RU2413262C1 - Проекционный светосильный объектив - Google Patents
Проекционный светосильный объектив Download PDFInfo
- Publication number
- RU2413262C1 RU2413262C1 RU2010109149/28A RU2010109149A RU2413262C1 RU 2413262 C1 RU2413262 C1 RU 2413262C1 RU 2010109149/28 A RU2010109149/28 A RU 2010109149/28A RU 2010109149 A RU2010109149 A RU 2010109149A RU 2413262 C1 RU2413262 C1 RU 2413262C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lens
- lenses
- image
- biconvex
- side faces
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/04—Reversed telephoto objectives
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/16—Optical objectives specially designed for the purposes specified below for use in conjunction with image converters or intensifiers, or for use with projectors, e.g. objectives for projection TV
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/24—Optical objectives specially designed for the purposes specified below for reproducing or copying at short object distances
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B9/00—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
- G02B9/64—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having more than six components
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
Abstract
Объектив содержит четырнадцать линз и апертурную диафрагму, расположенную между пятой и шестой линзами. Первая линза - отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к изображению. Вторая линза - отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к предмету. Третья, четвертая, седьмая, девятая и одиннадцатая линзы - двояковыпуклые. Пятая, шестая и двенадцатая линзы - двояковогнутые. Восьмая линза - положительный мениск, обращенный вогнутостью к предмету. Десятая линза - положительный мениск, обращенный вогнутостью к изображению. Четырнадцатая линза - отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к предмету, причем ее выпуклая поверхность выполнена несферической. Четвертая и пятая линзы, шестая и седьмая линзы, а также одиннадцатая и двенадцатая линзы склеены между собой. Технический результат - повышение освещенности на краю поля изображения по отношению к центру, увеличение относительного отверстия, уменьшение величины дисторсии на краю поля зрения, увеличение модуля коэффициента линейного увеличения. 4 ил.
Description
Изобретение относится к оптическому приборостроению, конкретно к проекционным объективам с большим относительным отверстием, и может быть использовано, например, в оптических системах переноса изображения с рентгеновского экрана на ПЗС-матрицу.
Известен проекционный объектив (патент US 6801373, МПК: G02B 9/64; G02B 11/34; G02B 13/04, опубликован 03.06.2004), содержащий апертурную диафрагму и девять компонентов, расположенных последовательно на оптической оси, причем пять компонентов объектива расположены до апертурной диафрагмы, а между пятым и шестым компонентами имеется большой воздушный промежуток, первый и второй компоненты представляют собой отрицательные мениски, обращенные вогнутыми поверхностями к пространству изображений, третий - положительная двояковыпуклая линза, четвертый - положительный мениск, обращенный вогнутой стороной к пространству изображений, пятый - отрицательная плосковогнутая линза, обращенная в сторону к пространству изображений, шестой - положительная двояковыпуклая линза, седьмой - отрицательная двояковогнутая линза, восьмой положительная двояковыпуклая линза, девятый - положительный мениск, обращенный вогнутой стороной к пространству изображений.
Этот объектив обладает следующими преимуществами: малым снижением освещенности на краю поля зрения по отношению к освещенности в центре поля зрения, высокими показателями по величине модуляции на требуемых пространственных частотах, малой величиной дисторсии. Однако он обладает следующими недостатками, не позволяющими его использовать для новых условий: малое относительное отверстие 1:1,9 (требуется 1:1), малый угол поля зрения 2w=39° (требуется 2w≥48).
В качестве прототипа выбран проекционный светосильный объектив по патенту на изобретение RU 2379721, опубл. 10.11.2009, содержащий по ходу оптического излучения от предмета к изображению четырнадцать линз и апертурную диафрагму, расположенную между пятой и шестой линзами, причем первая линза выполнена в виде отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к изображению, вторая линза выполнена отрицательным мениском, четвертая линза - двояковыпуклая, шестая и седьмая линзы склеены между собой и выполнены: шестая - двояковогнутой, седьмая - двояковыпуклой, восьмая и девятая линзы - положительные, одиннадцатая линза - положительная, двенадцатая линза - отрицательная, тринадцатая линза - двояковыпуклая, а четырнадцатая линза - отрицательная.
Недостатками конструкции этого объектива являются: низкое отношение освещенности на краю изображения по отношению к освещенности в центре изображения (0,2), низкое относительное отверстие (1:1,28), большая величина дисторсии на краю изображения (14%), недостаточная величина модуля коэффициента линейного увеличения (0,092).
Техническим результатом заявляемого объектива является повышение освещенности на краю поля изображения по отношению к центру, увеличение относительного отверстия, уменьшение величины дисторсии на краю поля зрения, увеличение модуля коэффициента линейного увеличения.
Технический результат достигается тем, что в проекционном светосильном объективе, содержащем по ходу оптического излучения от предмета к изображению четырнадцать линз и апертурную диафрагму, расположенную между пятой и шестой линзами, причем первая линза выполнена в виде отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к изображению, вторая линза выполнена в виде отрицательного мениска, четвертая линза - двояковыпуклая, шестая и седьмая линзы склеены между собой и выполнены: шестая - двояковогнутой, седьмая - двояковыпуклой, восьмая и девятая линзы - положительные, одиннадцатая линза - положительная, двенадцатая линза - отрицательная, тринадцатая линза - двояковыпуклая, а четырнадцатая линза - отрицательная, согласно изобретению вторая линза обращена вогнутостью к предмету, третья линза выполнена двояковыпуклой, четвертая и пятая линзы склеены между собой, причем пятая линза - двояковогнутая, восьмая линза - мениск, обращенный вогнутостью к предмету, девятая линза - двояковыпуклая, десятая линза - положительный мениск, обращенный вогнутостью к изображению, одиннадцатая и двенадцатая линзы склеены между собой, причем одиннадцатая линза выполнена двояковыпуклой, а двенадцатая линза - двояковогнутой, четырнадцатая линза выполнена в виде мениска, обращенного вогнутостью к предмету, причем ее выпуклая поверхность выполнена несферической.
Сущность изобретения и возможность его промышленного применения поясняется примером конкретного выполнения, который показан на фиг.1-4. На фиг.1 показана принципиальная оптическая схема объектива, на фиг.2 - графики ЧКХ (частотно-контрастной характеристики) объектива, на фиг.3 - график относительной освещенности изображения в зависимости от размера предмета, на фиг.4 - график дисторсии изображения в зависимости от размера предмета.
Как показано на фиг.1, линзы объектива расположены по ходу оптического излучения от предмета 15 к изображению 17. Причем пять линз (с 1 по 5) расположены до апертурной диафрагмы 16 и девять линз (с 6 по 14) расположены после апертурной диафрагмы. Линза 1 представляет собой отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к изображению, линза 2 - отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к предмету, линза 3 - двояковыпуклая, линза 4 - двояковыпуклая, линза 5 - двояковогнутая, причем линзы 4 и 5 склеены между собой, 6 линза - двояковогнутая склеена с 7 - двояковыпуклой, 8 линза - положительный мениск, обращенный вогнутостью к предмету, 9 линза - двояковыпуклая, 10 линза - положительный мениск, обращенный вогнутостью к изображению, 11 линза - двояковыпуклая и склеена с 12 линзой - двояковогнутой, 13 линза - двояковыпуклая, а четырнадцатая линза выполнена в виде отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к предмету, причем ее выпуклая поверхность выполнена несферической.
На фиг.2 представлен график частотно-контрастных характеристик объектива для спектрального диапазона от 478 нм до 628 нм с основной длиной волны 578 нм, характеризующий величину коэффициента контраста в зависимости от пространственной частоты на изображении для трех полей зрения: центр, половина и край, причем для половины и края поля зрения представлено по две кривых - для меридионального и сагиттального сечения. Вертикальная ось T характеризует величину коэффициента контраста (модуляции), горизонтальная ось N, пар лин./мм, характеризует пространственную частоту на изображении в парах линий на мм. На графике изображены четыре кривые, причем кривая 1 представляет центр поля зрения (размер предмета равен 0 мм), кривые 2S и 2T представляют половину поля зрения (размер предмета равен 156 мм), кривые 3S и 3T представляют край поля зрения (размер предмета 312 мм), причем буква S относит кривые к сагиттальному сечению, а буква T - к меридиональному сечению широких пучков лучей.
На фиг.3 представлен график относительной освещенности изображения в зависимости от размера предмета. Вертикальная ось RI характеризует относительную освещенность, горизонтальная ось характеризует размер предмета Y в мм. Из графика видно, что при размере предмета 311 мм освещенность изображения составляет 0,4 от центра поля зрения, где относительная освещенность максимальна и составляет 1.
На фиг.4 представлен график дисторсии изображения в зависимости от размера предмета. Вертикальная ось Y характеризует величину предмета в мм. Горизонтальная ось D характеризует величину дисторсии изображения в процентах. Из графика видно, что максимальная величина дисторсии изображения составляет 6,3% для края поля зрения 311 мм.
Объектив работает следующим образом: оптическое излучение от предмета 15 последовательно проходит через 1-5 линзы, апертурную диафрагму 16, диаметр которой определяет относительное отверстие объектива, линзы 6-14 и фокусируются в изображении 17. В качестве приемника изображения может быть применена ПЗС-матрица, фотопленка и т.п.
Выполнение линз объектива до апертурной диафрагмы - обращение второй линзы вогнутостью к предмету, выполнение третьей линзы двояковыпуклой, пятой линзы - двояковогнутой, склеивание четвертой и пятой линзы между собой позволило улучшить коррекцию аберраций для средних полей зрения и центра поля зрения, а также улучшить относительную освещенность. Выполнение восьмого и десятого компонента в виде положительных менисков, обращенных вогнутостью соответственно к предмету и изображению, а девятой линзы - двояковыпуклой позволило увеличить относительное отверстие объектива. Выполнение одиннадцатой линзы двояковыпуклой, двенадцатой линзы - двояковогнутой, склеивание их позволило управлять коррекцией хроматических аберраций. Выполнение выпуклой поверхности четырнадцатой линзы в виде несферической позволило скорректировать аберрации высших порядков предыдущих тринадцати линз объектива для получения требуемой равномерности ЧКХ для всех полей зрения.
Благодаря заявляемой конструкции объектива достигнут новый технический результат: повышение освещенности на краю поля изображения по отношению к центру (0,4), увеличение относительного отверстия (1:1,04), уменьшение величины дисторсии на краю поля зрения (6,3%), увеличение модуля коэффициента линейного увеличения (0,108).
Claims (1)
- Проекционный светосильный объектив, содержащий по ходу оптического излучения от предмета к изображению четырнадцать линз и апертурную диафрагму, расположенную между пятой и шестой линзами, причем первая линза выполнена в виде отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к изображению, вторая линза выполнена в виде отрицательного мениска, четвертая линза - двояковыпуклая, шестая и седьмая линзы склеены между собой и выполнены: шестая - двояковогнутой, седьмая - двояковыпуклой, восьмая и девятая линзы - положительные, одиннадцатая линза - положительная, двенадцатая линза - отрицательная, тринадцатая линза -двояковыпуклая, а четырнадцатая линза - отрицательная, отличающийся тем, что вторая линза обращена вогнутостью к предмету, третья линза выполнена двояковыпуклой, четвертая и пятая линзы склеены между собой, причем пятая линза - двояковогнутая, восьмая линза - мениск, обращенный вогнутостью к предмету, девятая линза - двояковыпуклая, десятая линза - положительный мениск, обращенный вогнутостью к изображению, одиннадцатая и двенадцатая линзы склеены между собой, причем одиннадцатая линза выполнена двояковыпуклой, а двенадцатая линза - двояковогнутой, четырнадцатая линза выполнена в виде мениска, обращенного вогнутостью к предмету, причем ее выпуклая поверхность выполнена несферической.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010109149/28A RU2413262C1 (ru) | 2010-03-11 | 2010-03-11 | Проекционный светосильный объектив |
PCT/RU2011/000008 WO2011112119A1 (ru) | 2010-03-11 | 2011-01-13 | Проекционный светосильный объектив |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010109149/28A RU2413262C1 (ru) | 2010-03-11 | 2010-03-11 | Проекционный светосильный объектив |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2413262C1 true RU2413262C1 (ru) | 2011-02-27 |
Family
ID=44120815
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010109149/28A RU2413262C1 (ru) | 2010-03-11 | 2010-03-11 | Проекционный светосильный объектив |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2413262C1 (ru) |
WO (1) | WO2011112119A1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EA016646B1 (ru) * | 2011-08-23 | 2012-06-29 | Закрытое Акционерное Общество "Импульс" | Проекционный светосильный объектив (варианты) |
WO2018157683A1 (zh) * | 2017-02-28 | 2018-09-07 | 浙江大学 | 一种显微物镜以及具有该显微物镜的宽视场高分辨率成像系统 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115685486A (zh) * | 2021-07-21 | 2023-02-03 | 东莞市宇瞳光学科技股份有限公司 | 一种定焦镜头 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62194213A (ja) * | 1986-02-21 | 1987-08-26 | Sigma:Kk | コンバ−タ− |
JP2899005B2 (ja) * | 1989-01-30 | 1999-06-02 | キヤノン株式会社 | 内蔵フォーカスレンズを具えたズームレンズ |
JPH0682694A (ja) * | 1992-08-26 | 1994-03-25 | Asahi Optical Co Ltd | 非球面レンズ系 |
DE50007705D1 (de) | 2000-12-18 | 2004-10-14 | Optische Systeme Goettingen Is | Projektionsobjektiv |
RU2379721C1 (ru) | 2008-04-29 | 2010-01-20 | Закрытое Акционерное Общество "Импульс" | Проекционный светосильный объектив |
-
2010
- 2010-03-11 RU RU2010109149/28A patent/RU2413262C1/ru not_active IP Right Cessation
-
2011
- 2011-01-13 WO PCT/RU2011/000008 patent/WO2011112119A1/ru active Application Filing
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EA016646B1 (ru) * | 2011-08-23 | 2012-06-29 | Закрытое Акционерное Общество "Импульс" | Проекционный светосильный объектив (варианты) |
WO2018157683A1 (zh) * | 2017-02-28 | 2018-09-07 | 浙江大学 | 一种显微物镜以及具有该显微物镜的宽视场高分辨率成像系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2011112119A1 (ru) | 2011-09-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI461728B (zh) | 影像鏡組 | |
KR101652849B1 (ko) | 렌즈 모듈 | |
TWI437311B (zh) | 影像拾取鏡組 | |
TWI429944B (zh) | 光學取像鏡頭組 | |
JP5041924B2 (ja) | ズームレンズ | |
WO2015020006A1 (ja) | 広角レンズ | |
TWI447426B (zh) | 取像鏡頭 | |
JP6055873B2 (ja) | 超小型広角レンズ | |
JP2007025499A (ja) | 光学装置 | |
KR20170018624A (ko) | 촬상 광학계 | |
CN104656231B (zh) | 投影透镜和图像显示设备 | |
US20160266350A1 (en) | Lens system and imaging device | |
CN107065140B (zh) | 一种智能车载高像素广角镜头 | |
CN107589534B (zh) | 一种透镜系统及镜头 | |
TW201310057A (zh) | 成像用光學透鏡組 | |
TWI491916B (zh) | 成像鏡頭 | |
JP2013114262A (ja) | ズームレンズ | |
TWI622792B (zh) | 成像鏡頭 | |
JP5801679B2 (ja) | 投射用レンズシステムおよびプロジェクタ装置 | |
JP2009169092A (ja) | 光学系および撮像装置 | |
CN107783265B (zh) | 光学镜头 | |
TW201326889A (zh) | 變焦鏡頭 | |
JP2012018422A (ja) | 光学装置 | |
TWM519249U (zh) | 光學取像裝置 | |
RU2413262C1 (ru) | Проекционный светосильный объектив |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150312 |