RU2545465C1 - Large-aperture lens - Google Patents
Large-aperture lens Download PDFInfo
- Publication number
- RU2545465C1 RU2545465C1 RU2013142872/28A RU2013142872A RU2545465C1 RU 2545465 C1 RU2545465 C1 RU 2545465C1 RU 2013142872/28 A RU2013142872/28 A RU 2013142872/28A RU 2013142872 A RU2013142872 A RU 2013142872A RU 2545465 C1 RU2545465 C1 RU 2545465C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lens
- biconvex
- biconcave
- spectral range
- aperture
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Lenses (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к оптическим приборам и может использоваться для создания светосильных объективов с расширенным спектральным диапазоном, работающих с матричными приемниками.The invention relates to optical devices and can be used to create aperture lenses with an extended spectral range, working with matrix receivers.
Известны объективы, применяемые в приборах ночного видения, работающие в видимой и ближней ИК-области спектра, например светосильный объектив по патенту РФ №2178194, опубл. 10.01.2002 г. Объектив содержит пять компонентов, первый из которых - отрицательный мениск, обращенный вогнутой поверхностью к изображению, второй - двояковыпуклая линза, третий - двояковогнутая линза, четвертый - двояковыпуклая линза и пятый - положительный мениск, обращенный выпуклой поверхностью к предмету. Относительное отверстие объектива 1:2, угловое поле зрения в пространстве предметов 48°, рабочий спектральный диапазон 0,6…1,0 мкм. Как видим, спектральный диапазон довольно узок и объектив не решает поставленную задачу.Known lenses used in night vision devices operating in the visible and near infrared spectral range, for example, fast lens according to the patent of the Russian Federation No. 2178194, publ. January 10, 2002. The lens contains five components, the first of which is the negative meniscus facing the concave surface to the image, the second is the biconvex lens, the third is the biconcave lens, the fourth is the biconvex lens and the fifth is the positive meniscus facing the convex surface to the subject. The relative aperture of the lens is 1: 2, the angular field of view in the space of objects is 48 °, the working spectral range is 0.6 ... 1.0 μm. As you can see, the spectral range is quite narrow and the lens does not solve the task.
Ближайшим по конструктивному исполнению к предлагаемому является светосильный объектив с увеличенным задним фокальным отрезком по авт. свид. СССР №781732, опубл. 23.11.1980 г., содержащий четыре компонента, первый из которых - отрицательный в виде склеенного мениска, обращенного выгнутостью к предмету, второй - вогнуто-выпуклый мениск, третий - выпукло-вогнутый положительный мениск, четвертый - положительный мениск, обращенный вогнутостью к изображению. Второй компонент расположен от первого на расстоянии 0,3-0,4 фокусного расстояния объектива, а каждый из последующих компонентов относительно своего предыдущего расположен на расстоянии не более 0,01 фокусного расстояния объектива. Второй и третий компоненты (мениски) являются общим блоком, рассчитанным на минимум сферической аберрации. Объектив имеет увеличенные относительное отверстие и угол поля зрения, но конкретные их величины не указаны. Не указана также область спектрального диапазона, в которой предназначено работать объективу, но очевидно, что это видимый спектральный диапазон.The closest in design to the proposed is a fast lens with an enlarged rear focal segment according to ed. testimonial. USSR No. 781732, publ. 11/23/1980, containing four components, the first of which is negative in the form of a glued meniscus facing inwardly toward the subject, the second is a concave-convex meniscus, the third is a convex-concave positive meniscus, and the fourth is a positive meniscus facing concavity to the image. The second component is located from the first one at a distance of 0.3-0.4 of the focal length of the lens, and each of the subsequent components relative to its previous one is located at a distance of not more than 0.01 of the focal length of the lens. The second and third components (menisci) are a common unit, designed for a minimum of spherical aberration. The lens has an increased relative aperture and angle of field of view, but their specific values are not indicated. The region of the spectral range in which the lens is intended to operate is also not indicated, but it is obvious that this is the visible spectral range.
Техническим результатом изобретения является расширение рабочей области спектра от 0,4 мкм до ближней инфракрасной (1 мкм), увеличение относительного отверстия до 1:1,4 и увеличение угла поля зрения в пространстве предметов до 88° с сохранением высокого качества изображения в указанном спектральном диапазоне.The technical result of the invention is to expand the working region of the spectrum from 0.4 μm to near infrared (1 μm), increase the relative aperture to 1: 1.4 and increase the angle of the field of view in the space of objects to 88 ° while maintaining high image quality in the specified spectral range .
Технический результат достигается тем, что в светосильном объективе, включающем отрицательный компонент, блок из двух положительных менисков, обращенных выпуклостями друг к другу, и положительный мениск, обращенный выпуклостью к предмету, в отличие от известного, отрицательный компонент выполнен в виде двояковогнутой линзы, положительный мениск - в виде склеенных друг с другом двояковыпуклой и двояковогнутой линз, перед которыми дополнительно введена двояковыпуклая линза, выполненная из стекла с коэффициентом дисперсии более 90.The technical result is achieved by the fact that in a fast lens comprising a negative component, a block of two positive menisci, convex to each other, and a positive meniscus, convex to the object, in contrast to the known, the negative component is made in the form of a biconcave lens, a positive meniscus - in the form of biconvex and biconcave lenses glued to each other, in front of which a biconvex lens made of glass with a dispersion coefficient of more than 90 is additionally introduced.
Выполнение первого компонента в виде двояковогнутой линзы обеспечивает увеличение угла поля зрения при сохранении высокого качества изображения по всему полю. Группа из двух последних компонентов - двояковыпуклой линзы и положительного двусклеенного мениска - и выполнение двояковыпуклой линзы из стекла с коэффициентом дисперсии более 90 обеспечивают расширение рабочего спектрального диапазона объектива от видимой до ближней ИК-области спектра (1 мкм). Апертурная диафрагма расположена между двояковыпуклой линзой, выполненной из стекла с коэффициентом дисперсии более 90, и двусклеенным компонентом и обеспечивает получение большого значения относительного отверстия - 1:1,4.The implementation of the first component in the form of a biconcave lens provides an increase in the angle of the field of view while maintaining high image quality throughout the field. A group of the last two components — a biconvex lens and a positive two-glued meniscus — and a biconvex lens made of glass with a dispersion coefficient of more than 90 provide an extension of the working spectral range of the lens from visible to near infrared (1 μm). The aperture diaphragm is located between a biconvex lens made of glass with a dispersion coefficient of more than 90 and a double-glued component and provides a large value of the relative aperture - 1: 1.4.
Оптическая схема объектива поясняется чертежом и диаграммами, где:The optical scheme of the lens is illustrated in the drawing and diagrams, where:
диаграмма 1 - частотно-контрастная характеристика;chart 1 - frequency-contrast characteristic;
диаграмма 2 - вторичный спектр и остаточный хроматизм объектива.chart 2 - secondary spectrum and residual chromatism of the lens.
Предложенный объектив показан на чертеже и содержит двояковогнутую линзу 1, положительный мениск 2, обращенный выпуклостью к изображению, положительный мениск 3, обращенный выпуклостью к предмету, двояковыпуклую линзу 4 и положительный компонент, склеенный из двояковыпуклой линзы 5 и двояковогнутой линзы 6. Линза 4 и компонент из линз 5 и 6 разделены апертурной диафрагмой 7 и образуют группу 8.The proposed lens is shown in the drawing and contains a
В качестве конкретного примера реализации изобретения рассчитан объектив со следующими характеристиками:As a specific example of the invention, a lens with the following characteristics is designed:
фокусное расстояние объектива f′=5,58 мм;focal length of the lens f ′ = 5.58 mm;
задний фокальный отрезок S′F′=6,24 мм;posterior focal length S ′ F ′ = 6.24 mm;
относительное отверстие - 1:1,4;relative aperture - 1: 1.4;
угловое поле в пространстве предметов - 88°;angular field in the space of objects - 88 °;
спектральный диапазон - (0,4…1) мкм;spectral range - (0.4 ... 1) microns;
длина оптической системы - 6,21f′.the length of the optical system is 6.21f ′.
Объектив работает следующим образом: параллельный световой поток от предмета, расположенного в бесконечности, попадает в объектив, где проходит последовательно через компоненты 1-6 и образует изображение предмета в плоскости наилучшей установки, в которой установлен приемник оптического изображения (не показан).The lens works as follows: the parallel light flux from an object located at infinity enters the lens, where it passes sequentially through components 1-6 and forms an image of the object in the plane of the best setting in which the optical image receiver (not shown) is installed.
Частотно-контрастная характеристика данного объектива в спектральном диапазоне: 0,4-1 мкм, представлена на диаграмме 1.The frequency-contrast characteristic of this lens in the spectral range: 0.4-1 μm, is presented in diagram 1.
Из диаграммы 1 следует, что объектив имеет высокое значение коэффициента передачи контраста (КПК) на частоте 62 мм-1 как для осевого пучка лучей (0,6 - вторая кривая сверху), так и для внеосевых пучков (более 0,3), что подтверждает высокое качество изображения, получаемое объективом.From diagram 1 it follows that the lens has a high value of the contrast transfer coefficient (CPC) at a frequency of 62 mm -1 for both the axial beam of rays (0.6 - the second curve from above) and off-axis beams (more than 0.3), which confirms the high image quality obtained by the lens.
Вторичный спектр и остаточный хроматизм представленного объектива показан на диаграмме 2.The secondary spectrum and residual chromatism of the presented lens is shown in diagram 2.
Диаграмма 2 показывает, что величина остаточного хроматизма представленного объектива не превышает 0,011f′, что говорит о хорошем исправлении хроматических аберраций во всем спектральном диапазоне работы объектива.Diagram 2 shows that the residual chromaticity of the presented lens does not exceed 0.011f ′, which indicates a good correction of chromatic aberrations in the entire spectral range of the lens.
Таким образом, в результате предложенного решения обеспечено получение технического результата по сравнению с ближайшим аналогом: расширен спектральный диапазон работы до 0,4…1,0 мкм вместо 0,6…1,0 мкм (при хорошем качестве изображения точки на оси и по полю), получено относительное отверстие объектива 1:1,4 и угловое поле зрения в пространстве предметов 88.Thus, as a result of the proposed solution, a technical result is obtained in comparison with the closest analogue: the spectral range of operation is expanded to 0.4 ... 1.0 μm instead of 0.6 ... 1.0 μm (with good image quality, points on the axis and field ), the relative aperture of the lens 1: 1.4 and the angular field of view in the space of objects 88 were obtained.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013142872/28A RU2545465C1 (en) | 2013-09-23 | 2013-09-23 | Large-aperture lens |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013142872/28A RU2545465C1 (en) | 2013-09-23 | 2013-09-23 | Large-aperture lens |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2545465C1 true RU2545465C1 (en) | 2015-03-27 |
RU2013142872A RU2013142872A (en) | 2015-03-27 |
Family
ID=53286525
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013142872/28A RU2545465C1 (en) | 2013-09-23 | 2013-09-23 | Large-aperture lens |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2545465C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2648019C1 (en) * | 2016-12-16 | 2018-03-21 | Акционерное общество "Лыткаринский завод оптического стекла" | High-aperture lens |
RU2649227C1 (en) * | 2016-11-17 | 2018-03-30 | Акционерное общество "Лыткаринский завод оптического стекла" | High-aperture lens |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU781732A1 (en) * | 1979-01-22 | 1980-11-23 | Ленинградский Институт Точной Механики И Оптики | High-power objective lens with increased rear focal length |
RU2178194C1 (en) * | 2000-05-23 | 2002-01-10 | Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" | High-speed lens |
CN101093275A (en) * | 2007-07-13 | 2007-12-26 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | Large-caliber laser imaging lens |
RU2433433C1 (en) * | 2010-04-26 | 2011-11-10 | Закрытое Акционерное Общество "Импульс" | Projection lens |
-
2013
- 2013-09-23 RU RU2013142872/28A patent/RU2545465C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU781732A1 (en) * | 1979-01-22 | 1980-11-23 | Ленинградский Институт Точной Механики И Оптики | High-power objective lens with increased rear focal length |
RU2178194C1 (en) * | 2000-05-23 | 2002-01-10 | Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" | High-speed lens |
CN101093275A (en) * | 2007-07-13 | 2007-12-26 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | Large-caliber laser imaging lens |
RU2433433C1 (en) * | 2010-04-26 | 2011-11-10 | Закрытое Акционерное Общество "Импульс" | Projection lens |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2649227C1 (en) * | 2016-11-17 | 2018-03-30 | Акционерное общество "Лыткаринский завод оптического стекла" | High-aperture lens |
RU2648019C1 (en) * | 2016-12-16 | 2018-03-21 | Акционерное общество "Лыткаринский завод оптического стекла" | High-aperture lens |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013142872A (en) | 2015-03-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104820282A (en) | Single-display-shared large-exit-pupil binocular eyepiece optical system | |
RU2545465C1 (en) | Large-aperture lens | |
RU2451312C1 (en) | Objective lens | |
CN106291910B (en) | Lightness eyepiece system suitable for lll night vision mirror | |
RU2723338C1 (en) | Fast lens | |
RU2645912C1 (en) | High-aperture lens | |
RU2396581C1 (en) | Large-aperture lens | |
RU163268U1 (en) | TWO-LENS LENS | |
RU162318U1 (en) | TWO-LENS LENS | |
RU162339U1 (en) | TWO-LENS LENS | |
RU155281U1 (en) | LIGHT WIDTH WIDE ANGLE LENS | |
RU2547005C1 (en) | Apochromatic lens | |
RU191915U1 (en) | Ocular with a remote exit pupil | |
RU2577082C1 (en) | Apochromatic athermal lens (versions) | |
RU2421764C1 (en) | Objective lens for visible and near infrared spectrum | |
RU2648019C1 (en) | High-aperture lens | |
RU2649227C1 (en) | High-aperture lens | |
RU2445659C1 (en) | Large-aperture lens | |
RU2726261C1 (en) | High-output lens | |
RU2331909C1 (en) | Objective lens for closer infrared spectrum | |
RU204248U1 (en) | LENS | |
RU2737029C1 (en) | Large aperture lens | |
RU2427864C1 (en) | Eyepiece with pinhole exit pupil | |
RU2726280C1 (en) | High-output lens | |
RU2561340C1 (en) | Four-mirror lens |