RU2302651C1 - Teleobjective - Google Patents
Teleobjective Download PDFInfo
- Publication number
- RU2302651C1 RU2302651C1 RU2005140863/28A RU2005140863A RU2302651C1 RU 2302651 C1 RU2302651 C1 RU 2302651C1 RU 2005140863/28 A RU2005140863/28 A RU 2005140863/28A RU 2005140863 A RU2005140863 A RU 2005140863A RU 2302651 C1 RU2302651 C1 RU 2302651C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lens
- optical
- component
- telephoto
- teleobjective
- Prior art date
Links
Landscapes
- Lenses (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в различных оптических, например, в визуальных телескопических, а также в ИК-оптических системах.The present invention relates to optical instrumentation and can be used in various optical, for example, in visual telescopic, as well as in infrared optical systems.
Известен 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.A well-known telephoto lens (M.I.Apenko, L.A. Zapryagaeva, I.S.Sveshnikova "The problem book on 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.
Однако этот телеобъектив имеет большие продольные габариты, сложную конструкцию (он состоит из трех отдельных линз, что требует применения дополнительного кольца между первыми двумя линзами) и недостаточную технологичность (он содержит две поверхности, требующие повышенной точности изготовления и центрировки, а также необходимости их просветления).However, this telephoto lens has large longitudinal dimensions, a complex structure (it consists of three separate lenses, which requires the use of an additional ring between the first two lenses) and insufficient manufacturability (it contains two surfaces that require increased manufacturing accuracy and centering, as well as the need for their enlightenment) .
Наиболее близким аналогом к заявляемому техническому решению является телефотообъектив (Патент США №2327759, НКИ 359-748, публ. 1943 г., фиг.1), содержащий два компонента, первый из которых (по ходу лучей) - положительный, состоящий из двух склеенных одиночных линз - двояковыпуклой и отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к изображению; а второй компонент - одиночный отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к предмету.The closest analogue to the claimed technical solution is a telephoto lens (US Patent No. 2237759, NKI 359-748, publ. 1943, figure 1), containing two components, the first of which (along the rays) is positive, consisting of two glued single lenses - biconvex and negative meniscus, convex to the image; and the second component is a single negative meniscus facing concavity to the subject.
Характеристики данного объектива:Characteristics of this lens:
Выполнены соотношения:The relations are satisfied:
0,45≤dв/f'≤0,90.45≤d in / f'≤0.9
d/f'=0,667d / f '= 0.667
d3/f'=0,667d 3 / f '= 0.667
S'F'/f'=0,231S 'F' / f '= 0.231
R1/|R2|=0,94R 1 / | R 2 | = 0.94
R4/R5=0,708R 4 / R 5 = 0.708
n1=1,516n 1 = 1,516
n2=1,617n 2 = 1,617
n3=1,516n 3 = 1,516
ν1=64ν 1 = 64
ν2=36,6ν 2 = 36.6
ν3=64,ν 3 = 64,
где dв - величина воздушного промежутка между первым и вторым компонентами;where d in - the amount of air gap between the first and second components;
d - длина объектива;d is the length of the lens;
d3 - толщина третьей линзы;d 3 is the thickness of the third lens;
f' - фокусное расстояние всего объектива;f 'is the focal length of the entire lens;
S'F' - задний фокальный отрезок;S 'F' - posterior focal segment;
R1, R2, R4, R5 - радиусы первой, второй, четвертой и пятой оптических поверхностей;R 1 , R 2 , R 4 , R 5 - the radii of the first, second, fourth and fifth optical surfaces;
n1, ν1 - показатель преломления и коэффициент дисперсии для линии D материала первой линзы;n 1 , ν 1 - refractive index and dispersion coefficient for line D of the material of the first lens;
n2, ν2 - показатель преломления и коэффициент дисперсии для линии D материала второй линзы;n 2 , ν 2 - refractive index and dispersion coefficient for the line D of the material of the second lens;
n3, ν3 - показатель преломления и коэффициент дисперсии для линии D материала третьей линзы.n 3 , ν 3 - refractive index and dispersion coefficient for line D of the material of the third lens.
Данный телеобъектив имеет большой коэффициент укорочения телеобъектива, большое отношение длины объектива (расстояния от первой до последней оптических поверхностей) к фокусному расстоянию, малое отношение заднего фокального отрезка к фокусному расстоянию, которое не позволяет располагать за телеобъективом призму (или призмы) со значительной длиной хода лучей в стекле (крупногабаритные), и недостаточную технологичность, так как не содержит плоских оптических поверхностей. При обработке линз данного объектива должны изготавливаться пробные стекла и обрабатывающий инструмент на каждую оптическую поверхность, а на плоские поверхности пробные стекла и обрабатывающий инструмент всегда имеются в наличии. Кроме того, при контроле плоских поверхностей вместо пробного стекла можно использовать интерферометр, что позволяет повысить класс чистоты плоской поверхности.This telephoto lens has a large telephoto shortening coefficient, a large ratio of the lens length (distance from the first to the last optical surfaces) to the focal length, a small ratio of the back focal segment to the focal length, which does not allow a prism (or prism) to be placed behind the telephoto lens with a significant path length in glass (large), and lack of manufacturability, as it does not contain flat optical surfaces. When processing the lenses of this lens, test glasses and a processing tool should be made for each optical surface, and test glasses and a processing tool are always available on flat surfaces. In addition, when monitoring flat surfaces, an interferometer can be used instead of a test glass, which allows to increase the cleanliness class of a flat surface.
Задачей заявляемого изобретения является создание телеобъектива с улучшенными эксплуатационными характеристиками и повышенной технологичностью при высоком качестве изображения.The objective of the invention is the creation of a telephoto lens with improved performance and high adaptability with high image quality.
Технический результат - уменьшение коэффициента укорочения телеобъектива, уменьшение отношения длины объектива к фокусному расстоянию, увеличение отношения заднего фокального отрезка к фокусному расстоянию и повышение технологичности при высоком качестве изображения.The technical result is a decrease in the shortening factor of a telephoto lens, a decrease in the ratio of the lens length to the focal length, an increase in the ratio of the back focal length to the focal length, and an increase in manufacturability with high image quality.
Это достигается тем, что в телеобъективе, содержащем два компонента, первый из которых (по ходу лучей) - положительный, состоящий из двух склеенных линз - первой двояковыпуклой и второй - отрицательной, второй компонент - третья линза - одиночный отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к предмету, показатель преломления материала второго компонента менее 1,55, в отличие от известного отрицательная линза первого компонента выполнена вогнутоплоской, за вторым компонентом введен оптический преломляющий элемент с плоскими поверхностями и, кроме того, выполняются условия:This is achieved by the fact that in a telephoto lens containing two components, the first of which (along the rays) is positive, consisting of two glued lenses - the first biconvex and the second - negative, the second component - the third lens - a single negative meniscus with a concavity facing the subject , the refractive index of the material of the second component is less than 1.55, in contrast to the known negative lens of the first component is made concave, behind the second component is an optical refractive element with flat surfaces and, In addition, the following conditions are met:
0,2≤dв/f'≤0,30.2≤d in / f'≤0.3
0,015<d3/f'<0,020.015 <d 3 / f '<0.02
0,4<R1/|R2|<0,550.4 <R 1 / | R 2 | <0.55
0,4<R4/R5<0,550.4 <R 4 / R 5 <0.55
1,42<n1<1,51.42 <n 1 <1.5
1,619<n2<1,671.619 <n 2 <1.67
66<ν1<9866 <ν 1 <98
33<ν2<36,4,33 <ν 2 <36.4,
где dв - величина воздушного промежутка между первым и вторым компонентами;where d in - the amount of air gap between the first and second components;
d3 - толщина третьей линзы;d 3 is the thickness of the third lens;
f' - фокусное расстояние всего объектива;f 'is the focal length of the entire lens;
R1, R2, R4, R5 - радиусы первой, второй, четвертой и пятой оптических поверхностей;R 1 , R 2 , R 4 , R 5 - the radii of the first, second, fourth and fifth optical surfaces;
n1, ν1 - показатель преломления и коэффициент дисперсии для линии D материала первой линзы;n 1 , ν 1 - refractive index and dispersion coefficient for line D of the material of the first lens;
n2, ν2 - показатель преломления и коэффициент дисперсии для линии D материала второй линзы.n 2 , ν 2 - refractive index and dispersion coefficient for the line D of the material of the second lens.
Оптический преломляющий элемент с плоскими поверхностями может быть выполнен в виде призмы (или призм) или плоскопараллельной пластины (или пластин), причем выполняется условие:An optical refractive element with flat surfaces can be made in the form of a prism (or prisms) or plane-parallel plate (or plates), and the condition is fulfilled:
0,3<d4/f'<0,5,0.3 <d 4 / f '<0.5,
где d4 - суммарная длина оптического хода лучей в оптическом элементе.where d 4 is the total length of the optical path of the rays in the optical element.
На чертеже представлена оптическая схема предложенного телеобъектива.The drawing shows an optical diagram of the proposed telephoto lens.
Телеобъектив состоит из двух последовательно расположенных по ходу лучей от предмета компонентов и оптического преломляющего элемента, первый из компонентов состоит из двух склеенных линз - двояковыпуклой 1, вогнутоплоской отрицательной 2, а второй компонент - отрицательный мениск 3, обращенный вогнутостью к предмету, оптический преломляющий элемент - плоскопараллельная пластина 4.A telephoto lens consists of two components sequentially located along the rays from the object and an optical refractive element, the first component consists of two glued lenses - a biconvex 1, a concave plane negative 2, and the second component - a negative meniscus 3, facing concavity to the object, the optical refractive element - plane parallel plate 4.
Предложенная оптическая система работает как собирающий из бесконечности объектив, то есть световой поток от предмета, расположенного в бесконечности, попадает в объектив, где проходит через линзы 1-3 и оптический преломляющий элемент 4 и образует изображение предмета в плоскости наилучшей установки, в которой установлен приемник оптического излучения (не показан) или в которой находится плоскость промежуточного изображения.The proposed optical system works like a lens collecting from infinity, that is, the light flux from an object located at infinity enters the lens, where it passes through lenses 1-3 and the optical refractive element 4 and forms an image of the object in the plane of the best installation in which the receiver is installed optical radiation (not shown) or in which the plane of the intermediate image is located.
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 480 до 660 нм, причем основная расчетная длина волны λ=546 нм.In accordance with the proposed solution, a telephoto lens is calculated, corrected in the spectral range from 480 to 660 nm, with the main calculated wavelength λ = 546 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:
Выполнены условия:The conditions are met:
dв/f'=0,2707d in / f '= 0.2707
d3/f'=0,01713d 3 / f '= 0.01713
R1/|R2|=0,4944R 1 / | R 2 | = 0.4944
R4/R5=0,5034R 4 / R 5 = 0.5034
n1=1,4874n 1 = 1.4874
n2=1,6641n 2 = 1,6641
ν1=70,02ν 1 = 70.02
ν2=35,43ν 2 = 35.43
d4/f'=0,463d 4 / f '= 0.463
d/f'=0,3735d / f '= 0.3735
S'F'/f'=0,4227,S 'F' / f '= 0.4227,
где dв - величина воздушного промежутка;where d in - the value of the air gap;
d - длина объектива;d is the length of the lens;
d3 - толщина третьей линзы;d 3 is the thickness of the third lens;
f' - фокусное расстояние всего объектива;f 'is the focal length of the entire lens;
S'F' - задний фокальный отрезок;S 'F' - posterior focal segment;
f' - фокусное расстояние всего объектива;f 'is the focal length of the entire lens;
S'F' - задний фокальный отрезок;S 'F' - posterior focal segment;
f' - фокусное расстояние всего объектива;f 'is the focal length of the entire lens;
R1, R2, R4, R5 - радиусы первой, второй, четвертой и пятой оптических поверхностей;R 1 , R 2 , R 4 , R 5 - the radii of the first, second, fourth and fifth optical surfaces;
n1, ν1 - показатель преломления и коэффициент дисперсии для линии D материала первой линзы;n 1 , ν 1 - refractive index and dispersion coefficient for line D of the material of the first lens;
n2, ν2 - показатель преломления и коэффициент дисперсии для линии D материала второй линзы;n 2 , ν 2 - refractive index and dispersion coefficient for the line D of the material of the second lens;
d4 - суммарная длина оптического хода лучей в оптическом преломляющем элементе с плоскими поверхностями.d 4 - the total length of the optical path of the rays in the optical refractive element with flat surfaces.
Конструктивные параметры телеобъективаTelephoto lens design
В таблице 2 приведены аберрации для λ=546 нм рассчитанного варианта телеобъектива.Table 2 shows the aberrations for λ = 546 nm of the calculated telephoto lens variant.
Таким образом, в результате предложенного решения обеспечено получение технического результата: создан телеобъектив с уменьшенным коэффициентом укорочения телеобъектива, уменьшенным отношением длины объектива к фокусному расстоянию, увеличенным отношением заднего фокального отрезка к фокусному расстоянию и повышенной технологичностью при высоком качестве изображения.Thus, as a result of the proposed solution, it is possible to obtain a technical result: a telephoto lens with a reduced telephoto shortening coefficient, a reduced ratio of the lens length to the focal length, an increased ratio of the back focal length to the focal length, and increased adaptability with high image quality are created.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005140863/28A RU2302651C1 (en) | 2005-12-27 | 2005-12-27 | Teleobjective |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005140863/28A RU2302651C1 (en) | 2005-12-27 | 2005-12-27 | Teleobjective |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2302651C1 true RU2302651C1 (en) | 2007-07-10 |
Family
ID=38316758
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005140863/28A RU2302651C1 (en) | 2005-12-27 | 2005-12-27 | Teleobjective |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2302651C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2630467C1 (en) * | 2016-04-01 | 2017-09-08 | Публичное акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" | Telephoto lens |
-
2005
- 2005-12-27 RU RU2005140863/28A patent/RU2302651C1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2630467C1 (en) * | 2016-04-01 | 2017-09-08 | Публичное акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" | Telephoto lens |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2386155C1 (en) | Large-aperture lens | |
RU2451312C1 (en) | Objective lens | |
RU2396581C1 (en) | Large-aperture lens | |
RU2348059C1 (en) | Large-aperture lens | |
RU2302651C1 (en) | Teleobjective | |
RU2384868C1 (en) | Doublet objective lens | |
RU2304795C1 (en) | Objective | |
RU163268U1 (en) | TWO-LENS LENS | |
RU162339U1 (en) | TWO-LENS LENS | |
RU2359295C1 (en) | Telescopic galilei-type optical system | |
RU2308063C1 (en) | Fast high-speed lens | |
RU2316795C1 (en) | Two-lens objective | |
RU2281537C1 (en) | Three-element telephoto lens | |
RU2517760C1 (en) | Collimator lens | |
RU2445658C1 (en) | Wide-angle lens | |
RU77457U1 (en) | LENS | |
RU2351967C1 (en) | Fast lens | |
RU2346312C1 (en) | Large-aperture lens | |
RU2281538C1 (en) | Four-element telephoto lens | |
RU81345U1 (en) | LENS | |
RU2364901C1 (en) | Ocular | |
RU2341816C1 (en) | Objective | |
RU2412455C1 (en) | Four-element lens | |
RU2281535C1 (en) | Three-element lens with remote entrance pupil | |
RU2365951C1 (en) | Objective |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QA4A | Patent open for licensing |
Effective date: 20201130 |