RU2690098C1 - Объектив для ближней ИК-области спектра - Google Patents
Объектив для ближней ИК-области спектра Download PDFInfo
- Publication number
- RU2690098C1 RU2690098C1 RU2018135891A RU2018135891A RU2690098C1 RU 2690098 C1 RU2690098 C1 RU 2690098C1 RU 2018135891 A RU2018135891 A RU 2018135891A RU 2018135891 A RU2018135891 A RU 2018135891A RU 2690098 C1 RU2690098 C1 RU 2690098C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lens
- components
- component
- glued
- biconcave
- Prior art date
Links
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 title claims description 4
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 claims abstract description 14
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 9
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 9
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 3
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/14—Optical objectives specially designed for the purposes specified below for use with infrared or ultraviolet radiation
-
- 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 -
- G02B9/12—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having three components only
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Lenses (AREA)
Abstract
Объектив может быть использован в наблюдательных приборах и телевизионных обзорных комплексах. Объектив для ближней ИК-области спектра содержит апертурную диафрагму и три компонента. Первый компонент - положительный мениск, обращенный выпуклостью к предмету, склеенный из двояковыпуклой и двояковогнутой линз. Второй - положительный мениск, обращенный выпуклостью к предмету, склеенный из двояковыпуклой и двояковогнутой линз. Третий - отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к изображению и выполненный из стекла с малым значением показателя дисперсии и с малым значением температурного коэффициента показателя преломления. Выполняются условия: F/F=1,0÷5,0; F/F=0,6÷1,8; F/|F|=0,7÷1,4; L/F=0,2÷0,5; где F, F, F, F- фокусные расстояния первого, второго, третьего компонентов и объектива соответственно; L- расстояние между вторым и третьим компонентами. Технический результат - уменьшение длины объектива и повышение качества изображения в широком диапазоне изменения температуры. 2 з.п. ф-лы, 4 ил., 3 табл.
Description
Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к объективам для ближней ИК-области спектра 0,6-0,9 мкм, и может быть использовано в наблюдательных приборах и телевизионных обзорных комплексах.
Известен объектив, содержащий четыре компонента, первый и второй из которых положительные мениски, обращенные выпуклостью к предмету, третий и четвертый - отрицательные мениски, обращенный выпуклостью к изображению (Патент РФ №2631538, МПК G02B 13/12, G02B 9/34, 2016).
Недостатком указанного объектива является то, что он имеет сложную конструкцию, т. к. содержит четыре компонента, первые три из которых - склеенные линзы, четвертый - одиночная линза. Кроме того, в объективе не предусмотрена температурная компенсация аберраций. В описании отмечена возможность фокусировки с помощью введения дополнительной подвижной линзы, однако это еще более усложняет конструкцию. Сложная конструкция ограничивает возможности использования указанного объектива, особенно если требуются обеспечить минимальные габариты и вес объектива.
Наиболее близким к заявляемому является объектив, содержащий последовательно расположенные на оптической оси апертурную диафрагму и три компонента, первый из которых - положительная линза, второй - положительный мениск, обращенный выпуклостью к предмету, склеенный из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, третий - отрицательный мениск. (Патент BY №9365, МПК G02B 9/12, 2012).
Недостатком указанного объектива является то, что он имеет относительно большую длину, т.к. расстояние от первой поверхности до плоскости изображений больше фокусного расстояния объектива. Кроме того, в объективе не достаточна температурная компенсация аберраций. В представленной в описании оптической системе смещение плоскости наилучшей установки при изменении температуры на 40°С составляет 30 мкм, если материалом корпуса является алюминиевый сплав, и 15 мкм, если материалом корпуса является титан. При большом относительном отверстии это приводит к заметному снижению качества изображения.
Задача настоящего изобретения - уменьшение длины объектива и повышение качества изображения в широком диапазоне изменения температуры.
Поставленная задача решается тем, что в объективе для ближней ИК области спектра, содержащем последовательно расположенные на оптической оси апертурную диафрагму и три компонента, первый из которых - положительная линза, второй - положительный мениск, обращенный выпуклостью к предмету, склеенный из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, третий - отрицательный мениск, новым является то, что первый компонент выполнен в виде мениска, обращенного выпуклостью к предмету, склеенного из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, третий компонент обращен выпуклостью к изображению и выполнен из стекла с малым значением показателя дисперсии и с малым значением температурного коэффициента показателя преломления, при этом фокусные расстояния компонентов и расстояние между вторым и третьим компонентами удовлетворяют следующим условиям:
F1/F0=1,0÷5,0;
F2/F0=0,6÷1,8;
F3/|F0|=0,7÷1,4;
L23/F0=0,2÷0,5;
где F1, F2, F3, F0 - фокусные расстояния первого, второго, третьего компонентов и объектива соответственно;
L23 - расстояние между вторым и третьим компонентами.
Представленная конструкция позволяет уменьшить длину объектива и расширить диапазон рабочих температур объектива.
В частном случае между третьим компонентом и плоскостью изображений установлен спектроделительный блок, выполненный с возможностью разделения излучения в спектральном диапазоне длин волн от 600 нм до 900 нм и излучения длиной волны 1064 нм или 1540 нм.
Такая конструкция объектива обеспечивает одновременную регистрацию изображения в спектральном диапазоне длин волн от 600 нм до 900 нм на телевизионном матричном фотоприемнике и излучения длиной волны 1064 нм или 1540 нм на дополнительном фотоприемном устройстве. Это расширяет функциональные возможности объектива.
В частном случае спектроделительный блок выполнен в виде склеенной призмы-куба. Это позволяет дополнительно уменьшить длину объектива за счет оптимальной компоновки обоих оптических каналов.
На фиг. 1а и 1б показана оптическая схема объектива для вариантов 1 и 2 соответственно, на фиг. 2а и 2б - частотно-контрастная характеристика объектива для вариантов 1 и 2 соответственно.
Объектив содержит апертурную диафрагму и три компонента. Первый компонент - положительный мениск 1, обращенный выпуклостью к предмету, склеенный из двояковыпуклой и двояковогнутой линз. Второй компонент - положительный мениск 2, обращенный выпуклостью к предмету, склеенный из двояковыпуклой и двояковогнутой линз. Третий компонент - отрицательный мениск 3, обращенный выпуклостью к изображению.
Третий компонент выполнен из стекла с малым значением показателя дисперсии и с малым значением температурного коэффициента показателя преломления.
Фокусные расстояния компонентов и расстояние между вторым и третьим компонентами удовлетворяют следующим условиям:
F1/F0=1,0÷5,0;
F2/F0=0,6÷1,8;
F3/|F0|=0,7÷1,4;
L23/F0=0,2÷0,5;
где F1, F2, F3, F0 - фокусные расстояния первого, второго, третьего компонентов и объектива соответственно;
L23 - расстояние между вторым и третьим компонентами.
На фиг. 1а и 1б показан также светофильтр 4 для выделения излучения в спектральном диапазоне длин волн от 600 нм до 900 нм
На фиг. 1б показаны склеенная призма-куб 5, которая пропускает излучение в спектральном диапазоне длин волн от 600 нм до 900 нм и отражает излучения длиной волны 1064 нм или 1540 нм.
Кроме того показаны два клина 6 и 7 и светофильтр 8. Клинья 6 и 7 установлены с возможностью поворота вокруг оптической оси и используются для юстировки фотоприемного устройства. Светофильтр 8 ослабляет излучение с длиной волны 1064 нм или 1540 нм и служит для защиты фотоприемного устройства.
Ниже приведены два варианта конкретного выполнения объектива.
В табл. 1 и 2 приведены конструктивные параметры объектива - радиусы поверхностей, толщины линз и воздушных промежутков между ними, материалы и диаметры линз - для вариантов 1 и 2 соответственно.
В таблице 3 приведены рассчитанные оптические характеристики объектива для вариантов 1, 2.
Положительный эффект предлагаемой конструкции объектива заключается в том, что она, по сравнению с прототипом, позволяет уменьшить длину объектива. Длина объектива равна 0,9 фокусного расстояния.
Кроме того, предлагаемая конструкция объектива, по сравнению с прототипом, позволяет получить высокое качество изображения в более широком диапазоне изменения температур. Смещение плоскости наилучшей установки при изменении температуры на 40°С составляет 8 мкм и 4 мкм для вариантов 1 и 2 соответственно. Материалом корпуса при этом является алюминиевый сплав.
Claims (9)
1. Объектив для ближней ИК-области спектра, содержащий последовательно расположенные на оптической оси апертурную диафрагму и три компонента, первый из которых - положительная линза, второй - положительный мениск, обращенный выпуклостью к предмету, склеенный из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, третий - отрицательный мениск, отличающийся тем, что первый компонент выполнен в виде мениска, обращенного выпуклостью к предмету, склеенного из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, третий компонент обращен выпуклостью к изображению и выполнен из стекла с малым значением показателя дисперсии и с малым значением температурного коэффициента показателя преломления, при этом фокусные расстояния компонентов и расстояние между вторым и третьим компонентами удовлетворяют следующим условиям:
F1/F2=1,0÷5,0;
F2/F0=0,6÷1,8;
F3/|F0|=0,7÷1,4;
L23/F0=0,2÷0,5;
где F1, F2, F3, F0 - фокусные расстояния первого, второго, третьего компонентов и объектива соответственно;
L23 - расстояние между вторым и третьим компонентами.
2. Объектив по п. 1, отличающийся тем, что между третьим компонентом и плоскостью изображений установлен спектроделительный блок, выполненный с возможностью разделения излучения в спектральном диапазоне длин волн от 600 нм до 900 нм и излучения длиной волны 1064 нм или 1540 нм.
3. Объектив по п. 1, отличающийся тем, что спектроделительный блок выполнен в виде склеенной призмы-куба.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018135891A RU2690098C1 (ru) | 2018-10-11 | 2018-10-11 | Объектив для ближней ИК-области спектра |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018135891A RU2690098C1 (ru) | 2018-10-11 | 2018-10-11 | Объектив для ближней ИК-области спектра |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2690098C1 true RU2690098C1 (ru) | 2019-05-30 |
Family
ID=67037649
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018135891A RU2690098C1 (ru) | 2018-10-11 | 2018-10-11 | Объектив для ближней ИК-области спектра |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2690098C1 (ru) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3556642A (en) * | 1969-08-15 | 1971-01-19 | Ibm | Micro-objective lens system |
RU2547005C1 (ru) * | 2013-09-30 | 2015-04-10 | Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" | Апохроматический объектив |
RU2631538C1 (ru) * | 2016-05-23 | 2017-09-25 | Акционерное общество "Конструкторское бюро приборостроения им. академика А.Г. Шипунова" | Объектив для ближней ИК-области спектра |
-
2018
- 2018-10-11 RU RU2018135891A patent/RU2690098C1/ru active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3556642A (en) * | 1969-08-15 | 1971-01-19 | Ibm | Micro-objective lens system |
RU2547005C1 (ru) * | 2013-09-30 | 2015-04-10 | Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" | Апохроматический объектив |
RU2631538C1 (ru) * | 2016-05-23 | 2017-09-25 | Акционерное общество "Конструкторское бюро приборостроения им. академика А.Г. Шипунова" | Объектив для ближней ИК-области спектра |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9297987B2 (en) | Wide field athermalized orthoscopic lens system | |
US20190049705A1 (en) | Two-color very wide field of view refractive eyepiece-type optical form | |
RU2506616C1 (ru) | Светосильный объектив ик-области | |
RU2631538C1 (ru) | Объектив для ближней ИК-области спектра | |
RU2690098C1 (ru) | Объектив для ближней ИК-области спектра | |
RU2678957C1 (ru) | Широкоугольный светосильный инфракрасный объектив | |
WO2019234494A1 (en) | Compact telescope design | |
KR102439910B1 (ko) | 촬상 광학계 | |
RU2645912C1 (ru) | Светосильный объектив | |
RU2577082C1 (ru) | Апохроматический атермальный объектив (варианты) | |
RU2621366C1 (ru) | Компактный объектив среднего ик диапазона | |
RU2718145C1 (ru) | Объектив светосильный инфракрасный | |
RU2547005C1 (ru) | Апохроматический объектив | |
RU181818U1 (ru) | Объектив | |
RU2545465C1 (ru) | Светосильный объектив | |
RU2672703C1 (ru) | Двухканальная зеркально-линзовая система | |
RU2421764C1 (ru) | Объектив для видимой и ближней ик-области спектра | |
RU2635810C1 (ru) | Фотографический объектив | |
RU2583338C1 (ru) | Атермализованный светосильный объектив ик-диапазона | |
RU2611335C1 (ru) | Объектив-апохромат | |
RU2597659C1 (ru) | Объектив | |
RU2594955C1 (ru) | Телеобъектив для ик-области спектра | |
RU2711627C1 (ru) | Светосильный объектив для ближней ИК области спектра | |
RU2726280C1 (ru) | Светосильный объектив | |
RU196376U1 (ru) | Четырехлинзовый апохроматический объектив |