RU2649596C1 - Pancratic system - Google Patents

Pancratic system Download PDF

Info

Publication number
RU2649596C1
RU2649596C1 RU2016141688A RU2016141688A RU2649596C1 RU 2649596 C1 RU2649596 C1 RU 2649596C1 RU 2016141688 A RU2016141688 A RU 2016141688A RU 2016141688 A RU2016141688 A RU 2016141688A RU 2649596 C1 RU2649596 C1 RU 2649596C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
component
components
positive
lenses
negative
Prior art date
Application number
RU2016141688A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Наталия Ефимовна Кунделева
Татьяна Евгеньевна Емельянова
Виолетта Анриевна Марчик
Анатолий Михайлович Тареев
Original Assignee
Открытое Акционерное Общество "Пеленг"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое Акционерное Общество "Пеленг" filed Critical Открытое Акционерное Общество "Пеленг"
Application granted granted Critical
Publication of RU2649596C1 publication Critical patent/RU2649596C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/16—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: pancratic system consists of three components, the first and the third components of which are positive, and the second component is negative. The first component is fixed and contains three single lenses, the first one - positive and the third one - negative. The second and the third components are installed to move along the optical axis. The distance between the second and the third lenses of the first component is not less than 0.1 of its focal length. The second component is made in the form of two identical biconcave lenses. The third component is in the form of a biconvex lens. The focal lengths of the second f'2 and the third f'3 components are related by the relation: -0.3f'3<f'2<-0.2f'3, and the distance L between the fixed planes of objects and images is L=4(f'2+f'3).
EFFECT: increase in magnification of the system while reducing the total length of the system and the value of displacements of the movable components.
1 dwg

Description

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к оптическим системам с переменным фокусным расстоянием, и может использоваться в системах преобразования лазерного излучения приборов наведения.The invention relates to optical instrumentation, in particular to optical systems with variable focal length, and can be used in laser conversion systems of guidance devices.

Известна трехкомпонентная панкратическая система [1], содержащая два подвижных компонента и один неподвижный компонент, причем оба подвижных компонента жестко связаны между собой и перемещаются вдоль оптической оси относительно третьего неподвижного компонента. Недостатком такой системы является то, что плоскость изображения сохраняет одно и то же положение только при нескольких положениях подвижных компонентов. Для трехкомпонентной панкратической системы неподвижность плоскости изображения соблюдается для 4-х положений подвижных компонентов, что значительно сокращает диапазон изменения увеличения панкратической системы из-за возникновения большой расфокусировки. Панкратическая система, реализованная по этой схеме, имеет 23-кратный перепад увеличения.Known three-component pancratic system [1], containing two movable components and one fixed component, and both moving components are rigidly interconnected and move along the optical axis relative to the third fixed component. The disadvantage of this system is that the image plane retains the same position only with several positions of the moving components. For a three-component pancratic system, the stillness of the image plane is observed for 4 positions of the moving components, which significantly reduces the range of variation of the increase in the pancratic system due to the occurrence of a large defocus. The pancratic system implemented according to this scheme has a 23-fold difference in magnification.

Наиболее близким к предлагаемой панкратической системе является объектив с переменным фокусным расстоянием [2], содержащий три компонента, первый из которых неподвижный и содержит два положительных мениска, обращенных выпуклой поверхностью к пространству предметов, а второй и третий компоненты установлены с возможностью перемещения вдоль оптической оси. Второй компонент содержит одиночную двояковогнутую линзу, третий компонент выполнен в виде одиночной положительной линзы. Данная конструкция обеспечивает увеличение до 68 крат. Недостатком прототипа является то, что она обладает недостаточным перепадом фокусных расстояний, имеет большую длину и большие перемещения подвижных компонентов.Closest to the proposed pancratic system is a variable focal length lens [2], which contains three components, the first of which is fixed and contains two positive menisci facing a convex surface to the space of objects, and the second and third components are mounted with the possibility of movement along the optical axis. The second component contains a single biconcave lens, the third component is made in the form of a single positive lens. This design provides an increase of up to 68 times. The disadvantage of the prototype is that it has insufficient differential focal lengths, has a large length and large movements of the moving components.

Задачей изобретения является увеличение кратности системы при уменьшении общей длины системы и величины перемещений подвижных компонентов.The objective of the invention is to increase the multiplicity of the system while reducing the total length of the system and the magnitude of the movements of the moving components.

Панкратическая система состоит из трех компонентов, первый и третий компоненты которой положительные, а второй компонент - отрицательный, при этом первый компонент неподвижный и содержит две одиночные линзы, первая из которых - положительная, второй и третий компоненты установлены с возможностью перемещения вдоль оптической оси, в отличие от прототипа первый компонент дополнен третьей линзой, выполненной отрицательной, при этом расстояние между второй и третьей линзами этого компонента составляет не менее 0,1 фокусного расстояния первого компонента, второй компонент выполнен в виде двух одинаковых двояковогнутых линз, третий компонент выполнен в виде двояковыпуклой линзы, причем фокусные расстояния второго f'2 и третьего f'3 компонентов связаны соотношением:The pancratic system consists of three components, the first and third components of which are positive and the second component is negative, while the first component is fixed and contains two single lenses, the first of which is positive, the second and third components are mounted with the possibility of movement along the optical axis, in unlike the prototype, the first component is supplemented by a third lens made negative, while the distance between the second and third lenses of this component is not less than 0.1 focal length of the first of the component, the second component is in the form of two identical biconcave lens, a third component is designed as a biconvex lens, the second focal lengths f '2 and a third f' 3 components are related by:

-0,3f'3<f'2<-0,2f'3,-0.3f ' 3 <f' 2 <-0.2f ' 3 ,

а расстояние L между неподвижными плоскостями предметов и изображений для этих компонентов составляет L=4(f'2+f'3).and the distance L between the fixed planes of objects and images for these components is L = 4 (f ' 2 + f' 3 ).

Введение третьей отрицательной линзы в первый положительный неподвижный компонент и выбор расстояния между второй и третьей линзами этого компонента не менее 0,1 его фокусного расстояния уменьшает относительную величину заднего фокального отрезка по отношению к фокусному расстоянию этого компонента, что позволяет уменьшить размеры панкратической системы вдоль оптической оси. Конструктивное выполнение второго и третьего компонентов, а также выбор фокусных расстояний подвижных компонентов панкратической системы в пределах f'2=-0,3f'3…-0,2f'3 и выбор расстояния между плоскостями предметов и изображений L=4(f'2+f'3) для этих компонентов позволил увеличить кратность изменения увеличения панкратической системы, уменьшить величины перемещений подвижных компонентов, а также длину всей панкратической системы.The introduction of the third negative lens into the first positive fixed component and the choice of the distance between the second and third lenses of this component at least 0.1 of its focal length reduces the relative magnitude of the rear focal segment with respect to the focal length of this component, which allows reducing the size of the panocratic system along the optical axis . Constructive implementation of the second and third components, as well as the choice of focal lengths of the moving components of the pancratic system within f ' 2 = -0.3f' 3 ... -0.2f ' 3 and the choice of the distance between the planes of objects and images L = 4 (f' 2 + f ' 3 ) for these components it was possible to increase the rate of change in the increase of the pancratic system, to reduce the displacements of the moving components, as well as the length of the entire pancratic system.

На чертеже изображена панкратическая система.The drawing shows a pancratic system.

Панкратическая система состоит из трех компонентов. Первый компонент 1 - положительный и неподвижный, второй компонент 2 - отрицательный, а третий компонент 3 - положительный. Первый компонент состоит из трех одиночных линз: 4, 5, 6. Первая линза 4 - положительная, и может быть выполнена как в виде положительного мениска, обращенного выпуклой стороной к пространству цели, так и двояковыпуклой. Вторая линза 5 может быть как положительной, так и отрицательной. Третья линза 6 - отрицательная и может быть выполнена двояковогнутой или в виде мениска, обращенного выпуклой поверхностью к пространству изображений, и расположена на расстоянии не менее 0,1 фокусного расстояния первого компонента от линзы 5. Второй компонент 2 выполнен в виде двух одинаковых двояковогнутых линз 7. Третий компонент 3 выполнен в виде двояковыпуклой линзы. Компоненты 2 и 3 установлены с возможностью перемещения вдоль оптической оси.The pancratic system consists of three components. The first component 1 is positive and motionless, the second component 2 is negative, and the third component 3 is positive. The first component consists of three single lenses: 4, 5, 6. The first lens 4 is positive, and can be made in the form of a positive meniscus, with its convex side facing the target space, or biconvex. The second lens 5 can be both positive and negative. The third lens 6 is negative and can be made biconcave or in the form of a meniscus facing a convex surface to the image space and is located at a distance of at least 0.1 focal length of the first component from lens 5. The second component 2 is made in the form of two identical biconcave lenses 7 The third component 3 is made in the form of a biconvex lens. Components 2 and 3 are mounted to move along the optical axis.

По предлагаемому техническому решению была реализована панкратическая система, создающая информационное лазерное поле управления. Панкратическая система имеет перепад фокусных расстояний от 10,3 мм до 1043 мм, то есть 101x. Фокусное расстояние первого компонента составляет f'1=105,85 мм, фокусные расстояния второго и третьего компонентов равны соответственно: f'2=-4,75 мм, f'3=20,36 мм. Фокусные расстояния приведены для длины волны лазерного излучения. Первый компонент содержит первую положительную линзу, выполненную в виде положительного мениска, обращенного выпуклой стороной к пространству изображений, вторая линза выполнена в виде положительного мениска, обращенного выпуклой поверхностью к пространству изображений, третья линза - отрицательная и выполнена двояковогнутой. Соотношение фокусных расстояний компонентов составляет f'2=-0,233f'3, а расстояние между неподвижными плоскостями предметов и изображений для второго и третьего компонентов удовлетворяет условию: L=4(f'2+f'3), где f'2, f'3 - фокусные расстояния второго и третьего компонентов панкратической системы соответственно. Изменение фокусного расстояния панкратической системы осуществляется перемещением второго и третьего компонентов вдоль оптической оси на 21,5 мм и 34 мм соответственно. Расстояние между отрицательной линзой 6 и линзой 5 равно 18,55 мм, что составляет 0,175 фокусного расстояния первого компонента. Длина панкратической системы от плоскости предметов, где размещено кадровое окно, в которое проецируется модулируемое излучение, до первой поверхности первого компонента составляет 157,9 мм.According to the proposed technical solution, a pancratic system was created, creating an information laser control field. The pancratic system has a focal length difference of 10.3 mm to 1043 mm, i.e. 101 x . The focal length of the first component is f ' 1 = 105.85 mm, the focal lengths of the second and third components are respectively: f ' 2 = -4.75 mm, f ' 3 = 20.36 mm. Focal lengths are given for the wavelength of laser radiation. The first component contains the first positive lens made in the form of a positive meniscus, convex side facing the image space, the second lens is made in the form of a positive meniscus, convex surface facing the image space, the third lens is negative and made biconcave. The ratio of the focal lengths of the components is f ' 2 = -0.233f' 3 , and the distance between the fixed planes of objects and images for the second and third components satisfies the condition: L = 4 (f ' 2 + f' 3 ), where f ' 2 , f ' 3 are the focal lengths of the second and third components of the pancratic system, respectively. The focal length of the panocratic system is changed by moving the second and third components along the optical axis by 21.5 mm and 34 mm, respectively. The distance between the negative lens 6 and lens 5 is 18.55 mm, which is 0.175 of the focal length of the first component. The length of the pancratic system from the plane of objects where the frame window is placed into which the modulated radiation is projected to the first surface of the first component is 157.9 mm.

Оптическая система работает следующим образом. Коллимированное лазерное излучение, создаваемое предыдущей системой, не показанной на чертеже, попадает на растр, (или кадровое окно), который является плоскостью предметов для панкратической системы. Выходящий из этой плоскости модулированный пучок лучей попадает на компоненты 3 и 2, которые установлены с возможностью перемещения вдоль оптической оси и обеспечивают необходимый перепад увеличения панкратической системы, затем попадает на первый неподвижный компонент панкратической системы, после которого коллимированный пучок лучей создает на удаленном объекте информационное поле.The optical system operates as follows. The collimated laser radiation generated by the previous system, not shown in the drawing, is incident on the raster (or frame window), which is the plane of objects for the panocratic system. The modulated beam of rays emerging from this plane hits the components 3 and 2, which are mounted with the possibility of moving along the optical axis and provide the necessary difference in the increase of the pancratic system, then falls on the first fixed component of the pancratic system, after which the collimated beam of beams creates an information field on the remote object .

Источники информацииInformation sources

1. Прицел-прибор наведения 1К13. Техническое описание и инструкция по эксплуатации 1527.00.00.000 ТО КПБ.1. Aiming device 1K13. Technical description and operating instructions 1527.00.00.000 TO KPB.

2. SU №1089535А (Предприятие п/я Р-6681) 30.04.1984, весь документ - прототип.2. SU No. 1089535A (Enterprise PO Box R-6681) 04/30/1984, the entire document is a prototype.

Claims (3)

Панкратическая система, состоящая из трех компонентов, первый и третий компоненты которой положительные, а второй компонент - отрицательный, при этом первый компонент неподвижный и содержит две одиночные линзы, первая из которых - положительная, второй и третий компоненты установлены с возможностью перемещения вдоль оптической оси, отличающаяся тем, что первый компонент дополнен третьей линзой, выполненной отрицательной, при этом расстояние между второй и третьей линзами этого компонента составляет не менее 0,1 фокусного расстояния первого компонента, второй компонент выполнен в виде двух одинаковых двояковогнутых линз, третий компонент выполнен в виде двояковыпуклой линзы, причем фокусные расстояния второго f'2 и третьего f'3 компонентов связаны соотношением:A pancratic system consisting of three components, the first and third components of which are positive and the second component is negative, while the first component is fixed and contains two single lenses, the first of which is positive, the second and third components are mounted with the possibility of movement along the optical axis, characterized in that the first component is supplemented with a third lens made negative, while the distance between the second and third lenses of this component is not less than 0.1 focal length of the first of the second component, the second component is made in the form of two identical biconcave lenses, the third component is made in the form of a biconvex lens, and the focal lengths of the second f ' 2 and third f' 3 components are related by the ratio: -0,3f'3<f'2<-0,2f'3,-0.3f ' 3 <f' 2 <-0.2f ' 3 , а расстояние L между неподвижными плоскостями предметов и изображений для этих компонентов составляет L=4(f'2+f'3).and the distance L between the fixed planes of objects and images for these components is L = 4 (f ' 2 + f' 3 ).
RU2016141688A 2015-11-10 2016-10-24 Pancratic system RU2649596C1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BY20150548 2015-11-10
BYA20150548 2015-11-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2649596C1 true RU2649596C1 (en) 2018-04-04

Family

ID=61866887

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016141688A RU2649596C1 (en) 2015-11-10 2016-10-24 Pancratic system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2649596C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4925280A (en) * 1988-02-08 1990-05-15 Olympus Optical Co., Ltd. Vari-focal lens system
SU1732320A1 (en) * 1990-05-30 1992-05-07 Государственный оптический институт им.С.И.Вавилова Variable-focus objective
US5268793A (en) * 1992-01-29 1993-12-07 Minolta Camera Kabushiki Kaisha Zoom lens system
US5808810A (en) * 1994-10-31 1998-09-15 Olympus Optical Co., Ltd. Compact rear focusing zoom lens system
RU2431166C1 (en) * 2009-07-13 2011-10-10 Открытое Акционерное Общество "Пеленг" Optical system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4925280A (en) * 1988-02-08 1990-05-15 Olympus Optical Co., Ltd. Vari-focal lens system
SU1732320A1 (en) * 1990-05-30 1992-05-07 Государственный оптический институт им.С.И.Вавилова Variable-focus objective
US5268793A (en) * 1992-01-29 1993-12-07 Minolta Camera Kabushiki Kaisha Zoom lens system
US5808810A (en) * 1994-10-31 1998-09-15 Olympus Optical Co., Ltd. Compact rear focusing zoom lens system
RU2431166C1 (en) * 2009-07-13 2011-10-10 Открытое Акционерное Общество "Пеленг" Optical system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107450151B (en) Operation microscope afocal continuous zoom system
JP2015215391A5 (en)
EP2725406A3 (en) Zoom lens system
JP2014026014A5 (en)
CN102538823A (en) System for detecting matching error of TDICCD (Time Delay and Integration Charge Coupled Device) focal plane different-speed imaging
JPWO2017104276A1 (en) Imaging device
CN110780432A (en) Non-coaxial total reflection type active zooming relay optical system without moving element
CN103616759B (en) Optical zoom system of microscope
CN204360000U (en) A kind of refrigeration mode medium-wave infrared stepping zoom tracking lens
JP2015072325A5 (en)
JP2018141913A5 (en)
RU2649596C1 (en) Pancratic system
RU2578661C1 (en) Infrared lens with smoothly varying focal distance
KR101656239B1 (en) Stereo microscope
RU2663313C1 (en) Telephoto lens with two fields of view for the spectrum middle ir area
CN109343026A (en) A kind of laser television all-in-one machine optical system based on binary face
JP2016099548A5 (en)
JP6397569B2 (en) 3D printer, printing method, and lens barrel module
RU2694557C1 (en) Infrared system with two fields of view
JP2017078768A5 (en)
IN2014DE02691A (en)
RU2431166C1 (en) Optical system
CN104570304B (en) A kind of short focus continuous magnification lens
CN210864179U (en) Non-coaxial total reflection type active zooming relay optical system without moving element
RU152546U1 (en) DEVICE FOR FORMING INFRARED IMAGE