RU2586273C1 - High-aperture lens - Google Patents
High-aperture lens Download PDFInfo
- Publication number
- RU2586273C1 RU2586273C1 RU2015101583/28A RU2015101583A RU2586273C1 RU 2586273 C1 RU2586273 C1 RU 2586273C1 RU 2015101583/28 A RU2015101583/28 A RU 2015101583/28A RU 2015101583 A RU2015101583 A RU 2015101583A RU 2586273 C1 RU2586273 C1 RU 2586273C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lens
- image
- optical surface
- radius
- rays
- Prior art date
Links
Landscapes
- Lenses (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к специальным объективам, работающим в дальнем ИК-диапазоне длин волн, и может быть использовано в тепловизионных приборах.The invention relates to optical instrumentation, in particular to special lenses operating in the far infrared wavelength range, and can be used in thermal imaging devices.
Известен светосильный объектив, описанный в патенте RU, №2386155; МПК G02B 9/34, 13/14, опубликованном в 2010 г., состоящий из четырех одиночных линз по ходу лучей: первая из которых - положительный мениск, обращенный вогнутостью к изображению, вторая - отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к изображению, третья - отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к изображению и четвертая - положительный мениск, обращенный выпуклостью к предмету, при этом радиус кривизны первой оптической поверхности четвертой линзы по модулю меньше радиуса кривизны второй оптической поверхности четвертой линзы, кроме того, первая и четвертая линзы выполнены из германия, а вторая и третья линзы выполнены из оптического бескислородного инфракрасного стекла с показателем преломления для длины волны 10 мкм более 2,5 и менее 3,1 и имеют место условия:Known fast lens described in patent RU, No. 2386155; IPC G02B 9/34, 13/14, published in 2010, consisting of four single lenses along the rays: the first of which is the positive meniscus facing the concavity to the image, the second is the negative meniscus facing the concavity to the image, the third is negative the meniscus, convex to the image and the fourth, the positive meniscus, convex to the object, while the radius of curvature of the first optical surface of the fourth lens is less than the radius of curvature of the second optical surface of the fourth lens, in addition, Vai and fourth lenses made of germanium, and the second and third lenses are made of oxygen-free infrared optical glass with a refractive index for a wavelength of 10 microns greater than 2.5 and less than 3.1 and that the conditions:
|R5|=|R7|,| R 5 | = | R 7 |,
|R3|>|R6|,| R 3 |> | R 6 |,
0,8<R5/R6<0,97,0.8 <R 5 / R 6 <0.97,
где R3, R5, R6, R7 - радиусы кривизны третьей, пятой, шестой и седьмой оптических поверхностей по ходу лучей. Кроме того, в данном объективе отношение величины первого воздушного промежутка к фокусному расстоянию всего объектива равно 0,108. Данный объектив работает в диапазоне длин волн от 8 до 12,5 мкм.where R 3 , R 5 , R 6 , R 7 are the radii of curvature of the third, fifth, sixth and seventh optical surfaces along the rays. In addition, in this lens, the ratio of the magnitude of the first air gap to the focal length of the entire lens is 0.108. This lens works in the wavelength range from 8 to 12.5 microns.
Этот объектив близок по конструкции к заявляемому, однако имеет малое относительное отверстие 1:1,4.This lens is close in design to the claimed, but has a small relative aperture of 1: 1.4.
Наиболее близким аналогом к заявляемому техническому решению является светосильный объектив ИК-области спектра, описанный в патенте RU, №2506616; МПК G02B 9/34, 11/22, 13/14, опубликованном в 2014 г., состоящий из четырех компонентов по ходу лучей: первого компонента - одиночного положительного мениска, обращенного вогнутостью к изображению, второго компонента - одиночного положительного мениска, обращенного выпуклостью к изображению, третьего компонента - одиночного отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к изображению, и четвертого компонента - одиночного положительного мениска, обращенного вогнутостью к изображению, кроме того, первый и четвертый компоненты выполнены из германия, второй и третий компоненты - из селенида цинка, при этом фокусные расстояния компонентов удовлетворяют необходимым условиям, заявленным в патенте, и, кроме того, имеют место следующие условияThe closest analogue to the claimed technical solution is a fast aperture lens of the infrared region of the spectrum, described in patent RU, No. 2506616; IPC G02B 9/34, 11/22, 13/14, published in 2014, consisting of four components along the rays: the first component is a single positive meniscus facing concavity to the image, the second component is a single positive meniscus facing convex to image, the third component is a single negative meniscus facing concavity to the image, and the fourth component is a single positive meniscus facing concavity to the image, in addition, the first and fourth components are made of germanium, the second and third components are from zinc selenide, while the focal lengths of the components satisfy the necessary conditions stated in the patent, and, in addition, the following conditions
|R3|=|R8|| R 3 | = | R 8 |
|R4|=|R5|| R 4 | = | R 5 |
где R3, R4, R5, R8 - радиусы третьей, четвертой, пятой и восьмой оптических поверхностей соответственно.where R 3 , R 4 , R 5 , R 8 are the radii of the third, fourth, fifth and eighth optical surfaces, respectively.
Данный объектив может работать в диапазоне длин волн от 8 до 12,5 мкм.This lens can operate in the wavelength range from 8 to 12.5 microns.
Характеристики объектива:Lens Specifications:
Этот объектив близок по конструкции к заявляемому, однако, пересчитанный на фокусное расстояние 130 мм при относительном отверстии 1:1,08 и при угловом поле зрения 2w=6 град имеет недостаточное качество изображения и большие габариты (так, например, продольные аберрации для точки на оси равны - 0,17 мм в плоскости Гаусса и - 0,072 мм в плоскости наилучшей установки, а расстояние от первой оптической поверхности до плоскости изображения составляет 223,58 мм).This lens is close in design to the claimed one, however, calculated at a focal length of 130 mm with a relative aperture of 1: 1.08 and with an angular field of view of 2w = 6 degrees, it has insufficient image quality and large dimensions (for example, longitudinal aberrations for a point on the axes are - 0.17 mm in the Gauss plane and - 0.072 mm in the plane of the best installation, and the distance from the first optical surface to the image plane is 223.58 mm).
Задачей заявляемого изобретения является создание светосильного объектива с улучшенными оптическими и техническими характеристиками.The task of the invention is the creation of a fast lens with improved optical and technical characteristics.
Технический результат - повышение качества изображения и уменьшение габаритов.The technical result is an increase in image quality and a reduction in size.
Это достигается тем, что в светосильном объективе, состоящем из четырех, расположенных по ходу лучей, одиночных линз: первая из которых - положительный мениск, обращенный вогнутостью к изображению, вторая - мениск, третья - отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к изображению, и четвертая - положительный мениск, обращенный вогнутостью к изображению, при этом первая и четвертая линзы выполнены из германия, а третья линза - из селенида цинка, в отличие от известного, вторая линза представлена в виде отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к изображению, выполненного из германия.This is achieved by the fact that in a fast lens consisting of four single lenses located along the rays: the first is the positive meniscus facing the concavity to the image, the second is the meniscus, the third is the negative meniscus facing the concavity to the image, and the fourth a positive meniscus facing concavity to the image, with the first and fourth lenses made of germanium, and the third lens made of zinc selenide, in contrast to the known one, the second lens is presented as a negative meniscus facing nutostyu to an image made of germanium.
Кроме того, могут быть выполнены следующие условия:In addition, the following conditions may be met:
|R2|=|R6|.| R 2 | = | R 6 |.
|R3|=|R5|.| R 3 | = | R 5 |.
где R2, R3, R5, R6 - радиусы кривизны второй, третьей, пятой и шестой оптических поверхностей по ходу лучей.where R 2 , R 3 , R 5 , R 6 are the radii of curvature of the second, third, fifth and sixth optical surfaces along the rays.
На чертеже представлена оптическая схема предложенного объектива.The drawing shows an optical diagram of the proposed lens.
Светосильный объектив состоит по ходу лучей из четырех одиночных линз: первой линзы - положительного мениска 1, обращенного вогнутостью к изображению, второй линзы - отрицательного мениска 2, обращенного вогнутостью к изображению, третьей линзы - отрицательного мениска 3, обращенного вогнутостью к изображению и четвертой линзы - положительного мениска 4, обращенного вогнутостью к изображению. Линзы 1, 2 и 4 выполнены из германия, линза 3 - из селенида цинка. Радиус второй оптической поверхности по ходу лучей может быть равен по модулю радиусу шестой оптической поверхности по ходу лучей, а радиус третьей по ходу лучей оптической поверхности может быть равен радиусу пятой оптической поверхности по ходу лучей. За мениском 4 расположена плоскопараллельная пластина 5, которая может быть выполнена в виде защитного стекла перед приемником оптического излучения (не показан).A fast lens consists of four single lenses along the rays: the first lens is a positive meniscus 1, facing concavity to the image, the second lens is a negative meniscus 2, facing concavity to the image, the third lens is a negative meniscus 3, facing concavity to the image, and the fourth lens is positive meniscus 4, facing concavity to the image. Lenses 1, 2 and 4 are made of Germany, lens 3 - of zinc selenide. The radius of the second optical surface along the rays can be equal in absolute value to the radius of the sixth optical surface along the rays, and the radius of the third along the rays of the optical surface can be equal to the radius of the fifth optical surface along the rays. Behind the meniscus 4 is a plane-parallel plate 5, which can be made in the form of a protective glass in front of the optical radiation receiver (not shown).
Предложенная оптическая система работает как собирающий из бесконечности объектив.The proposed optical system works like a lens collecting from infinity.
Объектив работает следующим образом: световой поток от предмета, расположенного в бесконечности, попадает в объектив, где проходит через линзы 1, 2, 3, 4 и плоскопараллельную пластину 5 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 the lenses 1, 2, 3, 4 and plane-parallel plate 5 and forms an image of the object in the plane of the best setup in which the optical radiation receiver is installed (not shown).
В соответствии с предложенным решением рассчитаны два варианта конкретного исполнения светосильного объектива, исправленные в спектральном диапазоне от 8 до 12,5 мкм.In accordance with the proposed solution, two variants of a specific design of the fast lens were calculated, corrected in the spectral range from 8 to 12.5 μm.
Конструктивные параметры объектива по первому варианту исполнения приведены в таблице 1.The design parameters of the lens according to the first embodiment are shown in table 1.
Характеристики рассчитанного объектива по первому варианту:The characteristics of the calculated lens in the first embodiment:
Входной зрачок расположен на первой оптической поверхности.The entrance pupil is located on the first optical surface.
Конструктивные параметры объектива по второму варианту исполнения приведены в таблице 2.The design parameters of the lens according to the second embodiment are shown in table 2.
Характеристики рассчитанного объектива по второму варианту исполнения:The characteristics of the calculated lens in the second embodiment:
Входной зрачок расположен на первой оптической поверхности.The entrance pupil is located on the first optical surface.
В предлагаемом варианте изобретения имеют место равенства:In the proposed embodiment of the invention, there are equalities:
|R2|=|R6|=274,2;| R 2 | = | R 6 | = 274.2;
|R3|=|R5|=381,9| R 3 | = | R 5 | = 381.9
В табл. 3 приведены аберрации в плоскости Гаусса для длины волны 10 мкм ближайшего аналога, пересчитанного на фокусное расстояние 130 мм и предложенного светосильного объектива по первому и второму вариантам исполнения.In the table. 3 shows aberrations in the Gaussian plane for a wavelength of 10 μm of the closest analogue, calculated at a focal length of 130 mm and the proposed fast lens according to the first and second versions.
Предложенный объектив по первому и второму вариантам исполнения имеет более высокое качество изображения, что следует из табл. 3, и уменьшенные габариты, т.к. у него расстояние от первой оптической поверхности до плоскости изображения для первого варианта исполнения равно 173,44 мм, а для второго варианта исполнения равно 173,53 мм.The proposed lens according to the first and second versions has a higher image quality, which follows from the table. 3, and reduced dimensions, as it has a distance from the first optical surface to the image plane for the first embodiment is 173.44 mm, and for the second embodiment is 173.53 mm.
Таким образом, в результате предложенного решения обеспечено получение технического результата: создан светосильный объектив для спектрального диапазона от 8 до 12, 5 мкм с повышенным качеством изображения и уменьшенными габаритами.Thus, as a result of the proposed solution, a technical result is obtained: a high-aperture lens is created for the spectral range from 8 to 12, 5 microns with improved image quality and reduced dimensions.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015101583/28A RU2586273C1 (en) | 2015-01-21 | 2015-01-21 | High-aperture lens |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015101583/28A RU2586273C1 (en) | 2015-01-21 | 2015-01-21 | High-aperture lens |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2586273C1 true RU2586273C1 (en) | 2016-06-10 |
Family
ID=56115339
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015101583/28A RU2586273C1 (en) | 2015-01-21 | 2015-01-21 | High-aperture lens |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2586273C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU184257U1 (en) * | 2018-07-18 | 2018-10-19 | Акционерное общество "ЛОМО" | LIGHT LIGHT FOR INFRARED SPECTRUM |
RU193226U1 (en) * | 2019-07-29 | 2019-10-17 | Акционерное общество "ЛОМО" | ATHERMALIZED LENS FOR THE INFRARED SPECTRUM |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005062559A (en) * | 2003-08-15 | 2005-03-10 | Fujinon Corp | Lens for infrared camera |
RU2386155C1 (en) * | 2008-11-28 | 2010-04-10 | Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" | Large-aperture lens |
RU134671U1 (en) * | 2013-08-06 | 2013-11-20 | Татьяна Николаевна Хацевич | LIGHT LIGHT FOR IR IR SPECTRUM |
RU2506616C1 (en) * | 2012-07-17 | 2014-02-10 | Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро приборостроения" | High-speed infrared lens |
RU2538423C1 (en) * | 2013-10-08 | 2015-01-10 | Открытое акционерное общество "Швабе-Приборы" | Athermalised lens for infrared spectral region |
-
2015
- 2015-01-21 RU RU2015101583/28A patent/RU2586273C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005062559A (en) * | 2003-08-15 | 2005-03-10 | Fujinon Corp | Lens for infrared camera |
RU2386155C1 (en) * | 2008-11-28 | 2010-04-10 | Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" | Large-aperture lens |
RU2506616C1 (en) * | 2012-07-17 | 2014-02-10 | Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро приборостроения" | High-speed infrared lens |
RU134671U1 (en) * | 2013-08-06 | 2013-11-20 | Татьяна Николаевна Хацевич | LIGHT LIGHT FOR IR IR SPECTRUM |
RU2538423C1 (en) * | 2013-10-08 | 2015-01-10 | Открытое акционерное общество "Швабе-Приборы" | Athermalised lens for infrared spectral region |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU184257U1 (en) * | 2018-07-18 | 2018-10-19 | Акционерное общество "ЛОМО" | LIGHT LIGHT FOR INFRARED SPECTRUM |
RU193226U1 (en) * | 2019-07-29 | 2019-10-17 | Акционерное общество "ЛОМО" | ATHERMALIZED LENS FOR THE INFRARED SPECTRUM |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2611100C1 (en) | High-aperture lens | |
KR20170016714A (en) | Image pickup lens | |
RU2506616C1 (en) | High-speed infrared lens | |
RU2386155C1 (en) | Large-aperture lens | |
RU2630194C1 (en) | Large-aperture lens | |
RU2586273C1 (en) | High-aperture lens | |
RU2411555C1 (en) | Large-aperture lens | |
RU2663313C1 (en) | Telephoto lens with two fields of view for the spectrum middle ir area | |
RU2723338C1 (en) | Fast lens | |
RU2645912C1 (en) | High-aperture lens | |
RU2384869C1 (en) | Large-aperture lens | |
RU2676554C1 (en) | Wide angle lens | |
RU2348059C1 (en) | Large-aperture lens | |
RU162347U1 (en) | LIGHT ACHROMATIC LENS LENS OF INFRARED RANGE | |
RU163268U1 (en) | TWO-LENS LENS | |
RU162318U1 (en) | TWO-LENS LENS | |
RU162339U1 (en) | TWO-LENS LENS | |
RU2577082C1 (en) | Apochromatic athermal lens (versions) | |
RU2726261C1 (en) | High-output lens | |
RU2560748C1 (en) | Large aperture optical system | |
RU2726280C1 (en) | High-output lens | |
RU2737029C1 (en) | Large aperture lens | |
RU2478996C1 (en) | Three-element lens | |
RU2753179C1 (en) | High-speed lens | |
RU2726263C1 (en) | High-output lens |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QA4A | Patent open for licensing |
Effective date: 20201130 |