RU2593413C2 - High-aperture lens - Google Patents
High-aperture lens Download PDFInfo
- Publication number
- RU2593413C2 RU2593413C2 RU2014134482/28A RU2014134482A RU2593413C2 RU 2593413 C2 RU2593413 C2 RU 2593413C2 RU 2014134482/28 A RU2014134482/28 A RU 2014134482/28A RU 2014134482 A RU2014134482 A RU 2014134482A RU 2593413 C2 RU2593413 C2 RU 2593413C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lens
- lenses
- image
- fast
- positive meniscus
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Предлагаемое техническое решение относится к оптическому приборостроению, а именно к линзовым светосильным объективам для средней и дальней инфракрасной (ИК) области спектра, и может быть использовано в тепловизионных приборах.The proposed technical solution relates to optical instrumentation, namely to lens fast lenses for the middle and far infrared (IR) spectral regions, and can be used in thermal imaging devices.
Известны светосильные объективы для ИК области спектра, содержащие три линзы, первая из которых - положительный мениск, обращенный вогнутостью к изображению, вторая линза - отрицательная, третья - положительный мениск, обращенный вогнутостью к изображению (патенты США №4427259, №5251063 и патент Японии №62109014).Known fast lenses for the infrared region of the spectrum, containing three lenses, the first of which is a positive meniscus facing concavity to the image, the second lens is negative, the third is positive meniscus facing concavity to the image (US patents No. 4427259, No. 5251063 and Japanese patent No. 62109014).
Объективы, представленные в патентах США №4427259 и №5251063, имеют недостаточно высокую светосилу. В наиболее светосильных вариантах объектива из патента №5251063 светосила не превышает 1:1,2 при угловом поле зрения 10°.The lenses presented in US patent No. 4427259 and No. 5251063, have a low enough aperture. In the most aperture lens variants from patent No. 5251063, the aperture does not exceed 1: 1.2 with an angular field of view of 10 °.
Объектив, представленный в патенте Японии №62109014, имеет высокую светосилу. Однако толщина второй линзы из германия составляет величину, равную 0,5 от фокусного расстояния объектива, что делает данную оптическую схему пригодной лишь для короткофокусных объективов, т.к. с увеличением фокусного расстояния габаритные размеры, масса и стоимость этой линзы становятся неприемлемо большими, а пропускание объектива низким.The lens presented in Japanese Patent No. 62109014 has a high aperture ratio. However, the thickness of the second lens from Germany is equal to 0.5 of the focal length of the lens, which makes this optical scheme suitable only for short-focus lenses, because as the focal length increases, the overall dimensions, weight and cost of this lens become unacceptably large, and the lens transmission is low.
Наиболее близким по технической сущности является объектив для ИК области спектра, описанный в патенте США №4427259. Объектив содержит три линзы. Первая линза - положительный мениск, обращенный вогнутостью к изображению. Вторая - отрицательная линза. Третья линза - положительный мениск, обращенный вогнутостью к изображению. Объектив имеет относительное отверстие 1:1,39, угловое поле зрения 6,34°и работает в области спектра 3,3-4,2 мкм.The closest in technical essence is the lens for the infrared region of the spectrum described in US patent No. 4427259. The lens contains three lenses. The first lens is a positive meniscus with a concavity facing the image. The second is a negative lens. The third lens is a positive meniscus with a concavity towards the image. The lens has a relative aperture of 1: 1.39, an angular field of view of 6.34 ° and works in the spectral region of 3.3-4.2 microns.
Недостатком объектива являются недостаточно высокие светосила и поле зрения.The disadvantage of the lens is not high enough aperture and field of view.
Задачей заявляемого технического решения является создание светосильного трехлинзового объектива с высоким качеством изображения для средней и дальней ИК области спектра.The objective of the proposed technical solution is to create a fast three-lens lens with high image quality for the middle and far infrared spectral range.
Эта цель достигается созданием светосильного объектива, содержащего три линзы, первая из которых - положительный мениск, обращенный вогнутостью к изображению, вторая линза - отрицательная, третья линза - положительный мениск, обращенный вогнутостью к изображению, в котором в отличие от известного для третьей линзы выполняется соотношение This goal is achieved by creating a fast lens containing three lenses, the first of which is the positive meniscus facing the concavity to the image, the second lens is negative, the third lens is the positive meniscus facing the concavity of the image, in which, unlike the known for the third lens, the relation
где: f - фокусное расстояние объектива,where: f is the focal length of the lens,
n - показатель преломления материала третьей линзы,n is the refractive index of the material of the third lens,
r5 - радиус кривизны первой поверхности третьей линзы,r 5 is the radius of curvature of the first surface of the third lens,
r6 - радиус кривизны второй поверхности третьей линзы,r 6 is the radius of curvature of the second surface of the third lens,
d5 - толщина по оси третьей линзы,d 5 is the thickness along the axis of the third lens,
а величина радиуса кривизны первой поверхности второй отрицательной линзы r3 удовлетворяет соотношению , причем расстояние между первой и второй линзами больше 0,15f.and the radius of curvature of the first surface of the second negative lens r 3 satisfies the relation and the distance between the first and second lenses is more than 0.15f.
Кроме того,Besides,
- три линзы выполнены из оптического материала одной марки с показателем преломления больше 3,3,- three lenses are made of optical material of the same brand with a refractive index greater than 3.3,
- первая и третья линзы выполнены из оптического материала одной марки с показателем преломления больше 3,3,- the first and third lenses are made of optical material of the same brand with a refractive index greater than 3.3,
- по крайней мере одна из поверхностей выполнена асферической,- at least one of the surfaces is aspherical,
- на одной из поверхностей нанесен киноформный элемент,- on one of the surfaces applied kinoform element,
- одна из поверхностей выполнена асферической и на одной из поверхностей нанесен киноформный элемент,- one of the surfaces is aspherical and a kinoform element is applied on one of the surfaces,
- третья линза имеет возможность перемещения вдоль оптической оси.- the third lens has the ability to move along the optical axis.
На фиг. 1 представлена оптическая схема предложенного светосильного объектива.In FIG. 1 presents an optical diagram of the proposed aperture lens.
Светосильный объектив состоит из трех линз 1, 2, 3. Первая линза 1 - положительный мениск, обращенный вогнутостью к изображению. Вторая линза 2 - отрицательная, у которой величина радиуса кривизны первой поверхности r3 удовлетворяет соотношению ,A fast lens consists of three lenses 1, 2, 3. The first lens 1 is a positive meniscus, facing a concavity to the image. The second lens 2 is negative, in which the radius of curvature of the first surface r 3 satisfies the relation ,
где: f - фокусное расстояние объектива.where: f is the focal length of the lens.
Третья линза 3 - положительный мениск, обращенный вогнутостью к изображению, для которого выполняется соотношение The third lens 3 is a positive meniscus, facing concavity to the image, for which the ratio
где: f - фокусное расстояние объектива,where: f is the focal length of the lens,
n - показатель преломления материала третьей линзы,n is the refractive index of the material of the third lens,
r5 - радиус кривизны первой поверхности третьей линзы,r 5 is the radius of curvature of the first surface of the third lens,
r6 - радиус кривизны второй поверхности третьей линзы,r 6 is the radius of curvature of the second surface of the third lens,
d5 - толщина по оси третьей линзы.d 5 is the thickness along the axis of the third lens.
Расстояние между первой и второй линзами больше 0,15f.The distance between the first and second lenses is more than 0.15f.
Входным зрачком объектива является апертурная диафрагма, находящаяся на первой поверхности линзы 1.The entrance pupil of the lens is the aperture diaphragm located on the first surface of the lens 1.
Объектив работает следующим образом. Лучистый поток от объекта через входной зрачок входит в объектив, проходит последовательно линзу 1, линзу 2, линзу 3 и строит изображение объекта в плоскости изображения.The lens works as follows. The radiant flux from the object through the entrance pupil enters the lens, passes through lens 1, lens 2, lens 3 in series, and builds an image of the object in the image plane.
Конструктивные параметры некоторых вариантов объектива, полученные в соответствии с предложенным решением, приведены в таблицах 1-9.The design parameters of some lens options obtained in accordance with the proposed solution are shown in tables 1-9.
Оптические характеристики объектива для вариантов, представленных в табл. 1-7:The optical characteristics of the lens for the options presented in the table. 1-7:
- фокусное расстояние - 100 мм;- focal length - 100 mm;
- относительное отверстие - 1:1;- relative aperture - 1: 1;
- угловое поле зрения - 13°;- angular field of view - 13 °;
- спектральный диапазон - 8-14 мкм.- spectral range - 8-14 microns.
Оптические характеристики объектива для вариантов, представленных в табл. 8, 9:The optical characteristics of the lens for the options presented in the table. 8, 9:
- фокусное расстояние - 100 мм;- focal length - 100 mm;
- относительное отверстие - 1:1;- relative aperture - 1: 1;
- угловое поле зрения - 13°;- angular field of view - 13 °;
- спектральный диапазон - 3-5 мкм.- spectral range - 3-5 microns.
Таким образом, техническим результатом заявляемого решения является создание светосильного объектива для средней и дальней ИК области спектра с относительным отверстием 1:1, угловым полем зрения 13° и высоким качеством изображения.Thus, the technical result of the proposed solution is the creation of a high-aperture lens for the middle and far infrared spectral regions with a relative aperture of 1: 1, an angular field of view of 13 ° and high image quality.
Claims (7)
где: f′ - фокусное расстояние объектива,
n - показатель преломления материала третьей линзы,
r5 - радиус кривизны первой поверхности третьей линзы,
r6 - радиус кривизны второй поверхности третьей линзы,
d5 - толщина по оси третьей линзы,
а величина радиуса кривизны первой поверхности второй отрицательной линзы r3 удовлетворяет соотношению причем расстояние между первой и второй линзами больше 0,15f′.1. Fast lens containing three lenses, the first of which is a positive meniscus facing concavity to the image, the second lens is negative, the third lens is a positive meniscus facing concavity to the image, characterized in that for the third lens made in the form of a positive meniscus facing concavity to the image, the relation
where: f ′ is the focal length of the lens,
n is the refractive index of the material of the third lens,
r 5 is the radius of curvature of the first surface of the third lens,
r 6 is the radius of curvature of the second surface of the third lens,
d 5 is the thickness along the axis of the third lens,
and the radius of curvature of the first surface of the second negative lens r 3 satisfies the relation moreover, the distance between the first and second lenses is more than 0.15f ′.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014134482/28A RU2593413C2 (en) | 2014-08-22 | 2014-08-22 | High-aperture lens |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014134482/28A RU2593413C2 (en) | 2014-08-22 | 2014-08-22 | High-aperture lens |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2014134482A RU2014134482A (en) | 2016-03-20 |
RU2593413C2 true RU2593413C2 (en) | 2016-08-10 |
Family
ID=55530678
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014134482/28A RU2593413C2 (en) | 2014-08-22 | 2014-08-22 | High-aperture lens |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2593413C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU185717U1 (en) * | 2018-09-11 | 2018-12-14 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ" (НИЯУ МИФИ) | TWO COMPONENT APOCHROMATIC LENS |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4427259A (en) * | 1982-08-23 | 1984-01-24 | Rockwell International Corporation | Selectable field-of-view infrared lens |
US20050094292A1 (en) * | 2003-11-04 | 2005-05-05 | Eastman Kodak Company | Three element optical system |
RU2348953C1 (en) * | 2007-10-15 | 2009-03-10 | Институт физики полупроводников СО РАН | Infrared rapid three-lens objective |
RU82875U1 (en) * | 2008-09-05 | 2009-05-10 | Открытое акционерное общество "ЛОМО" | LIGHT LIGHT FOR INFRARED SPECTRUM |
RU2411555C1 (en) * | 2009-12-25 | 2011-02-10 | Открытое акционерное общество "Красногорский завод имени С.А. Зверева" | Large-aperture lens |
-
2014
- 2014-08-22 RU RU2014134482/28A patent/RU2593413C2/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4427259A (en) * | 1982-08-23 | 1984-01-24 | Rockwell International Corporation | Selectable field-of-view infrared lens |
US20050094292A1 (en) * | 2003-11-04 | 2005-05-05 | Eastman Kodak Company | Three element optical system |
RU2348953C1 (en) * | 2007-10-15 | 2009-03-10 | Институт физики полупроводников СО РАН | Infrared rapid three-lens objective |
RU82875U1 (en) * | 2008-09-05 | 2009-05-10 | Открытое акционерное общество "ЛОМО" | LIGHT LIGHT FOR INFRARED SPECTRUM |
RU2411555C1 (en) * | 2009-12-25 | 2011-02-10 | Открытое акционерное общество "Красногорский завод имени С.А. Зверева" | Large-aperture lens |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU185717U1 (en) * | 2018-09-11 | 2018-12-14 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ" (НИЯУ МИФИ) | TWO COMPONENT APOCHROMATIC LENS |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2014134482A (en) | 2016-03-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI582483B (en) | Six-Piece Wide-Angle Lens Module | |
TW201612579A (en) | Small form factor telephoto camera | |
KR20160056206A (en) | Optical system | |
RU2611100C1 (en) | High-aperture lens | |
TW201533463A (en) | Lens assembly | |
RU2506616C1 (en) | High-speed infrared lens | |
KR20160064642A (en) | Optical system | |
RU2630194C1 (en) | Large-aperture lens | |
RU2593413C2 (en) | High-aperture lens | |
RU2694557C1 (en) | Infrared system with two fields of view | |
RU2645912C1 (en) | High-aperture lens | |
RU162347U1 (en) | LIGHT ACHROMATIC LENS LENS OF INFRARED RANGE | |
RU163268U1 (en) | TWO-LENS LENS | |
RU2629888C1 (en) | High-aperture lens for infrared spectrum region | |
RU170801U1 (en) | LENS | |
RU155281U1 (en) | LIGHT WIDTH WIDE ANGLE LENS | |
RU162339U1 (en) | TWO-LENS LENS | |
RU162318U1 (en) | TWO-LENS LENS | |
JP2019090919A5 (en) | ||
RU2578268C1 (en) | Infrared lens with variable focal distance | |
RU2611335C1 (en) | Apochromat lens | |
RU2560748C1 (en) | Large aperture optical system | |
CN104459958A (en) | Prime lens used for infrared camera | |
RU2624658C1 (en) | Infrared system with two vision fields | |
RU2597659C1 (en) | Lens |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner |