RU2445657C1 - Four-element lens - Google Patents
Four-element lens Download PDFInfo
- Publication number
- RU2445657C1 RU2445657C1 RU2010154180/28A RU2010154180A RU2445657C1 RU 2445657 C1 RU2445657 C1 RU 2445657C1 RU 2010154180/28 A RU2010154180/28 A RU 2010154180/28A RU 2010154180 A RU2010154180 A RU 2010154180A RU 2445657 C1 RU2445657 C1 RU 2445657C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lens
- lenses
- rays
- radii
- optical surfaces
- Prior art date
Links
Landscapes
- Lenses (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в качестве приемного объектива в оптических приборах, работающих с различными фотоприемными устройствами.The invention relates to optical instrumentation and can be used as a receiving lens in optical devices operating with various photodetectors.
Известен четырехлинзовый объектив (Патент США №2338614, публ. 1944 г.), состоящий по ходу лучей из четырех одиночных линз: первой -двояковыпуклой, второй - двояковогнутой, третьей - двояковогнутой и четвертой - двояковыпуклой. Однако данный объектив имеет недостаточное относительное отверстие 1:4,5 и недостаточную технологичность, так как все радиусы оптических поверхностей данного объектива разные.A four-lens lens is known (US Patent No. 2,338,614, publ. 1944), consisting along the rays of four single lenses: the first biconvex, the second biconcave, the third biconcave, and the fourth biconvex. However, this lens has an insufficient relative aperture of 1: 4.5 and insufficient manufacturability, since all the radii of the optical surfaces of this lens are different.
Наиболее близким аналогом к заявленному техническому решению является трехкомпонентный четырехлинзовый фотографический объектив (Патент США №2854889, публ. 1958 г.), состоящий из трех компонентов, разделенных воздушными промежутками, первый из которых по ходу лучей - склеенный из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, второй - одиночная двояковогнутая линза и третий - одиночная двояковыпуклая линза, причем имеют место соотношения:The closest analogue to the claimed technical solution is a three-component four-lens photographic lens (US Patent No. 2854889, publ. 1958), consisting of three components separated by air gaps, the first of which is glued from a biconvex and biconcave lens, the second one a single biconcave lens and the third is a single biconvex lens, and there are relations:
1,63<n3<(n1+n4)/2-0,041.63 <n 3 <(n 1 + n 4 ) / 2-0.04
0,8f<R1+R5<0,9f0.8f <R 1 + R 5 <0.9f
4,5R1<R3<10R1 4,5R 1 <R 3 <10R 1
n1>n2 n 1 > n 2
n3<n4 n 3 <n 4
ν4=54,8ν 4 = 54.8
где n1, n2, n3, n4 - показатели преломления материала по ходу лучей первой, второй, третьей и четвертой линз для линии спектра d;where n 1 , n 2 , n 3 , n 4 are the refractive indices of the material along the rays of the first, second, third and fourth lenses for the spectrum line d;
R1, R2, R3 - радиусы кривизны первой, третьей и пятой оптических поверхностей по ходу лучей;R 1 , R 2 , R 3 - the radii of curvature of the first, third and fifth optical surfaces along the rays;
ν4 - коэффициент дисперсии материала четвертой линзы для линии спектра d;ν 4 is the dispersion coefficient of the material of the fourth lens for the spectrum line d;
f- фокусное расстояние всего объектива.f is the focal length of the entire lens.
Однако данный объектив имеет недостаточное относительное отверстие 1:2,8; недостаточное угловое поле в пространстве предметов 2W=45 град. и недостаточную технологичность, так как все радиусы оптических поверхностей данного объектива разные.However, this lens has an insufficient relative aperture of 1: 2.8; insufficient angular field in the space of objects 2W = 45 degrees. and lack of manufacturability, since all the radii of the optical surfaces of this lens are different.
Задачей изобретения является создание объектива с повышенными эксплуатационными характеристиками.The objective of the invention is to provide a lens with enhanced performance.
Технический результат - увеличение относительного отверстия, углового поля в пространстве предметов и повышение технологичности.The technical result is an increase in the relative aperture, angular field in the space of objects and an increase in manufacturability.
Это достигается тем, что в четырехлинзовом объективе, состоящем из трех компонентов, разделенных воздушными промежутками, первый из которых по ходу лучей - склеенный из положительной и отрицательной линз, второй - одиночная двояковогнутая линза и третий - одиночная двояковыпуклая линза, в отличие от известного линзы первого компонента выполнены в виде менисков, первый из которых обращен выпуклостью к предмету, а второй обращен вогнутостью к изображению, линзы второго и третьего компонентов выполнены из одной марки стекла и имеют место соотношения:This is achieved by the fact that in a four-lens lens consisting of three components separated by air gaps, the first of which is glued from the positive and negative lenses along the rays, the second is a single biconcave lens and the third is a single biconvex lens, in contrast to the known lens of the first the components are made in the form of menisci, the first of which is convex to the object, and the second is concavity to the image, the lenses of the second and third components are made of the same brand of glass and have elations:
(n1+n4)/2-0,04<n3<1,9(n 1 + n 4 ) / 2-0.04 <n 3 <1.9
2R1<R3<4R1 2R 1 <R 3 <4R 1
n1<n2 n 1 <n 2
|R6|=|R7|| R 6 | = | R 7 |
где n1, n2, n3, n4 - показатели преломления материала по ходу лучей первой, второй, третьей и четвертой линз для линии спектра d;where n 1 , n 2 , n 3 , n 4 are the refractive indices of the material along the rays of the first, second, third and fourth lenses for the spectrum line d;
R1, R3, R6, R7 - радиусы кривизны первой, третьей, шестой и седьмой оптических поверхностей по ходу лучей.R 1 , R 3 , R 6 , R 7 are the radii of curvature of the first, third, sixth and seventh optical surfaces along the rays.
При этом может иметь место соотношение:In this case, the ratio
0,5f'<R1+R5<0,8f';0.5f '<R 1 + R 5 <0.8f';
где R1, R5 - радиусы кривизны первой и пятой оптических поверхностей по ходу лучей;where R 1 , R 5 are the radii of curvature of the first and fifth optical surfaces along the rays;
f' - фокусное расстояние всего объектива.f 'is the focal length of the entire lens.
Кроме того, может иметь место соотношение:In addition, there may be a ratio:
10<ν4<4010 <ν 4 <40
где ν4 - коэффициент дисперсии материала четвертой линзы для линии спектра d.where ν 4 is the dispersion coefficient of the fourth lens material for the spectrum line d.
На фигуре изображена оптическая схема четырехлинзового объектива.The figure shows an optical diagram of a four-lens.
Четырехлинзовый объектив состоит по ходу лучей из трех компонентов, первый из которых склеенный из положительного мениска 1, обращенного выпуклостью к предмету и отрицательного мениска 2, обращенного вогнутостью к изображению; второй - одиночная двояковогнутая линза 3 и третий - одиночная двояковыпуклая линза 4. Апертурная диафрагма расположена на расстоянии 0,9 мм за линзой 4.The four-lens lens consists of three components along the rays, the first of which is glued from the positive meniscus 1, convex to the object and the negative meniscus 2, facing the concavity to the image; the second is a single biconcave lens 3 and the third is a single biconvex lens 4. The aperture diaphragm is located at a distance of 0.9 mm behind the lens 4.
Четырехлинзовый объектив работает следующим образом.Four-lens works as follows.
Световой поток, исходящий из плоскости предметов, находящейся в бесконечности, проходит через четырехлинзовый объектив и изображается в плоскости наилучшей установки, в которой находится фотоприемное устройство (не показано).The luminous flux emanating from the plane of objects at infinity passes through a four-lens lens and is displayed in the plane of the best setting in which the photodetector (not shown) is located.
В качестве конкретного примера реализации изобретения рассчитан четырехлинзовый объектив, исправленный в спектральном диапазоне от 435 нм до 656 нм с конструктивными данными, представленными в табл.1.As a specific example of implementation of the invention, a four-lens lens is calculated, corrected in the spectral range from 435 nm to 656 nm with the structural data presented in table 1.
Рассчитанный четырехлинзовый объектив имеет следующие характеристики:The calculated four-lens lens has the following characteristics:
Для данного объектива имеют место соотношения:For this lens, there are relations:
(n1+n4)/2-0,04=1,701277<n3=1,740024<1,9(n 1 + n 4 ) / 2-0.04 = 1.701277 <n 3 = 1.740024 <1.9
2R1=20,942<R3=24,43<4R1=41,8842R 1 = 20.942 <R 3 = 24.43 <4R 1 = 41.884
n1=1,74253<n2=1,806274n 1 = 1.74253 <n 2 = 1.806274
0,5f'<R1+R5=0,65192 f'<0,8f'0.5f '<R 1 + R 5 = 0.65192 f'<0.8f'
10<ν4=28,16<40.10 <ν 4 = 28.16 <40.
В табл.2 приведены аберрации для λ=0,54607 мкм для предлагаемого четырехлинзового объектива по варианту конкретного исполнения.Table 2 shows the aberrations for λ = 0.54607 μm for the proposed four-lens objective according to a specific embodiment.
Предлагаемый объектив имеет одинаковые по модулю радиусы сферических оптических поверхностей третьего компонента, что характеризует его повышенную технологичность. Таким образом, в результате предложенного решения обеспечено получение технического результата: создан четырехлинзовый объектив с повышенными относительным отверстием, угловым полем в пространстве предметов и технологичностью.The proposed lens has the same modulus radii of the spherical optical surfaces of the third component, which characterizes its high manufacturability. Thus, as a result of the proposed solution, a technical result is obtained: a four-lens lens with increased relative aperture, angular field in the space of objects and manufacturability is created.
Claims (3)
(n1+n4)/2-0,04<n3<1,9;
2R1<R3<4R1;
n1<n2;
|R1|=|R7|;
где n1, n2, n3, n4 - показатели преломления материала по ходу лучей первой, второй, третьей и четвертой линз для линии спектра d;
R1, R3, R6, R7 - радиусы кривизны первой, третьей, шестой и седьмой оптических поверхностей по ходу лучей.1. A four-lens lens consisting of three components separated by air gaps, the first of which is glued from the positive and negative lenses along the rays, the second is a single biconcave lens and the third is a single biconvex lens, characterized in that the lenses of the first component are made in the form menisci, the first of which is convex to the object, and the second is concavity to the image, the lenses of the second and third components are made of the same glass brand and there are relations:
(n 1 + n 4 ) / 2-0.04 <n 3 <1.9;
2R 1 <R 3 <4R 1 ;
n 1 <n 2 ;
| R 1 | = | R 7 |;
where n 1 , n 2 , n 3 , n 4 are the refractive indices of the material along the rays of the first, second, third and fourth lenses for the spectrum line d;
R 1 , R 3 , R 6 , R 7 are the radii of curvature of the first, third, sixth and seventh optical surfaces along the rays.
0,5f'<R1+R5<0,8f';
где R1, R5 - радиусы кривизны первой и пятой оптических поверхностей по ходу лучей;
f' - фокусное расстояние всего объектива.2. The four-lens lens according to claim 1, characterized in that the ratio is:
0.5f '<R 1 + R 5 <0.8f';
where R 1 , R 5 are the radii of curvature of the first and fifth optical surfaces along the rays;
f 'is the focal length of the entire lens.
10<ν4<40;
где ν4 - коэффициент дисперсии материала четвертой линзы для линии спектра d. 3. The four-lens lens according to claim 1, characterized in that the ratio is:
10 <ν 4 <40;
where ν 4 is the dispersion coefficient of the fourth lens material for the spectrum line d.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010154180/28A RU2445657C1 (en) | 2010-12-30 | 2010-12-30 | Four-element lens |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010154180/28A RU2445657C1 (en) | 2010-12-30 | 2010-12-30 | Four-element lens |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2445657C1 true RU2445657C1 (en) | 2012-03-20 |
Family
ID=46030271
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010154180/28A RU2445657C1 (en) | 2010-12-30 | 2010-12-30 | Four-element lens |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2445657C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2854889A (en) * | 1953-09-18 | 1958-10-07 | Agfa Ag | Three-membered photographic objective |
US4487484A (en) * | 1982-09-16 | 1984-12-11 | Olympus Optical Co., Ltd. | Behind-stop Tesser type lens system |
US4836665A (en) * | 1987-09-26 | 1989-06-06 | Nikon Corporation | Objective lens |
RU2174695C1 (en) * | 2000-03-06 | 2001-10-10 | Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" | High-speed lens for near-infrared region of spectrum |
-
2010
- 2010-12-30 RU RU2010154180/28A patent/RU2445657C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2854889A (en) * | 1953-09-18 | 1958-10-07 | Agfa Ag | Three-membered photographic objective |
US4487484A (en) * | 1982-09-16 | 1984-12-11 | Olympus Optical Co., Ltd. | Behind-stop Tesser type lens system |
US4836665A (en) * | 1987-09-26 | 1989-06-06 | Nikon Corporation | Objective lens |
RU2174695C1 (en) * | 2000-03-06 | 2001-10-10 | Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" | High-speed lens for near-infrared region of spectrum |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10663702B2 (en) | Zoom lens system and imaging apparatus | |
US8254040B2 (en) | Super-wide-angle lens system and imaging module having same | |
US7411745B2 (en) | Large-aperture-ratio internal focusing telephoto lens | |
JP2007304241A (en) | Zoom lens system | |
US8199408B2 (en) | Immersion microscope objective lens | |
JPWO2008010560A1 (en) | Optical system and eyepiece | |
JP2005352060A (en) | Small-size wide-angle lens with large aperture and camera equipped with same | |
JP2007192973A (en) | Telecentric objective | |
JPWO2017217291A1 (en) | Relay optical system, optical system for rigid mirror using the same, and rigid mirror | |
JP2013092774A (en) | Lens system | |
JP2013114262A (en) | Zoom lens system | |
JP2014056021A (en) | Ocular lens system | |
RU2451312C1 (en) | Objective lens | |
RU2396581C1 (en) | Large-aperture lens | |
RU2445659C1 (en) | Large-aperture lens | |
RU2445658C1 (en) | Wide-angle lens | |
RU2445657C1 (en) | Four-element lens | |
JP5358308B2 (en) | Eyepiece zoom lens and optical device | |
RU2359295C1 (en) | Telescopic galilei-type optical system | |
JP6898601B2 (en) | Observation optics | |
JP5340771B2 (en) | Lens system including bilateral telecentric lens system | |
RU2316795C1 (en) | Two-lens objective | |
RU2281537C1 (en) | Three-element telephoto lens | |
JP2012083486A (en) | Object lens | |
RU2412455C1 (en) | Four-element lens |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TK4A | Correction to the publication in the bulletin (patent) |
Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL: 8-2012 FOR TAG: (57) |
|
QA4A | Patent open for licensing |
Effective date: 20191121 |