии 52,2 мм (не более 33,1 мм).However, this lens has low manufacturability, since almost all the radii of the optical surfaces are steep; insufficient image quality when converted to a focal length of 52.2 mm; relative aperture 1: 2 and angular field of view 2W = 46 deg. and a small rear focal segment with a focal length of 52.2 mm (not more than 33.1 mm).
Наиболее близким аналогом к заявленному техническому решению является объектив типа Гаусса [Патент США №2532752, НКИ 350-222, опубл. 1950], состоящий из четырех компонентов: первого компонента - положительного одиночного мениска, обращенного выпуклостью к предмету, второго компонента - сложного отрицательного мениска, обращенного внешней, выпуклой стороной к предмету, - склеенного из двух одиночных линз, по ходу лучей - положительной и отрицательной, третьего компонента - сложного отрицательного мениска, обращенного внешней, выпуклой стороной к изображению - склеенного из двух одиночных линз, по ходу лучей - отрицательной и положительной, и четвертого компонента - одиночной двояковыпуклой линзы.The closest analogue to the claimed technical solution is a Gaussian type lens [US Patent No. 2532752, NKI 350-222, publ. 1950], which consists of four components: the first component is a positive single meniscus convex to the object, the second component is a complex negative meniscus facing the convex side of the object, glued from two single lenses, along the rays - positive and negative, the third component - a complex negative meniscus, facing the convex side of the image - glued from two single lenses, along the rays - negative and positive, and the fourth component - single second lenticular lens.
В объективе имеют место условия:The following conditions exist in the lens:
0,5F<λ<0,65F0.5F <λ <0.65F
0,1<T'<0,4λ0.1 <T '<0.4λ
0,1λ<Т''<0,325λ0.1λ <T '' <0.325λ
0,31<R6<0,5λ0.31 <R 6 <0.5λ
0,76R6<R5<0,95R6 0.76R 6 <R 5 <0.95R 6
R8/λ<1R 8 / λ <1
R8/λ<5R 8 / λ <5
R10/λ+1,192·R8/λ-2,542·R8/λ·R10/λ<0, кроме того, R10/λ больше величины R8/λ меньше чем в 5 раз.R 10 / λ + 1,192 · R 8 / λ-2,542 · R 8 / λ · R 10 / λ <0, in addition, R 10 / λ is more than R 8 / λ less than 5 times.
где λ - расстояние между внешними, выпуклыми поверхностями двух сложных отрицательных менисков;where λ is the distance between the external, convex surfaces of two complex negative menisci;
Т' - толщина первого по ходу лучей сложного отрицательного мениска;T 'is the thickness of the first in the direction of the rays of the complex negative meniscus;
Т'' - толщина второго по ходу лучей сложного отрицательного мениска;T '' is the thickness of the second downstream complex negative meniscus;
R5, R6, R8, R10 - радиусы пятой, шестой, восьмой и десятой оптических поверхностей по ходу лучей;R 5 , R 6 , R 8 , R 10 are the radii of the fifth, sixth, eighth and tenth optical surfaces along the rays;
F - фокусное расстояние всего объектива.F is the focal length of the entire lens.
Данный объектив имеет более высокое качество изображения, чем объектив типа Гаусса, описанный в патенте США №2532751.This lens has a higher image quality than a Gaussian type lens described in US Pat. No. 2,532,751.
Однако этот объектив имеет малую технологичность, так как почти все радиусы оптических поверхностей - крутые, что не позволяет при обработке оптических поверхностей закреплять на блоке одновременно большое количество линз; и малый задний фокальный отрезок при фокусном расстоянии 52,2 мм (не более 31,6 мм), что не позволяет его использовать в зеркальных фотоаппаратах.However, this lens has low manufacturability, since almost all the radii of optical surfaces are steep, which does not allow, when processing optical surfaces, to attach a large number of lenses to the block at the same time; and a small rear focal segment with a focal length of 52.2 mm (no more than 31.6 mm), which does not allow it to be used in SLR cameras.
Задачей заявляемого изобретения является создание объектива типа Гаусса с улучшенными эксплуатационными характеристиками и повышенной технологичностью.The task of the invention is the creation of a Gaussian type lens with improved performance and high adaptability.
Технический результат - повышение технологичности и увеличение заднего фокального отрезка объектива типа Гаусса при очень высоком качестве изображения.The technical result is an increase in manufacturability and an increase in the back focal length of a Gaussian type lens with very high image quality.
Это достигается тем, что в объективе типа Гаусса, состоящем из четырех компонентов по ходу лучей: первого компонента - положительного одиночного мениска, обращенного выпуклой поверхностью к предмету, второго компонента - отрицательного мениска, склеенного из двух одиночных линз - положительной и отрицательной, обращенного выпуклой поверхностью к предмету, третьего компонента - отрицательного мениска, склеенного из двух одиночных линз - отрицательной и положительной, обращенного выпуклой поверхностью к изображению, и четвертого компонента - одиночной двояковыпуклой линзы, кроме того, имеют место условия:This is achieved by the fact that in a Gaussian-type lens, consisting of four components along the rays: the first component is a positive single meniscus facing a convex surface to the object, the second component is a negative meniscus glued from two single lenses - positive and negative facing a convex surface to the subject, the third component - the negative meniscus glued from two single lenses - negative and positive, with a convex surface facing the image, and the fourth component that of a single biconvex lens, in addition, the conditions are:
1,64<n1, n2, n5, n6<1,681.64 <n 1 , n 2 , n 5 , n 6 <1.68
46<ν1, ν2<5346 <ν 1 , ν 2 <53
46<ν5, ν6<5846 <ν 5 , ν 6 <58
1,6<n3<1,6491.6 <n 3 <1.649
1,6<n4<1,6171.6 <n 4 <1.617
0≤f'/|R4|<0,50≤f '/ | R 4 | <0.5
0≤f'/|R7|<0,5,0≤f '/ | R 7 | <0.5,
в отличие от известного имеют место условия:in contrast to the known conditions are:
33,83<ν3<3833.83 <ν 3 <38
33,83<ν4<3533.83 <ν 4 <35
0,5L<|R6|<0,7L0.5L <| R 6 | <0.7L
1,02|R6|<R5<1,2|R6|,1,02 | R 6 | <R 5 <1,2 | R 6 |,
кроме того, линза четвертого компонента и положительная линза третьего компонента может быть выполнена из лантанового стекла, а также может иметь место равенство:in addition, the lens of the fourth component and the positive lens of the third component can be made of lanthanum glass, and there can also be equality:
R1=|R10|,R 1 = | R 10 |,
где L - расстояние между выпуклыми поверхностями второго и третьего компонентов;where L is the distance between the convex surfaces of the second and third components;
R1, R4, R5, R6, R7, R10 - радиусы первой, четвертой, пятой, шестой, седьмой и десятой оптических поверхностей;R 1 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 10 are the radii of the first, fourth, fifth, sixth, seventh and tenth optical surfaces;
f' - фокусное расстояние всего объектива;f 'is the focal length of the entire lens;
n1, n2, n3, n4, n5, n6 - показатели преломления материала первой, второй, третьей, четвертой, пятой и шестой линзы для линии D;n 1 , n 2 , n 3 , n 4 , n 5 , n 6 are the refractive indices of the materials of the first, second, third, fourth, fifth and sixth lenses for line D;
ν1, ν2, ν3, ν4, ν5, ν6 - коэффициент дисперсии для линии D материала первой, второй, третьей, четвертой, пятой и шестой линзы.ν 1 , ν 2 , ν 3 , ν 4 , ν 5 , ν 6 - dispersion coefficient for the line D of the material of the first, second, third, fourth, fifth and sixth lenses.
На фиг.1 представлена оптическая схема предложенного объектива в первом варианте конкретного исполнения, а на фиг.2 представлена оптическая схема предложенного объектива во втором варианте конкретного исполнения.Figure 1 presents the optical diagram of the proposed lens in the first embodiment of a specific embodiment, and figure 2 presents the optical diagram of the proposed lens in the second embodiment of a specific embodiment.
Объектив состоит из четырех компонентов по ходу лучей: первого компонента - положительного одиночного мениска 1, обращенного выпуклой поверхностью к предмету, второго компонента - отрицательного мениска, склеенного из двух одиночных линз - положительной 2 и отрицательной 3, обращенного выпуклой поверхностью к предмету, третьего компонента - отрицательного мениска, склеенного из двух одиночных линз - отрицательной 4 и положительной 5, обращенного выпуклой поверхностью к изображению, и четвертого компонента - одиночной двояковыпуклой линзы 6.The lens consists of four components along the rays: the first component is the positive
Предложенная оптическая система работает как собирающий из бесконечности объектив.The proposed optical system works like a lens collecting from infinity.
Объектив работает следующим образом: световой поток от предмета, расположенного в бесконечности, попадает в объектив, где проходит через линзы 1, 2, 3, 4, 5, 6 и образует изображение предмета в плоскости наилучшей установки, в которой установлен приемник оптического излучения или фотопленка (не показаны).The lens works as follows: the light flux from an object located at infinity enters the lens, where it passes through
В соответствии с предложенным решением рассчитаны два конкретных варианта объектива типа Гаусса, исправленные в спектральном диапазоне от 400 до 700 нм.In accordance with the proposed solution, two specific versions of a Gaussian type lens were calculated, corrected in the spectral range from 400 to 700 nm.
Конструктивные параметры объектива по первому варианту приведены в табл.1.The design parameters of the lens according to the first embodiment are given in table 1.
Характеристики рассчитанного объектива:Characteristics of the calculated lens:
апертурная диафрагма расположена за линзой 3 на расстоянии 4,3 мм.the aperture diaphragm is located behind the
В предлагаемом варианте изобретения имеют место равенства:In the proposed embodiment of the invention, there are equalities:
|R6|=0,5526L| R 6 | = 0.5526L
R5=1,0376|R6|R 5 = 1,0376 | R 6 |
f'/|R4|=0,2372f '/ | R 4 | = 0.2372
f'/|R7|=0,1675f '/ | R 7 | = 0.1675
R1=|R10|,R 1 = | R 10 |,
где L - расстояние между выпуклыми поверхностями второго и третьего компонентов;where L is the distance between the convex surfaces of the second and third components;
R1, R4, R5, R6, R7, R10 - радиусы первой, четвертой, пятой, шестой, седьмой и десятой оптических поверхностей;R 1 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 10 are the radii of the first, fourth, fifth, sixth, seventh and tenth optical surfaces;
f' - фокусное расстояние всего объектива.f 'is the focal length of the entire lens.
Конструктивные параметры объектива по второму варианту приведены в табл.2.The design parameters of the lens according to the second embodiment are given in table 2.
Характеристики рассчитанного объектива:Characteristics of the calculated lens:
апертурная диафрагма расположена за линзой 3 на расстоянии 4,3 мм.the aperture diaphragm is located behind the
В предлагаемом варианте изобретения имеют место равенства:In the proposed embodiment of the invention, there are equalities:
|R6|=0,543L| R 6 | = 0,543L
R5=1,1023|R6|R 5 = 1.1023 | R 6 |
f'/|R4|=0f '/ | R 4 | = 0
f'/|R7|=0f '/ | R 7 | = 0
где L - расстояние между внешними, выпуклыми поверхностями двух сложных отрицательных менисков;where L is the distance between the outer, convex surfaces of two complex negative menisci;
R4, R5, R6, R7 - радиусы четвертой, пятой, шестой и седьмой оптических поверхностей;R 4 , R 5 , R 6 , R 7 - the radii of the fourth, fifth, sixth and seventh optical surfaces;
f' - фокусное расстояние всего объектива.f 'is the focal length of the entire lens.
Как следует из табл.1 и 2, отрицательная линза 4 третьего компонента изготовлена из стекла марки Ф19 или Ф9, обладающего особым ходом дисперсии. Материалы, отличающиеся по v более чем на ±3 единицы от стекол с обычным ходом дисперсии при равных значениях относительных частных дисперсий pF'g=(ng-nF')/(nF'-nC'), принято считать особыми (см. §2 Оптические материалы с особым ходом дисперсии..., Иванова Т.А., Кирилловский В.К. Проектирование и контроль оптики микроскопов. - Л., Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1984. стр.11.), а положительная линза 5 третьего компонента выполнена из лантанового стекла марки СТК3. Аналогично линза 6 четвертого компонента может быть выполнена из лантанового стекла.As follows from Tables 1 and 2, the negative lens 4 of the third component is made of glass grade F19 or F9, which has a special dispersion. Materials differing in v by more than ± 3 units from glasses with the usual dispersion course for equal values of relative partial dispersions p F'g = (n g -n F ' ) / (n F' -n C ' ), it is considered to be special (see §2 Optical materials with a special dispersion ..., Ivanova T.A., Kirillovsky V.K. Design and control of the optics of microscopes. - L., Mechanical Engineering, Leningrad. Department, 1984. p.11. ), and the
В табл.3 приведены аберрации для λ=0,589 мкм предложенного объектива типа Гаусса по первому и второму вариантам конкретного исполнения.Table 3 shows the aberrations for λ = 0.589 μm of the proposed Gaussian type lens according to the first and second variants of a specific design.
Предложенный объектив имеет очень высокое качество изображения. Фотографическая разрешающая способность предложенного объектива для точки на оси не менее 70 мм-1 и в пределах поля зрения не менее 45 мм-1.The proposed lens has a very high image quality. Photographic resolution of the proposed lens for a point on the axis of at least 70 mm -1 and within the field of view of at least 45 mm -1 .
В предложенном объективе из 10 оптических поверхностей 9 являются более пологими, чем в ближайшем аналоге, благодаря чему предложенный объектив более технологичен, так как при обработке поверхностей линз можно разместить большее количество линз на блоке.In the proposed lens of 10 optical surfaces 9 are more gentle than in the closest analogue, so the proposed lens is more technological, since when processing the surfaces of the lenses, you can place more lenses on the block.
Таким образом, в результате предложенного решения обеспечено получение технического результата: создан объектив типа Гаусса с повышенной технологичностью и увеличенным задним фокальным отрезком при очень высоком качестве изображения.Thus, as a result of the proposed solution, a technical result is obtained: a Gaussian type lens with increased adaptability and an increased rear focal length with a very high image quality is created.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005120045/28A RU2290675C1 (en) | 2005-06-29 | 2005-06-29 | Gauss type objective |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005120045/28A RU2290675C1 (en) | 2005-06-29 | 2005-06-29 | Gauss type objective |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2290675C1 true RU2290675C1 (en) | 2006-12-27 |
Family
ID=37759916
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005120045/28A RU2290675C1 (en) | 2005-06-29 | 2005-06-29 | Gauss type objective |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2290675C1 (en) |
-
2005
- 2005-06-29 RU RU2005120045/28A patent/RU2290675C1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6994668B2 (en) | Four-group endoscope objective lens | |
CN107589534B (en) | A kind of lens system and camera lens | |
JPH07294808A (en) | Image forming lens | |
JPH0784180A (en) | Fish-eye lens in water | |
RU2386155C1 (en) | Large-aperture lens | |
JPH0961708A (en) | Standard lens system | |
JP5904011B2 (en) | Rear converter lens, optical device, and manufacturing method of rear converter lens | |
JP4591757B2 (en) | Lens device | |
JPS61275809A (en) | Bright wide-angle zoom lens | |
JP3234618B2 (en) | Large aperture medium telephoto lens | |
JP5904012B2 (en) | Rear converter lens, optical device, and manufacturing method of rear converter lens | |
JPH06337348A (en) | Gauss type lens | |
RU2290675C1 (en) | Gauss type objective | |
JP2726261B2 (en) | Eyepiece | |
RU2304795C1 (en) | Objective | |
JPH05173067A (en) | Large-diameter wide angle lens | |
JP2596800B2 (en) | Large aperture wide angle lens | |
JPS63194215A (en) | Rear attachment lens | |
RU192277U1 (en) | TWO-LENS LENS | |
RU2281537C1 (en) | Three-element telephoto lens | |
JP3037967B2 (en) | Magnifying projection lens | |
RU2302651C1 (en) | Teleobjective | |
JPS60227215A (en) | Eyepiece lens for electronic view finder | |
RU2759050C1 (en) | Doublet-objective lens | |
TW201819985A (en) | Six-piece microscope lens system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QA4A | Patent open for licensing |