RU2628372C1 - Широкоугольный объектив - Google Patents
Широкоугольный объектив Download PDFInfo
- Publication number
- RU2628372C1 RU2628372C1 RU2016112833A RU2016112833A RU2628372C1 RU 2628372 C1 RU2628372 C1 RU 2628372C1 RU 2016112833 A RU2016112833 A RU 2016112833A RU 2016112833 A RU2016112833 A RU 2016112833A RU 2628372 C1 RU2628372 C1 RU 2628372C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lens
- component
- negative meniscus
- convex
- optical axis
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
Abstract
Объектив может быть применен в оптико-электронных приборах, работающих с фотоприемными устройствами типа ПЗС или КМОП матриц. Объектив содержит четыре компонента. Первый компонент состоит из отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к предмету, и двояковогнутой линзы. Второй - одиночный отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к предмету и имеющий возможность перемещения вдоль оптической оси. Третий - двояковыпуклая линза. Четвертый - содержит два положительных мениска, обращенных выпуклостью к предмету, между которыми расположен одиночный отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к изображению. Между третьим и четвертым компонентами находится плоскопараллельная пластина или светофильтр. Выполняется соотношение: , где - величина перемещения второго компонента по оптической оси; ƒ'об - фокусное расстояние объектива. Технический результат - увеличение относительного отверстия и поля зрения с сохранением качества изображения в узком спектральном диапазоне и в расширенном температурном интервале. 1 ил., 1 табл.
Description
Предлагаемое изобретение относится к области оптико-электронной техники и может быть использовано в качестве приемного объектива в оптико-электронных приборах, работающих с фотоприемными устройствами типа ПЗС или КМОП матриц.
Известны короткофокусные объективы для фото- и киносъемки, например типа «Ликар-7» (Д.С. Волосов. Фотографическая оптика. Изд. «Искусство», 1978 г., стр. 423-424), с фокусным расстоянием f’=4,5 мм, относительным отверстием 1:1,8, углом поля зрения 75° разрешающей силой 60 лин/мм в центре и 30 лин/мм по краю поля, с хорошим исправлением всех аберраций. Объектив состоит из 7 линз, из них линзы 1 и 7 - двояковыпуклые, мениски 2 и 4 обращены выпуклостью к предмету, мениски 3 (двусклеенный) и 6 обращены выпуклостью к изображению, линза 5 двояковогнутая.
Недостатком этого объектива является малое относительное отверстие (1:1,8) и недостаточное угловое поле в пространстве предметов (75°).
Наиболее близким по технической сущности является широкоугольный объектив (патент RU 2445658 С1, опубл. 20.03.2012), состоящий из четырех компонентов, разделенных воздушными промежутками, первый из которых по ходу лучей состоит из двух линз, положительной и отрицательной, второй компонент - одиночная положительная линза, третий компонент - по форме мениск, обращенный вогнутой стороной к предмету, включающий в себя двояковогнутую линзу и расположенную за ней двояковыпуклую линзу, склеенные вместе, четвертый компонент содержит одиночный мениск. В этом объективе положительная линза в первом компоненте выполнена плосковыпуклой, обращенной плоскостью к предмету, а отрицательная - плосковогнутой, обращенной плоскостью к предмету, второй компонент выполнен в виде двояковыпуклой линзы, третий компонент состоит из двух линз, четвертый компонент включает в себя двояковыпуклую одиночную линзу, расположенную за третьим компонентом перед одиночным мениском, одиночный мениск четвертого компонента - отрицательный и обращен вогнутостью к изображению. Апертурная диафрагма расположена перед склеенным компонентом.
Недостатком этого объектива является малое относительное отверстие (1:3,5) и недостаточное угловое поле в пространстве предметов (70°).
Задачей настоящего изобретения является увеличение относительного отверстия, увеличение поля зрения с сохранением приемлемого качества изображения в узком спектральном диапазоне и в расширенном температурном интервале.
Технический результат, обусловленный поставленной задачей, достигается тем, что в широкоугольном объективе, состоящем из четырех компонентов, разделенных воздушными промежутками, первый из которых по ходу лучей состоит из двух линз, вторая из которых отрицательная, второй компонент - одиночная линза, третий компонент содержит двояковыпуклую линзу, четвертый компонент содержит одиночный отрицательный мениск, отличающийся тем, что первая линза первого компонента выполнена в виде отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к предмету, а вторая - в виде двояковогнутой отрицательной линзы, второй компонент выполнен в виде отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к предмету, и имеет возможность перемещения вдоль оптической оси, третий компонент состоит из одной положительной двояковыпуклой линзы, четвертый компонент включает в себя два положительных мениска, обращенных выпуклостью к предмету, между которыми расположен одиночный отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к изображению, кроме того, между третьим и четвертым компонентами находится плоскопараллельная пластина или светофильтр, а в объективе имеет место соотношение:
f'об - фокусное расстояние объектива. Схема объектива показана на чертеже.
Широкоугольный объектив состоит по ходу лучей из выпукловогнутой линзы 1, обращенной выпуклостью к предмету, двояковогнутой линзы 2, выпукловогнутой линзы 3, двояковыпуклой линзы 4, плоскопараллельной пластины или светофильтра 5, выпукловогнутой линзы 6, обращенной выпуклостью к предмету, выпукловогнутой линзы 7, обращенной вогнутостью к изображению, выпукловогнутой линзы 8, обращенной выпуклостью к предмету, и плоскопараллельной пластины 9. При этом линза 3 имеет возможность перемещения вдоль оптической оси.
Апертурная диафрагма расположена перед линзой 6.
При перемещении линзы 3 вдоль оптической оси на величину ±0.112 мм осуществляется термокомпенсация положения плоскости наилучшей установки в диапазоне температур от +5 до +35°С.
Таким образом, параметры вариантов исполнения объектива:
расчетная длина волны | 777,4 нм |
рабочий спектральный диапазон | 776,9…777,9 нм |
фокусное расстояние | 9 мм |
угловое поле зрения | 98° |
линейное поле зрения | 20,0 мм |
относительное отверстие | 1:1 |
дисторсия - | 27,9% |
задний фокальный отрезок | 11,06 мм |
длина по оптической оси | 295,9 мм |
масса оптических деталей | 1 кг |
Принцип действия объектива заключается в следующем.
Широкоугольный объектив работает следующим образом.
Световой поток, исходящий из плоскости предметов, находящейся в бесконечности, проходит через широкоугольный объектив и изображается в плоскости наилучшей установки, в которой находится фотоприемное устройство, например, ПЗС-матрица (не показано), цифровой сигнал с которой позволяет компенсировать величину дисторсии объектива.
Второй компонент 3 установлен с возможностью перемещения вдоль оптической оси, которое позволяет компенсировать температурный увод плоскости наилучшей установки.
Величина перемещения второго компонента 3, достаточная для термокомпенсации смещения ПНУ в диапазоне температур от +5 до +35°С, равна 0,118 мм, что не превышает величину:
Размещение плоскопараллельной пластины или светофильтра между третьим и четвертым компонентами позволяет использовать узкополосные интерференционные светофильтры, сохраняющие свои свойства при небольших углах проходящих через них пучков лучей с сохранением приемлемого качества изображения.
Задаваясь критерием качества - величиной полихроматического коэффициента передачи контраста (КПК) и учитывая:
- толщину защитного стекла фотоприемника, равную 1,0 мм;
- спектральную эффективность по длинам волн с учетом чувствительности фотоприемника и светопропуекания объектива, равную 1,0;
- пространственную частоту 100 лин/мм (частота Найквиста для фотоприемника с размером чувствительного элемента, равным 5 мкм), получаем следующие расчетные значения качественных характеристик объектива:
для точки на оси (дифракционное качество) | КПК=89,9% |
для точки на оси (аберрационное качество) | КПК=50,4% |
для точки поля 35° | КПКм=60,8% |
КПКс=51,2% | |
для точки поля 49° | КПКм=62,8% |
КПКс=54,4% |
Как видно из расчетов, широкоугольный объектив, при простоте его конструкции, обеспечивает высокую светосилу (1:1), широкое поле зрения (98°) и приемлемое качества изображения для оптико-электронных приборов, использующих в качестве фотоприемников матрицы с размером пикселя до 5 мкм.
Claims (4)
- Широкоугольный объектив, состоящий из четырех компонентов, разделенных воздушными промежутками, первый из которых по ходу лучей состоит из двух линз, вторая из которых отрицательная, второй компонент - одиночная линза, третий компонент содержит двояковыпуклую линзу, четвертый компонент содержит одиночный отрицательный мениск, отличающийся тем, что первая линза первого компонента выполнена в виде отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к предмету, а вторая - в виде двояковогнутой отрицательной линзы, второй компонент выполнен в виде отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к предмету, и имеет возможность перемещения вдоль оптической оси, третий компонент состоит из одной положительной двояковыпуклой линзы, четвертый компонент включает в себя два положительных мениска, обращенных выпуклостью к предмету, между которыми расположен одиночный отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к изображению, кроме того, между третьим и четвертым компонентами находится плоскопараллельная пластина или светофильтр, а в объективе имеет место соотношение:
- ƒ'об - фокусное расстояние объектива.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016112833A RU2628372C1 (ru) | 2016-04-04 | 2016-04-04 | Широкоугольный объектив |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016112833A RU2628372C1 (ru) | 2016-04-04 | 2016-04-04 | Широкоугольный объектив |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2628372C1 true RU2628372C1 (ru) | 2017-08-16 |
Family
ID=59641904
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016112833A RU2628372C1 (ru) | 2016-04-04 | 2016-04-04 | Широкоугольный объектив |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2628372C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2676554C1 (ru) * | 2017-12-29 | 2019-01-09 | Публичное акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева", ПАО КМЗ | Широкоугольный объектив |
RU2754719C1 (ru) * | 2020-11-25 | 2021-09-06 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по космической деятельности "РОСКОСМОС" | Светосильный широкоугольный объектив |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1760503A1 (ru) * | 1990-12-13 | 1992-09-07 | Научно-производственное объединение "Экран" | Сверхширокоугольный объектив |
US20100277816A1 (en) * | 2007-12-27 | 2010-11-04 | Nanophotonics Co., Ltd. | Fisheye lens |
RU2445658C1 (ru) * | 2010-12-30 | 2012-03-20 | Открытое акционерное общество "Красногорский завод имени С.А. Зверева" | Широкоугольный объектив |
US20150168693A1 (en) * | 2012-08-24 | 2015-06-18 | Fujifilm Corporation | Imaging lens and imaging apparatus equipped with the same |
US20160077314A1 (en) * | 2014-09-16 | 2016-03-17 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Wide-angle lens system and imaging apparatus |
-
2016
- 2016-04-04 RU RU2016112833A patent/RU2628372C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1760503A1 (ru) * | 1990-12-13 | 1992-09-07 | Научно-производственное объединение "Экран" | Сверхширокоугольный объектив |
US20100277816A1 (en) * | 2007-12-27 | 2010-11-04 | Nanophotonics Co., Ltd. | Fisheye lens |
RU2445658C1 (ru) * | 2010-12-30 | 2012-03-20 | Открытое акционерное общество "Красногорский завод имени С.А. Зверева" | Широкоугольный объектив |
US20150168693A1 (en) * | 2012-08-24 | 2015-06-18 | Fujifilm Corporation | Imaging lens and imaging apparatus equipped with the same |
US20160077314A1 (en) * | 2014-09-16 | 2016-03-17 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Wide-angle lens system and imaging apparatus |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2676554C1 (ru) * | 2017-12-29 | 2019-01-09 | Публичное акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева", ПАО КМЗ | Широкоугольный объектив |
RU2754719C1 (ru) * | 2020-11-25 | 2021-09-06 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по космической деятельности "РОСКОСМОС" | Светосильный широкоугольный объектив |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20210088760A1 (en) | Optical Assembly for a Compact Wide Field of View Digital Camera with High MTF | |
US10451851B2 (en) | Optical assembly for a compact wide field of view digital camera with low first lens diameter to image diagonal ratio | |
US8379329B2 (en) | Imaging optical system, camera and personal digital assistant | |
US9091843B1 (en) | Optical assembly for a wide field of view point action camera with low track length to focal length ratio | |
TWI634362B (zh) | 光學成像系統(一) | |
KR20170016714A (ko) | 촬상렌즈 | |
TWI630416B (zh) | 光學成像系統(一) | |
CN108369369B (zh) | 摄像装置 | |
KR102628422B1 (ko) | 촬상 렌즈, 이를 포함하는 카메라 모듈 및 디지털 기기 | |
RU2615162C1 (ru) | Четырехканальная зеркально-линзовая оптическая система | |
RU2628372C1 (ru) | Широкоугольный объектив | |
RU2723338C1 (ru) | Светосильный объектив | |
RU2384869C1 (ru) | Светосильный объектив | |
RU2635810C1 (ru) | Фотографический объектив | |
RU2645912C1 (ru) | Светосильный объектив | |
RU2662032C1 (ru) | Фотографический телеобъектив | |
RU2621366C1 (ru) | Компактный объектив среднего ик диапазона | |
RU2578268C1 (ru) | Инфракрасный объектив с переменным фокусным расстоянием | |
US11320633B2 (en) | Optical assembly for a compact wide field of view digital camera with low first lens diameter to image diagonal ratio | |
RU2635830C1 (ru) | Фотографический телеобъектив | |
RU2639242C2 (ru) | Объектив | |
RU2560748C1 (ru) | Светосильный объектив | |
RU2655622C1 (ru) | Объектив | |
RU2617173C2 (ru) | Трехканальная зеркально-линзовая оптическая система | |
RU2478996C1 (ru) | Трехлинзовый объектив |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180405 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20200429 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210405 |