RU2635830C1 - Photographic telephoto lens - Google Patents
Photographic telephoto lens Download PDFInfo
- Publication number
- RU2635830C1 RU2635830C1 RU2016115103A RU2016115103A RU2635830C1 RU 2635830 C1 RU2635830 C1 RU 2635830C1 RU 2016115103 A RU2016115103 A RU 2016115103A RU 2016115103 A RU2016115103 A RU 2016115103A RU 2635830 C1 RU2635830 C1 RU 2635830C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lens
- lenses
- group
- convex
- negative
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/02—Telephoto objectives, i.e. systems of the type + - in which the distance from the front vertex to the image plane is less than the equivalent focal length
-
- 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
Landscapes
- Lenses (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области оптико-электронной техники и может быть использовано в качестве приемного объектива в оптико-электронных приборах, формирующих изображения объектов земной поверхности через реальную атмосферу и работающих с фотоприемными устройствами видимого и ближнего ИК диапазонов в аппаратуре различного назначения, например в аппаратуре аэрофотосъемки или в космической аппаратуре.The present invention relates to the field of optoelectronic technology and can be used as a receiving lens in optoelectronic devices that form images of earth's objects through the real atmosphere and work with photodetectors of visible and near-IR ranges in various equipment, for example, in aerial photography equipment or in space equipment.
Известен объектив апохромат для наблюдения и фотографирования, состоящий из шести линз (С.А. Веселков, Е.Г. Лапухин. Новые светосильные объективы-апохроматы для астрономических исследований. Вестник СибГАУ. №3(49), 2013 г., с. 17-21, рис. 1) с фокусным расстоянием f'=615 мм, относительным отверстием 1:3, линейным полем зрения 52 мм, с хорошим исправлением всех аберраций. Объектив состоит из 6 линз, скомпонованных в два компонента - трехлинзовый объектив и трехлинзовый корректор поля, которые содержат линзы 1 и 4 -двояковыпуклые, линзы 2 и 6 - двояковогнутые, линзу 3 - положительный мениск, обращенный вогнутостью к изображению, линзу 5 - отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к изображению.A well-known apochromat lens for observation and photographing, consisting of six lenses (S. A. Veselkov, E. G. Lapukhin. New fast apochromatic lenses for astronomical research. Vestnik SibGAU. No 3 (49), 2013, p. 17 -21, Fig. 1) with a focal length f '= 615 mm, a relative aperture of 1: 3, a linear field of view of 52 mm, with a good correction of all aberrations. The lens consists of 6 lenses arranged in two components — a three-lens lens and a three-lens field corrector, which contain
Недостатком этого объектива является недостаточное линейное поле зрения (52 мм) и обеспечение коррекции только в видимом диапазоне длин волн (0,486-0,656 мкм).The disadvantage of this lens is an insufficient linear field of view (52 mm) and the provision of correction only in the visible wavelength range (0.486-0.656 μm).
Наиболее близким по технической сущности является объектив (патент RU 2079863 С1, опубл. 20.05.1997) с фокусным расстоянием f'=2700 мм, относительным отверстием 1:6, линейным полем зрения 230 мм (с угловым полем зрения 4°50'), с хорошим исправлением всех аберраций, состоящий из двух групп линз, первая из которых содержит пять последовательно расположенных по ходу луча линз, первая из которых двояковыпуклая, вторая - двояковогнутая, третья - двояковыпуклая, четвертая - двояковогнутая, пятая - положительный мениск, обращенный вогнутостью к изображению, а вторая группа линз состоит из одиночных двояковыпуклой и двояковогнутой линз. Апертурная диафрагма расположена между компонентами. При масштабировании фокусного расстояния этого объектива до величин ~ 440 мм обеспечивается достаточно большое поле зрения с хорошим исправлением всех аберраций.The closest in technical essence is the lens (patent RU 2079863 C1, publ. 05.20.1997) with a focal length f '= 2700 mm, a relative aperture of 1: 6, a linear field of view of 230 mm (with an angular field of view of 4 ° 50'), with a good correction of all aberrations, consisting of two groups of lenses, the first of which contains five consecutive lenses, the first of which is biconvex, the second is biconcave, the third is biconvex, the fourth is biconcave, and the fifth is a positive meniscus with a concavity towards the image and the second r The lens group consists of single biconvex and biconcave lenses. The aperture diaphragm is located between the components. When scaling the focal length of this lens to ~ 440 mm, a sufficiently large field of view is provided with good correction of all aberrations.
Недостатком этого объектива является малая величина относительного отверстия (светосила 1:6), а также небольшая величина рабочего температурного диапазона, что снижает устойчивость к воздействию внешних температур.The disadvantage of this lens is the small value of the relative aperture (aperture ratio 1: 6), as well as the small size of the operating temperature range, which reduces resistance to external temperatures.
Задачей настоящего изобретения является повышение светосилы с сохранением приемлемого качества изображения в видимом и ближнем ИК диапазонах в расширенном температурном интервале.The objective of the present invention is to increase the luminosity while maintaining acceptable image quality in the visible and near infrared ranges in an extended temperature range.
Технический результат, обусловленный поставленной задачей, достигается тем, что в объективе, содержащем две группы линз, разделенные воздушным промежутком, первая из которых содержит положительную линзу, отрицательную линзу, двояковыпуклую положительную линзу, отрицательную линзу, вторая группа линз содержит положительную и отрицательную линзы, отличающийся тем, что в первой группе линз между первой и второй линзами расположена апертурная диафрагма, первая линза выполнена в виде положительного мениска, обращенного выпуклостью к предмету, вторая - в виде отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к предмету, четвертая - в виде отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к изображению, пятая - в виде отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к предмету, во второй группе линз первая линза выполнена в виде положительного мениска, обращенного выпуклостью к предмету, вторая - в виде отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к предмету, а в первой группе линз пятая линза имеет возможность перемещения вдоль оптической оси, а в объективе имеет место соотношение:The technical result due to the task is achieved by the fact that in a lens containing two groups of lenses separated by an air gap, the first of which contains a positive lens, a negative lens, a biconvex positive lens, a negative lens, the second group of lenses contains a positive and negative lens, characterized the fact that in the first group of lenses between the first and second lenses there is an aperture diaphragm, the first lens is made in the form of a positive meniscus, convex to the etu, the second in the form of a negative meniscus convex to the object, the fourth in the form of a negative meniscus convex to the image, the fifth in the form of a negative meniscus convex to the object, in the second group of lenses the first lens is made in the form of a positive meniscus, convex to the object, the second in the form of a negative meniscus, convex to the object, and in the first group of lenses the fifth lens has the ability to move along the optical axis, and in the lens there is a corresponding shenie:
где Δl1г5л _ величина перемещения по оптической оси пятой линзы в первой группе линз;where Δl 1g5l _ the amount of movement along the optical axis of the fifth lens in the first group of lenses;
ƒ' об - фокусное расстояние объектива.ƒ 'r - the focal length of the lens.
Схема объектива показана на чертеже.A diagram of the lens is shown in the drawing.
Объектив состоит по ходу лучей из I и II групп линз, I-я группа линз состоит из выпукловогнутой линзы 1, обращенной выпуклостью к предмету, выпукловогнутой линзы 2, обращенной выпуклостью к предмету, двояковыпуклой линзы 3, выпукловогнутой линзы 4, обращенной выпуклостью к изображению, выпукловогнутой линзы 5, обращенной выпуклостью к предмету, II-я группа линз состоит из выпукловогнутой линзы 6, обращенной выпуклостью к предмету, выпукловогнутой линзы 7, обращенной выпуклостью к предмету и плоскопараллельной пластины 8. При этом линза 5 имеет возможность перемещения вдоль оптической оси.The lens consists of rays from the I and II groups of lenses, the I-th group of lenses consists of a convex
Апертурная диафрагма расположена в 1-й группе линз между первой 1 и второй 2 линзами.The aperture diaphragm is located in the 1st group of lenses between the first 1 and second 2 lenses.
Конструктивные данные объектива приведены в таблице 1.The design data of the lens are shown in table 1.
При перемещении линзы 5 вдоль оптической оси на величину±0.9 мм осуществляется термокомпенсация положения плоскости наилучшей установки в диапазоне температур от +5 до +35°С.When the
Таким образом, параметры вариантов исполнения объектива:Thus, the parameters of the lens options:
Принцип действия объектива заключается в следующем.The principle of the lens is as follows.
Объектив работает следующим образом.The lens works as follows.
Световой поток, исходящий из плоскости предметов, находящейся в бесконечности, проходит через фотографический телеобъектив и изображается в плоскости наилучшей установки, в которой находится фотоприемное устройство (не показано), цифровой сигнал с которого формирует изображение.The luminous flux emanating from the plane of objects at infinity passes through a photographic telephoto lens and is displayed in the plane of the best setting, in which there is a photodetector (not shown), the digital signal from which forms the image.
Пятая линза 5 в первой группе линз I установлена с возможностью перемещения вдоль оптической оси, которое позволяет компенсировать температурный увод плоскости наилучшей установки.The
Величина перемещения пятой линзы 5 в первой группе линз I, достаточная для термокомпенсации смещения ПНУ в диапазоне температур от +5 до +35°С равна ±0,9 мм, что не превышает величину:The amount of displacement of the
В оптическом расчете учтена толщина защитного стекла 8 фотоприемника.In the optical calculation, the thickness of the protective glass 8 of the photodetector is taken into account.
Задаваясь критерием качества - величиной полихроматического коэффициента передачи контраста (КПК) и учитывая:Asked by the quality criterion - the value of the polychromatic contrast transfer coefficient (CPC) and given
- толщину защитного стекла фотоприемника, равную 2,0 мм;- thickness of the protective glass of the photodetector, equal to 2.0 mm;
- спектральную эффективность по длинам волн с учетом чувствительности фотоприемника и светопропускания объектива, равную;- spectral efficiency at wavelengths, taking into account the sensitivity of the photodetector and the light transmission of the lens, equal;
0,4 мкм - 0,4;0.4 microns - 0.4;
0,5 мкм - 0,6;0.5 microns - 0.6;
0,6 мкм - 1,0;0.6 microns - 1.0;
0.7 мкм - 1,0;0.7 microns - 1.0;
0,8 мкм - 0,6;0.8 microns - 0.6;
0,9 мкм - 0,3;0.9 microns - 0.3;
- пространственную частоту 100 лин/мм (частота Найквиста для фотоприемника с размером чувствительного элемента, равным 5 мкм), получаем следующие расчетные значения качественных характеристик объектива:- spatial frequency of 100 lines / mm (Nyquist frequency for a photodetector with a sensor element size equal to 5 μm), we obtain the following calculated values of the qualitative characteristics of the lens:
Как видно из расчетов, объектив, при простоте его конструкции, обеспечивает высокую светосилу (1:3,3) и приемлемое качество изображения для оптико-электронных приборов, использующих в качестве фотоприемников линейки или матрицы с размером пикселя до 5 мкм.As can be seen from the calculations, the lens, with its simplicity of design, provides high aperture ratio (1: 3,3) and acceptable image quality for optoelectronic devices using arrays or arrays with pixel sizes up to 5 microns as photodetectors.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016115103A RU2635830C1 (en) | 2016-04-19 | 2016-04-19 | Photographic telephoto lens |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016115103A RU2635830C1 (en) | 2016-04-19 | 2016-04-19 | Photographic telephoto lens |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2635830C1 true RU2635830C1 (en) | 2017-11-20 |
Family
ID=60328581
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016115103A RU2635830C1 (en) | 2016-04-19 | 2016-04-19 | Photographic telephoto lens |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2635830C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU212467U1 (en) * | 2021-05-17 | 2022-07-22 | Открытое Акционерное Общество "Пеленг" | Lens |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU672595A1 (en) * | 1977-12-28 | 1979-07-05 | Предприятие П/Я Р-6681 | Teleobjective |
US4483597A (en) * | 1981-08-14 | 1984-11-20 | Olympus Optical Co., Ltd. | Large aperture ratio telephoto lens system |
US5627686A (en) * | 1994-08-05 | 1997-05-06 | Nikon Corporation | Large-aperture medium-range telephoto lens system |
RU2079863C1 (en) * | 1994-09-29 | 1997-05-20 | Акционерное общество открытого типа "Красногорский завод" | Telephoto lens |
RU2183339C1 (en) * | 2000-12-06 | 2002-06-10 | Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" | Photographic objective |
-
2016
- 2016-04-19 RU RU2016115103A patent/RU2635830C1/en active IP Right Revival
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU672595A1 (en) * | 1977-12-28 | 1979-07-05 | Предприятие П/Я Р-6681 | Teleobjective |
US4483597A (en) * | 1981-08-14 | 1984-11-20 | Olympus Optical Co., Ltd. | Large aperture ratio telephoto lens system |
US5627686A (en) * | 1994-08-05 | 1997-05-06 | Nikon Corporation | Large-aperture medium-range telephoto lens system |
RU2079863C1 (en) * | 1994-09-29 | 1997-05-20 | Акционерное общество открытого типа "Красногорский завод" | Telephoto lens |
RU2183339C1 (en) * | 2000-12-06 | 2002-06-10 | Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" | Photographic objective |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU212467U1 (en) * | 2021-05-17 | 2022-07-22 | Открытое Акционерное Общество "Пеленг" | Lens |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8867140B2 (en) | Low distortion athermalized imaging lens | |
RU156006U1 (en) | ATHERMALIZED LENS FOR IR SPECTRUM | |
RU2628372C1 (en) | Wide-angle lens | |
RU2662032C1 (en) | Photographic telephoto lens | |
ES2262863T3 (en) | METHOD OF FORMATION OF OPTICAL IMAGES. | |
RU2678957C1 (en) | Wide-angle high-power infrared lens | |
RU2635810C1 (en) | Photographic lens | |
RU2635830C1 (en) | Photographic telephoto lens | |
RU2645912C1 (en) | High-aperture lens | |
RU170736U1 (en) | LIGHT LIGHT FOR INFRARED SPECTRUM | |
RU2639242C2 (en) | Lens | |
KR101127907B1 (en) | An asymmetric wide angle infrared optical system in which anamorphic lenses are applied and a thermal observation device having the optical system | |
RU2578268C1 (en) | Infrared lens with variable focal distance | |
RU2413261C1 (en) | Large-aperture lens | |
RU2403598C1 (en) | Large aperture lens for thermal imaging device | |
RU2621366C1 (en) | Compact lens of mid-infrared range | |
RU162347U1 (en) | LIGHT ACHROMATIC LENS LENS OF INFRARED RANGE | |
RU2732342C1 (en) | High-output lens | |
RU2577082C1 (en) | Apochromatic athermal lens (versions) | |
RU2655622C1 (en) | Lens | |
RU2547005C1 (en) | Apochromatic lens | |
RU2445659C1 (en) | Large-aperture lens | |
RU2711627C1 (en) | High-aperture lens for near ir spectral range | |
RU2421764C1 (en) | Objective lens for visible and near infrared spectrum | |
RU2711626C1 (en) | Fast lens |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180420 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20200429 |