RU2384868C1 - Doublet objective lens - Google Patents

Doublet objective lens Download PDF

Info

Publication number
RU2384868C1
RU2384868C1 RU2008142855/28A RU2008142855A RU2384868C1 RU 2384868 C1 RU2384868 C1 RU 2384868C1 RU 2008142855/28 A RU2008142855/28 A RU 2008142855/28A RU 2008142855 A RU2008142855 A RU 2008142855A RU 2384868 C1 RU2384868 C1 RU 2384868C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lens
rays
lenses
along
objective lens
Prior art date
Application number
RU2008142855/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Иванович Щеглов (RU)
Сергей Иванович Щеглов
Светлана Николаевна Зубок (RU)
Светлана Николаевна Зубок
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 RU2008142855/28A priority Critical patent/RU2384868C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2384868C1 publication Critical patent/RU2384868C1/en

Links

Landscapes

  • Lenses (AREA)

Abstract

FIELD: physics, optics.
SUBSTANCE: lens can be used in different optical systems, in visual and infrared systems. The objective lens consists of two lenses. The first lens is biconvex and the second is in form of a negative meniscus, whose convex side faces the image. Three relationships hold: |R1|=|R3|; |R1|<|R2|; 1.41<n1<1.619; 1.54<n2<1.79; where: R1, R2, R3 are radii of the first, second and third optical surfaces on the beam path; n1, n2 are refractive indices of the material of the first and second lenses on the beam path for line e.
EFFECT: increased focal distance with increase in technological effectiveness and high image quality.
1 dwg

Description

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

Известен двухлинзовый объектив - ахромат (Заявка Франции №2025476, кл. G02B 13/14, опубл. 1970 г.), работающий в ИК-диапазоне от 8 до 14 мкм, состоящий из отдельных двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к изображению. Линзы объектива выполнены из материалов CsBr и ZnS с показателями преломления 1,66251 и 2,1986. Объектив имеет небольшое фокусное расстояние 100 мм и недостаточную технологичность, т.к. требуется применение разных эталонных пробных стекол для каждой оптической поверхности.A well-known two-lens lens - achromat (French Application No. 2025476, class G02B 13/14, publ. 1970), operating in the infrared range from 8 to 14 microns, consisting of a separate biconvex lens and a negative meniscus convex to the image. The lenses of the lens are made of CsBr and ZnS materials with refractive indices of 1.66251 and 2.1986. The lens has a small focal length of 100 mm and lack of manufacturability, as The use of different reference test glasses for each optical surface is required.

Наиболее близким аналогом к заявляемому техническому решению является двухлинзовый объектив (Патент России №2316795, кл. G02B 9/10, опубл. 2008 г.), состоящий из расположенных по ходу луча двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к изображению, у которого отношение первого по ходу лучей радиуса менисковой линзы ко второму ее радиусу менее 0,8, и имеют место соотношения:The closest analogue to the claimed technical solution is a two-lens lens (Russian Patent No. 2316795, class G02B 9/10, publ. 2008), consisting of a biconvex lens located along the beam and a negative meniscus convex to the image, in which the ratio the first along the rays of the radius of the meniscus lens to its second radius is less than 0.8, and there are relations:

1,46<n1<1,63;1.46 <n 1 <1.63;

1,66<n2<1,78;1.66 <n 2 <1.78;

где n1, n2 - показатели преломления материала первой и второй линз по ходу лучей.where n 1 , n 2 are the refractive indices of the material of the first and second lenses along the rays.

У данного объектива небольшое фокусное расстояние - 150,75 мм.This lens has a small focal length of 150.75 mm.

Задачей заявляемого изобретения является создание технологичного двухлинзового объектива с повышенными эксплуатационными характеристиками.The task of the invention is the creation of a technologically advanced two-lens lens with enhanced performance characteristics.

Технический результат - увеличение фокусного расстояния при повышенной технологичности и высоком качестве изображения.The technical result is an increase in focal length with high adaptability and high image quality.

Это достигается тем, что в двухлинзовом объективе, состоящем из расположенных по ходу лучей двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к изображению, в отличие от известного имеют место соотношения:This is achieved by the fact that in a two-lens lens, consisting of a biconvex lens located along the rays and a negative meniscus convex to the image, in contrast to the known relation,

|R1|=|R3|;| R 1 | = | R 3 |;

|R1|<|R2|;| R 1 | <| R 2 |;

1,41<n1<1,619;1.41 <n 1 <1.619;

1,54<n2<1,79;1.54 <n 2 <1.79;

где R1, R2, R3 - радиусы первой, второй и третьей оптических поверхностей по ходу лучей;where R 1 , R 2 , R 3 are the radii of the first, second and third optical surfaces along the rays;

n1, n2 - показатели преломления материала первой и второй линз по ходу лучей для линии е.n 1 , n 2 are the refractive indices of the material of the first and second lenses along the rays for line e.

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

Двухлинзовый объектив состоит из расположенных по ходу лучей двояковыпуклой линзы 1 и отрицательного мениска 2, обращенного выпуклостью к изображению. Радиус первой по ходу лучей оптической поверхности двояковыпуклой линзы 1 равен по абсолютной величине радиусу первой по ходу лучей оптической поверхности отрицательного мениска 2, кроме того, радиус первой по ходу лучей оптической поверхности линзы 1 по модулю меньше радиуса кривизны ее второй оптической поверхности.A two-lens lens consists of biconvex lens 1 located along the rays and a negative meniscus 2 convex to the image. The radius of the first along the rays of the optical surface of the biconvex lens 1 is equal in absolute value to the radius of the first along the rays of the optical surface of the negative meniscus 2, in addition, the radius of the first along the rays of the optical surface of the lens 1 is less than the radius of curvature of its second optical surface.

Объектив работает следующим образом: световой поток от предмета, расположенного в бесконечности, попадает в объектив, где проходит через линзы 1, 2 и образует изображение предмета в плоскости наилучшей установки, в которой установлен приемник оптического излучения (не показан).The lens works as follows: the light flux from an object located at infinity enters the lens, where it passes through lenses 1, 2 and forms an image of the object in the plane of the best setup in which the optical radiation receiver (not shown) is installed.

В соответствии с предложенным решением рассчитано два двухлинзовых объектива.In accordance with the proposed solution, two two-lens lenses are designed.

Первый объектив исправлен для λ=520 нм и для λ=900 нм и ахроматизован для этих длин волн. Объектив может работать в качестве коллиматора. Объектив работает в видимом и ближнем ИК-диапазоне спектра.The first lens is corrected for λ = 520 nm and for λ = 900 nm and achromatized for these wavelengths. The lens can work as a collimator. The lens operates in the visible and near infrared spectral range.

Конструктивные параметры первого объектива приведены в табл.1.The design parameters of the first lens are given in table 1.

Входной зрачок расположен на расстоянии 208,7 мм перед первой оптической поверхностью, но может быть и в другом месте.The entrance pupil is located at a distance of 208.7 mm in front of the first optical surface, but may be in another place.

Характеристики рассчитанного первого объектива:Characteristics of the calculated first lens:

фокусное расстояниеfocal length 1002,45 мм1002.45 mm относительное отверстиеrelative hole 1:19,21: 19.2 угол поля зренияfield of view angle 1 град. 36 мин.1 degree 36 minutes

Объектив имеет следующие аберрации для λ=520 нм:The lens has the following aberrations for λ = 520 nm:

- поперечная сферическая аберрация для точки на оси- transverse spherical aberration for a point on the axis не более 0,0028 ммno more than 0,0028 mm - поперечная аберрация широкого наклонного пучка в меридиональном сечении для поля зрения 2W=1 град. 36 мин.- transverse aberration of a wide inclined beam in the meridional section for the field of view 2W = 1 deg. 36 minutes не более 0,016 ммno more than 0,016 mm - поперечная аберрация широкого наклонного пучка в сагиттальном сечении для поля зрения 2W=1 град. 36 мин.- transverse aberration of a wide inclined beam in the sagittal section for the field of view 2W = 1 deg. 36 minutes не более 0,0068 ммno more than 0,0068 mm - меридиональный астигматический отрезок Хм - meridional astigmatic segment X m не более 0,357 ммno more than 0,357 mm - сагиттальный астигматический отрезок Xs - sagittal astigmatic segment X s не более 0,153 ммno more than 0,153 mm - дисторсия- distortion не более 0,0066%no more than 0,0066%

Figure 00000001
Figure 00000001

В предлагаемом изобретении:In the present invention:

|R1|=|R3|=530,9;| R 1 | = | R 3 | = 530.9;

n1-1,615506;n 1 -1.615506;

n2=1,723166;n 2 = 1.723166;

где R1, R3 - радиусы первой и третьей оптических поверхностей по ходу лучей;where R 1 , R 3 are the radii of the first and third optical surfaces along the rays;

n1, n2 - показатели преломления материала первой иn 1 , n 2 are the refractive indices of the material of the first and

второй линз по ходу лучей для линии е.the second lens along the rays for the line e.

Второй объектив исправлен для λ=580 нм и для λ=900 нм и ахроматизован для этих длин волн и тоже может работать в качестве коллиматора. Объектив работает в видимом и ближнем ИК-диапазоне спектра.The second lens is corrected for λ = 580 nm and for λ = 900 nm and achromatized for these wavelengths and can also work as a collimator. The lens operates in the visible and near infrared spectral range.

Конструктивные параметры второго объектива приведены в табл.2.The design parameters of the second lens are given in table 2.

Входной зрачок находится на расстоянии 188 мм перед первой оптической поверхностью второго объектива, но может находиться и в другом месте.The entrance pupil is located at a distance of 188 mm in front of the first optical surface of the second lens, but can be located in another place.

Характеристики рассчитанного второго объектива:Characteristics of the calculated second lens:

фокусное расстояниеfocal length 899,84 мм899.84 mm относительное отверстиеrelative hole 1:181:18 угол поля зренияfield of view angle 1 град. 40 мин.1 degree 40 min

Объектив имеет следующие аберрации для λ=580 нм:The lens has the following aberrations for λ = 580 nm:

- поперечная сферическая аберрация для точки на оси- transverse spherical aberration for a point on the axis не более 0,0061 ммno more than 0,0061 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 не более 0,031 ммno more than 0,031 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 не более 0,011 ммno more than 0,011 mm - меридиональный астигматический отрезок Хм - meridional astigmatic segment X m не более 0, 423 ммno more than 0, 423 mm - сагиттальный астигматический отрезок Xs - sagittal astigmatic segment X s не более 0,187 ммno more than 0,187 mm - дисторсия- distortion не более 0,0003%no more than 0,0003%

В предлагаемом изобретении:In the present invention:

|R1|=|R3|=358,198;| R 1 | = | R 3 | = 358,198;

n1=1,44754;n 1 = 1.44754;

n2=1,575568;n 2 = 1.575568;

где R1, R3 - радиусы первой и третьей оптических поверхностей по ходу лучей;where R 1 , R 3 are the radii of the first and third optical surfaces along the rays;

n1, n2 - показатели преломления материала первой и второй линз по ходу лучей для линии е.n 1 , n 2 are the refractive indices of the material of the first and second lenses along the rays for line e.

Figure 00000002
Figure 00000002

Таким образом, в результате предложенного решения обеспечено получение технического результата: создан двухлинзовый объектив с увеличенным фокусным расстоянием с повышенной технологичностью при высоком качестве изображения.Thus, as a result of the proposed solution, a technical result is obtained: a two-lens lens with an increased focal length with increased adaptability with high image quality is created.

Claims (1)

Двухлинзовый объектив, состоящий из расположенных по ходу лучей двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к изображению, отличающийся тем, что имеют место соотношения
|R1|=|R3|;
|R1|<|R2|
1,41<n1<1,619;
1,54<n2<1,79;
где R1, R2, R3 - радиусы первой, второй и третьей оптических поверхностей по ходу лучей;
n1, n2 - показатели преломления материала первой и второй линз по ходу лучей для линии е.
A two-lens lens consisting of biconvex lenses located along the path and a negative meniscus convex to the image, characterized in that there are relations
| R 1 | = | R 3 |;
| R 1 | <| R 2 |
1.41 <n 1 <1.619;
1.54 <n 2 <1.79;
where R 1 , R 2 , R 3 are the radii of the first, second and third optical surfaces along the rays;
n 1 , n 2 are the refractive indices of the material of the first and second lenses along the rays for line e.
RU2008142855/28A 2008-10-30 2008-10-30 Doublet objective lens RU2384868C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008142855/28A RU2384868C1 (en) 2008-10-30 2008-10-30 Doublet objective lens

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008142855/28A RU2384868C1 (en) 2008-10-30 2008-10-30 Doublet objective lens

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2384868C1 true RU2384868C1 (en) 2010-03-20

Family

ID=42137500

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008142855/28A RU2384868C1 (en) 2008-10-30 2008-10-30 Doublet objective lens

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2384868C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106772898A (en) * 2016-12-16 2017-05-31 福建福光天瞳光学有限公司 Dexterous type hand-adjusting type LONG WAVE INFRARED optics is without thermalization thermometric camera lens
RU2746594C1 (en) * 2020-08-24 2021-04-16 Публичное акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева", ПАО КМЗ Double lens
RU2763120C1 (en) * 2021-02-25 2021-12-27 Публичное акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева", ПАО КМЗ Double lens

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106772898A (en) * 2016-12-16 2017-05-31 福建福光天瞳光学有限公司 Dexterous type hand-adjusting type LONG WAVE INFRARED optics is without thermalization thermometric camera lens
CN106772898B (en) * 2016-12-16 2024-01-12 福建福光天瞳光学有限公司 Flexible manual-adjusting type long-wave infrared optical athermalized temperature measuring lens
RU2746594C1 (en) * 2020-08-24 2021-04-16 Публичное акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева", ПАО КМЗ Double lens
RU2763120C1 (en) * 2021-02-25 2021-12-27 Публичное акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева", ПАО КМЗ Double lens

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2386155C1 (en) Large-aperture lens
RU2384868C1 (en) Doublet objective lens
RU2348059C1 (en) Large-aperture lens
RU192789U1 (en) FOUR-LENS APOCHROMATIC LENS
RU162339U1 (en) TWO-LENS LENS
RU162318U1 (en) TWO-LENS LENS
RU163268U1 (en) TWO-LENS LENS
RU2316795C1 (en) Two-lens objective
RU2359295C1 (en) Telescopic galilei-type optical system
RU2281537C1 (en) Three-element telephoto lens
RU2746594C1 (en) Double lens
RU2364901C1 (en) Ocular
RU2346312C1 (en) Large-aperture lens
RU2759050C1 (en) Doublet-objective lens
RU2633445C1 (en) Two-lens objective
RU146322U1 (en) EYEPIECE
RU2304795C1 (en) Objective
RU2331909C1 (en) Objective lens for closer infrared spectrum
RU2302651C1 (en) Teleobjective
RU2763120C1 (en) Double lens
RU2680415C1 (en) Galilean telescopic optical system
RU2656015C1 (en) Optical system
RU2737029C1 (en) Large aperture lens
RU142867U1 (en) LENS
RU2472190C1 (en) Catadioptric telescope

Legal Events

Date Code Title Description
QA4A Patent open for licensing

Effective date: 20200910