RU2308063C1 - Светосильный объектив - Google Patents

Светосильный объектив Download PDF

Info

Publication number
RU2308063C1
RU2308063C1 RU2006110674/28A RU2006110674A RU2308063C1 RU 2308063 C1 RU2308063 C1 RU 2308063C1 RU 2006110674/28 A RU2006110674/28 A RU 2006110674/28A RU 2006110674 A RU2006110674 A RU 2006110674A RU 2308063 C1 RU2308063 C1 RU 2308063C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lens
component
components
positive meniscus
positive
Prior art date
Application number
RU2006110674/28A
Other languages
English (en)
Inventor
Натали Ефимовна Кунделева (BY)
Наталия Ефимовна Кунделева
Герман Викторович Шифферс (BY)
Герман Викторович Шифферс
Original Assignee
Открытое Акционерное Общество "Пеленг"
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 "Пеленг" filed Critical Открытое Акционерное Общество "Пеленг"
Application granted granted Critical
Publication of RU2308063C1 publication Critical patent/RU2308063C1/ru

Links

Images

Landscapes

  • Lenses (AREA)

Abstract

Изобретение может использоваться как объектив видеокамеры с формированием изображения на ПЗС-матрице и в работе с различными приемниками изображения. Объектив содержит восемь компонентов, расположенных последовательно на оптической оси, и апертурную диафрагму, расположенную между вторым и третьим компонентами. Первый и второй компоненты - положительные мениски, обращенные вогнутыми поверхностями к пространству изображений. Третий компонент - отрицательная двусклеенная линза, состоящая из двояковогнутой линзы и положительного мениска, а четвертый, пятый и шестой - положительные линзы. Седьмой компонент - двояковогнутая линза, а дополнительно введенный восьмой - положительный мениск, обращенный вогнутой поверхностью к пространству изображений. Пятый компонент - двояковыпуклая линза, шестой - положительный мениск, обращенный вогнутой поверхностью к пространству изображений. Толщина второго компонента составляет не менее 0,15 фокусного расстояния объектива, расстояние между вторым и третьим компонентами составляет не менее 0,25 фокусного расстояния объектива, а оптическая сила восьмого компонента составляет не менее 0,3 оптической силы объектива. Технический результат - повышение качества изображения за счет увеличения коэффициентов передачи модуляции и уменьшения дисторсии объектива. 7 ил.

Description

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к объективам, и может использоваться как объектив видеокамеры с формированием изображения на ПЗС-матрице и в работе с различными приемниками изображения.
Известен светосильный объектив [1], содержащий семь компонентов. Первый компонент выполнен в виде плосковыпуклой линзы, второй и третий компоненты содержат отрицательные мениски, обращенные выпуклой поверхностью к пространству предметов, четвертый компонент выполнен в виде двояковыпуклой линзы, пятый компонент выполнен в виде отрицательного мениска, обращенного выпуклой поверхностью к пространству предметов, шестой компонент - положительный мениск, склеенный из двояковогнутой и двояковыпуклой линз, седьмой компонент выполнен в виде двояковыпуклой линзы. Апертурная диафрагма размещена между пятым и шестым компонентами. Данная конструкция объектива обеспечивает значение коэффициента передачи модуляции для точки на оси у'=0 на частоте N=50 мм-1 не более 0.6 при относительном отверстии 1:1.4.
Наиболее близким к предлагаемому объективу является светосильный объектив типа Гаусса [2], состоящий из семи компонентов. Первый и второй компоненты представляют собой положительные мениски, обращенные вогнутой поверхностью к пространству изображений. Третий компонент выполнен в виде отрицательного двусклеенного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений и склеенного из положительного и отрицательного менисков. Четвертый компонент содержит положительный двусклеенный мениск, состоящий из двояковогнутой и двояковыпуклой линз. Пятый компонент выполнен в виде положительного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений. Шестой компонент содержит одиночную двояковыпуклую линзу. Седьмой компонент выполнен в виде двояковогнутой линзы. Апертурная диафрагма размещается между третьим и четвертым компонентами. Недостатками прототипа являются сравнительно невысокие значение коэффициентов передачи модуляции (Т) для точки на оси, не превышающие 0.6 на частоте N=50 мм-1, при фокусном расстоянии объектива, превышающем 60 мм и относительном отверстии 1:1.3, а также относительная дисторсия объектива, превышающая 1% для угла поля зрения 2W=20°.
Задачей изобретения является повышение качества изображения за счет увеличения коэффициентов передачи модуляции и уменьшение дисторсии объектива.
Светосильный объектив содержит семь компонентов, расположенных последовательно на оптической оси, и апертурную диафрагму, первый и второй компоненты которого представляют собой положительные мениски, обращенные вогнутыми поверхностями к пространству изображений, третий компонент выполнен в виде отрицательной двусклеенной линзы, четвертый, пятый и шестой компоненты - положительные линзы, седьмой компонент выполнен в виде двояковогнутой линзы, отличающийся тем, что дополнительно содержит восьмой компонент, расположенный на оптической оси после седьмого компонента и выполненный в виде положительного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений, отрицательная двусклеенная линза третьего компонента состоит из двояковогнутой линзы и положительного мениска, пятый компонент выполнен в виде двояковыпуклой линзы, шестой компонент выполнен в виде положительного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений, апертурная диафрагма расположена между вторым и третьим компонентами, толщина второго компонента составляет не менее 0.15 фокусного расстояния объектива, расстояние между вторым и третьим компонентами составляет не менее 0.25 фокусного расстояния объектива, а оптическая сила восьмого компонента составляет не менее 0.3 оптической силы объектива.
Выбор толщины второго компонента не менее 0.15 фокусного расстояния объектива позволил исправить кому.
Конструкция третьего компонента, выполненного в виде отрицательной двусклеенной линзы, состоящей из двояковогнутой линзы и положительного мениска, обеспечивает высокую коррекцию сферохроматической аберрации.
Конструкция шестого компонента, выполненного в виде положительного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений обеспечивает высокую коррекцию сферической аберрации объектива и комы.
Введение восьмого компонента, выполненного в виде положительного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений, выбор оптической силы этого компонента не менее 0.3 оптической силы объектива позволили уменьшить дисторсию объектива до 0.7% для угла поля зрения 2W=20°.
Выбор расстояния между вторым и третьим компонентами не менее 0.25 фокусного расстояния объектива позволил исправить аберрации широких наклонных пучков.
Предлагаемый объектив работает в спектральном диапазоне λ=680 нм...820 нм, имеет фокусное расстояние 80 мм и относительное отверстие 1:1.3. Полихроматические коэффициенты передачи модуляции для пространственной частоты N=60 мм-1 в точке на оси у'=0 составляют не менее 0.85, на краю поля зрения 2W=20° не менее 0.32, что позволяет получать на приемнике изображения объектов малого контраста.
На фиг.1 изображена оптическая схема предлагаемого объектива.
На фиг.2 приведены конструктивные параметры линз объектива и характеристики стекол, где R - радиусы кривизны поверхностей линз, D - расстояния между поверхностями линз, nе - показатель преломления стекол линз для линии е(λ=546 нм), ν - число Аббе для линии е.
На фиг.3 приведен график поперечной сферической аберрации объектива.
На фиг.4 приведены графики аберраций широких наклонных пучков меридионального сечения угла поля зрения 2W=20°.
На фиг.5 приведен график относительной дисторсии.
На фиг.6 приведен график расчетной полихроматической частотно-контрастной характеристики (Т) для точки на оси.
На фиг.7 приведен график расчетной полихроматической частотно-контрастной характеристики (Т) для точки поля зрения 2W=20°.
Частотно-контрастные характеристики объектива рассчитаны в соответствии с таблицей коэффициентов спектральной эффективности актиничного потока излучения, приведенной ниже.
λ, мкм 680 725 766.5 775 820
С 0.1 0.8 1 0.8 0.1
Объектив (фиг.1) состоит из последовательно расположенных на оптической оси восьми компонентов. Первый компонент выполнен в виде положительного мениска 1, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений. Второй компонент выполнен в виде положительного мениска 2, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений, его толщина равна 12 мм, что составляет не менее 0.15 фокусного расстояния объектива. Третий компонент выполнен в виде двусклеенной линзы, состоящей из двояковогнутой линзы 3 и положительного мениска 4. Четвертый и пятый компоненты выполнены в виде двояковыпуклых линз 5 и 6 соответственно. Шестой компонент выполнен в виде положительного мениска 7, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений. Седьмой компонент выполнен в виде двояковогнутой линзы 8. Восьмой компонент выполнен в виде положительного мениска 9, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений. Его оптическая сила составляет 0.309 оптической силы объектива. При расчете объектива учтена толщина светофильтра 10 и защитного стекла приемника. Апертурная диафрагма 11 расположена в воздушном промежутке между вторым и третьим компонентами на расстоянии 4 мм от вогнутой поверхности второго компонента. Расстояние между вторым и третьим компонентами равно 20 мм, что составляет 0.25 фокусного расстояния объектива.
Графики аберраций, приведенные на фиг.3 и 4, а также графики полихроматической частотно-контрастной характеристики для точки на оси и для края поля зрения, приведенные на фиг.6 и 7, подтверждают, что объектив имеет хорошее качество изображения по всему полю зрения, что позволяет получить изображения объектов с малым контрастом, график дисторсии, приведенный на фиг.3 подтверждает уменьшение дисторсии по сравнению с прототипом.
В предлагаемом объективе выбор конструкции третьего компонента в виде двусклеенной линзы, состоящей из двояковогнутой линзы и положительного мениска, шестого компонента в виде положительного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений, восьмого компонента, выполненного в виде положительного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений, а также выбор толщины второго компонента не менее 0.15 фокусного расстояния объектива и расстояния между вторым и третьим компонентами не менее 0.25 фокусного расстояния объектива, позволил уменьшить дисторсию и получить высокое качество изображения на ПЗС-матрице или другом приемнике.
Объектив работает следующим образом: параллельный пучок света с углом поля зрения 2W=20° попадает на первую поверхность первого компонента объектива и, преломившись через поверхности девяти линз, фокусируется в плоскости изображения.
Источники информации
1. А.с. SU №1663596 А1, публ. 1991 г., МПК G02B 11/34.
2. A.c. SU №932442, публ. 1982, МПК G02B 9/62 - прототип.

Claims (1)

  1. Светосильный объектив, содержащий семь компонентов, расположенных последовательно на оптической оси, и апертурную диафрагму, первый и второй компоненты которого представляют собой положительные мениски, обращенные вогнутыми поверхностями к пространству изображений, третий компонент выполнен в виде отрицательной двусклеенной линзы, четвертый, пятый и шестой компоненты - положительные линзы, седьмой компонент выполнен в виде двояковогнутой линзы, отличающийся тем, что дополнительно содержит восьмой компонент, расположенный на оптической оси после седьмого компонента и выполненный в виде положительного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений, отрицательная двусклеенная линза третьего компонента состоит из двояковогнутой линзы и положительного мениска, пятый компонент выполнен в виде двояковыпуклой линзы, шестой компонент выполнен в виде положительного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений, апертурная диафрагма расположена между вторым и третьим компонентами, толщина второго компонента составляет не менее 0,15 фокусного расстояния объектива, расстояние между вторым и третьим компонентами составляет не менее 0,25 фокусного расстояния объектива, а оптическая сила восьмого компонента составляет не менее 0,3 оптической силы объектива.
RU2006110674/28A 2005-04-19 2006-04-03 Светосильный объектив RU2308063C1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BYA20050395 2005-04-19
BY20050395 2005-04-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2308063C1 true RU2308063C1 (ru) 2007-10-10

Family

ID=38953024

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006110674/28A RU2308063C1 (ru) 2005-04-19 2006-04-03 Светосильный объектив

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2308063C1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2611335C1 (ru) * 2015-12-03 2017-02-21 Акционерное общество "Лыткаринский завод оптического стекла" Объектив-апохромат
RU169342U1 (ru) * 2016-07-08 2017-03-15 Федеральное государственное автономное научное учреждение "Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики" (ЦНИИ РТК) Светосильный объектив
RU2732342C1 (ru) * 2019-08-29 2020-09-15 Публичное акционерное общество "Ростовский оптико-механический завод" Светосильный объектив

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2611335C1 (ru) * 2015-12-03 2017-02-21 Акционерное общество "Лыткаринский завод оптического стекла" Объектив-апохромат
RU169342U1 (ru) * 2016-07-08 2017-03-15 Федеральное государственное автономное научное учреждение "Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики" (ЦНИИ РТК) Светосильный объектив
RU2732342C1 (ru) * 2019-08-29 2020-09-15 Публичное акционерное общество "Ростовский оптико-механический завод" Светосильный объектив

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2451312C1 (ru) Объектив
RU2308063C1 (ru) Светосильный объектив
RU2396581C1 (ru) Светосильный объектив
RU2738341C1 (ru) Объектив со спектроделительным блоком
RU195924U1 (ru) Объектив
RU2545064C2 (ru) Вариообъектив
RU77457U1 (ru) Объектив
RU2289833C1 (ru) Вариообъектив
US7369319B2 (en) Optical system for telescope
RU2304795C1 (ru) Объектив
RU204540U1 (ru) Объектив
RU76722U1 (ru) Объектив
RU204248U1 (ru) Объектив
RU2331909C1 (ru) Объектив для ближней ик-области спектра
RU2377619C1 (ru) Светосильный объектив
RU108649U1 (ru) Светосильный объектив
RU2386988C1 (ru) Объектив
RU157161U1 (ru) Объектив
CN115327745B (zh) 一种高通量平场复消色差物镜
RU81345U1 (ru) Объектив
CN220872753U (zh) 微光与长波红外双波段共口径光学系统
RU2412455C1 (ru) Четырехлинзовый объектив
RU112451U1 (ru) Объектив
RU2341816C1 (ru) Объектив
RU2762218C1 (ru) Широкоугольный ретрофокусный объектив

Legal Events

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

Effective date: 20190404