RU2771147C1 - Wide-angle fast objective - Google Patents

Wide-angle fast objective Download PDF

Info

Publication number
RU2771147C1
RU2771147C1 RU2021107901A RU2021107901A RU2771147C1 RU 2771147 C1 RU2771147 C1 RU 2771147C1 RU 2021107901 A RU2021107901 A RU 2021107901A RU 2021107901 A RU2021107901 A RU 2021107901A RU 2771147 C1 RU2771147 C1 RU 2771147C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lens
object space
component
lenses
wide
Prior art date
Application number
RU2021107901A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Александрович Богданков
Илья Анатольевич Левин
Original Assignee
Публичное акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева", ПАО КМЗ
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 Публичное акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева", ПАО КМЗ filed Critical Публичное акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева", ПАО КМЗ
Priority to RU2021107901A priority Critical patent/RU2771147C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2771147C1 publication Critical patent/RU2771147C1/en

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 -
    • G02B9/12—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having three components only
    • 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

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

Abstract

FIELD: optics.
SUBSTANCE: objective can be used as a photographic lens in mirrorless photographic equipment. The objective comprises three components, wherein the second one and the third one are separated by an aperture diaphragm. The first component is negative and comprises a negative meniscus facing the object space with the convex side thereof. The second component is positive and comprises a first singular double-convex lens, a negative meniscus facing the object space with the concave side thereof, a second singular double-convex lens, and a double-adhered meniscus facing the object space with the convex side thereof and consisting of a double-convex lens and a double-concave lens. The third component is positive and comprises a first and a second singular double-convex lenses and a negative meniscus facing the object space with the convex side thereof.
EFFECT: increase in the speed of the objective and increase in the manufacturability due to the reduction in the number of lenses and elimination of the use of aspherical surfaces with the maintained high image quality and size of the linear field of the image.
3 cl, 2 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в качестве фотографического объектива в беззеркальных фотокамерах.The invention relates to optical instrumentation and can be used as a photographic lens in mirrorless cameras.

Известен сверхсветосильный объектив по патенту CN 107272156, Китай, опубл. 09.07.2019. Объектив содержит два компонента, разделенные апертурной диафрагмой. Первый компонент включает двояковыпуклую линзу, а также положительный и отрицательный мениски, обращенные выпуклостями к пространству объекта. Второй компонент содержит положительный двухсклеенный мениск, обращенный вогнутостью к пространству объекта и включающий вогнуто-плоскую и плоско-выпуклую линзы, первую одиночную выпукло-плоскую линзу, отрицательный двухсклеенный мениск, обращенный выпуклостью к пространству объекта и включающий выпукло-плоскую и плоско-вогнутую линзы, вторую одиночную выпукло-плоскую линзу и положительный двухсклеенный мениск, обращенный выпуклостью к пространству объекта и включающий двояковыпуклую и двояковогнутую линзы. Объектив обладает 11-линзовой конструкцией и рассчитан на работу с беззеркальной фотоаппаратурой, имеет сверхвысокое относительное отверстие 1/0.95, фокусное расстояние f' = 35 мм и угловое поле зрения 2ω = 44°. Но данный объектив имеет малое линейное поле изображения, которое ограничивает функциональные возможности его применения фотокамерами с форматом кадра APS-C.Known ultrafast lens patent CN 107272156, China, publ. 07/09/2019. The lens contains two components separated by an aperture stop. The first component includes a biconvex lens, as well as positive and negative menisci, with convexities facing the object space. The second component contains a positive double-glued meniscus, concavity facing the object space and including concave-flat and plano-convex lenses, the first single convex-flat lens, a negative double-glued meniscus, convexly facing the object space and including convex-flat and plano-concave lenses, a second single convex-flat lens and a positive two-glued meniscus, convexly facing the object space and including biconvex and biconcave lenses. The lens has an 11-lens design and is designed to work with mirrorless cameras, has an ultra-high aperture ratio of 1/0.95, a focal length of f' = 35 mm, and an angular field of view of 2ω = 44°. But this lens has a small linear image field, which limits the functionality of its use on cameras with an APS-C frame format.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является широкоугольный светосильный объектив по патенту JP 5959999 - вариант исполнения №5, Япония, опубл. 2.08.2016. Объектив содержит три компонента, второй и третий из которых разделены апертурной диафрагмой. Первый компонент включает отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к объекту, и двояковогнутую линзу. Второй компонент включает первую одиночную двояковыпуклую линзу, отрицательный двухсклеенный мениск, обращенный вогнутостью к пространству объекта и состоящий из двояковогнутой и двояковыпуклой линз, вторую одиночную двояковыпуклую линзу и отрицательный двухсклеенный мениск, обращенный выпуклостью к пространству объекта и состоящий из двояковыпуклой и двояковогнутой линз. Третий компонент включает отрицательный двухсклеенный мениск, обращенный вогнутостью к пространству объекта и состоящий из двояковогнутой и двояковыпуклой линз, первую одиночную двояковыпуклую линзу, отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к пространству объекта, вторую одиночную двояковыпуклую линзу. Объектив обладает 13-ти линзовой конструкцией и рассчитан на работу с зеркальной фотоаппаратурой, имеет относительное отверстие 1/1.45, фокусное расстояние f' = 34,88 мм и линейное поле изображения 2у'=43 мм. Но данный объектив имеет невысокое значение светосилы и низкую технологичность, обусловленную наличием линз с асферическими поверхностями высшего порядка.The closest technical solution to the present invention is a wide-angle fast lens according to the patent JP 5959999 - version No. 5, Japan, publ. 2.08.2016. The lens contains three components, the second and third of which are separated by an aperture stop. The first component includes a negative meniscus convexly facing the object and a biconcave lens. The second component includes the first single biconvex lens, a negative two-glued meniscus, concavity facing the object space and consisting of biconcave and biconvex lenses, the second single biconvex lens and a negative two-glued meniscus, convexly facing the object space and consisting of biconvex and biconcave lenses. The third component includes a negative two-glued meniscus with its concavity facing the object space and consisting of a biconcave and biconvex lens, the first single biconvex lens, a negative meniscus with its convexity facing the object space, the second single biconvex lens. The lens has a 13-lens design and is designed to work with reflex cameras, has a relative aperture of 1/1.45, a focal length f' = 34.88 mm, and a linear image field 2y' = 43 mm. But this lens has a low aperture value and low manufacturability, due to the presence of lenses with aspherical surfaces of a higher order.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является увеличение светосилы объектива и повышение технологичности при сохранении высокого качества изображения и величины линейного поля изображения.The task to be solved by the present invention is to increase the aperture ratio of the lens and improve manufacturability while maintaining high image quality and the magnitude of the linear image field.

Технический результат - увеличение светосилы объектива и повышение технологичности за счет сокращения числа линз и отказа от линз с асферической формой поверхностей при сохранении высокого качества изображения и величины линейного поля изображения.The technical result is an increase in the aperture ratio of the lens and an increase in manufacturability due to a reduction in the number of lenses and the rejection of lenses with aspherical surfaces while maintaining high image quality and the magnitude of the linear image field.

Это достигается тем, что в широкоугольном сверхсветосильном объективе, состоящем из установленных по ходу луча трех компонентов, первый из которых отрицательный, второй компонент положительный и содержит первую одиночную двояковыпуклую линзу, отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к пространству объекта, вторую одиночную двояковыпуклую линзу и отрицательный двухсклеенный мениск, обращенный выпуклостью к пространству объекта и состоящий из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, третий компонент положительный, в отличие от известного, первый компонент выполнен в виде одиночного отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к пространству объекта, во втором компоненте отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к пространству объекта, выполнен одиночным, а третий компонент выполнен трехлинзовым и включает первую и вторую одиночные двояковыпуклые линзы и отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к пространству объекта.This is achieved by the fact that in a wide-angle super-aperture lens consisting of three components installed along the beam, the first of which is negative, the second component is positive and contains the first single biconvex lens, a negative meniscus, the concavity facing the object space, the second single biconvex lens and the negative two-glued meniscus convexly facing the object space and consisting of biconvex and biconcave lenses, the third component is positive, in contrast to the known one, the first component is made in the form of a single negative meniscus, convexly facing the object space, in the second component is a negative meniscus, concavely facing the object space , is made single, and the third component is made three-lens and includes the first and second single biconvex lenses and a negative meniscus, convexly facing the object space.

Кроме того, форма поверхностей всех линз, входящих в объектив, сферическая и объектив удовлетворяет следующим условиям:In addition, the shape of the surfaces of all lenses included in the lens is spherical and the lens satisfies the following conditions:

Figure 00000001
Figure 00000001

Изобретение поясняется чертежами:The invention is illustrated by drawings:

- Фиг. 1. Принципиальная оптическая схема широкоугольного сверхсветосильного объектива- Fig. 1. Principal optical diagram of a wide-angle super-aperture lens

- Фиг. 2. Полихроматическая частотно-контрастная характеристика широкоугольного сверхсветосильного объектива при относительном отверстии 1/1.0- Fig. Fig. 2. Polychromatic frequency-contrast response of a wide-angle ultra-fast lens with a relative aperture of 1/1.0

Для решения поставленной задачи предложен широкоугольный сверхсветосильный объектив (фиг. 1), состоящий из трех компонентов, первый из которых отрицательный и содержит отрицательный мениск 1, обращенный выпуклостью к пространству объекта, второй положительный и содержит первую одиночную двояковыпуклую линзу 2, отрицательный мениск 3, обращенный вогнутостью к пространству объекта, вторую одиночную двояковыпуклую линзу 4 и двухсклеенный мениск, обращенный выпуклостью к пространству объекта и состоящий из двояковыпуклой и двояковогнутой линз 5 и 6, соответственно, третий положительный и содержит первую и вторую одиночные двояковыпуклые линзы 7 и 8, соответственно, и отрицательный мениск 9, обращенный выпуклостью к пространству объекта. При этом второй и третий компоненты разделены апертурной диафрагмой.To solve the problem, a wide-angle super-aperture lens is proposed (Fig. 1), consisting of three components, the first of which is negative and contains a negative meniscus 1, facing the object space with a convexity, the second is positive and contains the first single biconvex lens 2, a negative meniscus 3, facing concavity to the object space, a second single biconvex lens 4 and a two-glued meniscus, convexly facing the object space and consisting of biconvex and biconcave lenses 5 and 6, respectively, the third is positive and contains the first and second single biconvex lenses 7 and 8, respectively, and negative meniscus 9, convexly facing the space of the object. In this case, the second and third components are separated by an aperture diaphragm.

В качестве примера конкретного исполнения предлагается широкоугольный сверхсветосильный объектив, рассчитанный на работу с беззеркальной фотокамерой, с фокусным расстоянием а' = 36 мм, относительным отверстием 1/1.0 и линейным полем изображения 2у' = 43 мм.As an example of a specific design, a wide-angle ultra-fast lens is proposed, designed to work with a mirrorless camera, with a focal length a' = 36 mm, a relative aperture of 1/1.0 and a linear image field 2y' = 43 mm.

Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что увеличение значения относительного отверстия при одновременном сокращении числа линз достигается преимущественно за счет замены третьего пятилинзового компонента на трехлинзовый, что позволило перераспределить коррекционную нагрузку в части аберраций широких пучков и исключить из схемы асферизацию поверхностей. Такое построение схемы объектива дало возможность увеличить относительное отверстие с 1/1.45 до 1/1.0, что нарастило световой поток от объекта более чем в 2 раза.The essence of the invention lies in the fact that an increase in the value of the relative aperture while reducing the number of lenses is achieved mainly by replacing the third five-lens component with a three-lens one, which made it possible to redistribute the correction load in terms of wide beam aberrations and exclude surface aspherization from the scheme. Such a construction of the lens circuit made it possible to increase the relative aperture from 1/1.45 to 1/1.0, which increased the light flux from the object by more than 2 times.

Работает объектив следующим образом: световые пучки, исходящие от предмета, расположенного на бесконечности, последовательно проходят компоненты I-III оптической системы и формируют изображение в плоскости наилучшей установки.The lens works as follows: light beams emanating from an object located at infinity pass sequentially through components I-III of the optical system and form an image in the plane of the best installation.

В таблице 1 представлены конструктивные параметры примера конкретного исполнения.Table 1 shows the design parameters of an example of a specific implementation.

Figure 00000002
Figure 00000002

Широкоугольный сверхсветосильный объектив при относительном отверстии 1/1.0 обеспечивает разрешение 30 мм-1 для центра поля с контрастом более 50%, по полю от у' = 0 мм до у' = 17 мм с контрастом более 20%. Модуль дисторсии по всему полю изображения не превышает 1,5%.A wide-angle ultra-fast lens with a relative aperture of 1/1.0 provides a resolution of 30 mm -1 for the center of the field with a contrast of more than 50%, across the field from y' = 0 mm to y' = 17 mm with a contrast of more than 20%. The distortion module over the entire image field does not exceed 1.5%.

Таким образом, в заявляемом широкоугольном сверхсветосильном объективе достигнут представленный ранее технический результат - увеличение светосилы объектива и повышение технологичности за счет сокращения числа линз и отказа от линз с асферической формой поверхностей при сохранении высокого качества изображения и величины линейного поля изображения.Thus, in the claimed wide-angle super-aperture lens, the previously presented technical result is achieved - an increase in the aperture ratio of the lens and an increase in manufacturability by reducing the number of lenses and abandoning lenses with aspherical surfaces while maintaining high image quality and linear image field.

Claims (13)

1. Широкоугольный сверхсветосильный объектив, состоящий из установленных по ходу луча трех компонентов, первый из которых отрицательный, второй компонент положительный и содержит первую одиночную двояковыпуклую линзу, отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к пространству объекта, вторую одиночную двояковыпуклую линзу и отрицательный двухсклеенный мениск, обращенный выпуклостью к пространству объекта и состоящий из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, третий компонент положительный, отличающийся тем, что первый компонент выполнен в виде одиночного отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к пространству объекта, во втором компоненте отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к пространству объекта, выполнен одиночным, а третий компонент выполнен трехлинзовым и включает первую и вторую одиночные двояковыпуклые линзы и отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к пространству объекта.1. A wide-angle ultra-fast lens, consisting of three components installed along the beam, the first of which is negative, the second component is positive and contains the first single biconvex lens, a negative meniscus, the concavity facing the object space, the second single biconvex lens, and the negative two-glued meniscus, the convex facing to the object space and consisting of biconvex and biconcave lenses, the third component is positive, characterized in that the first component is made in the form of a single negative meniscus, convexly facing the object space, in the second component the negative meniscus, concavely facing the object space, is made single, and the third component is made of three lenses and includes the first and second single biconvex lenses and a negative meniscus convexly facing the object space. 2. Широкоугольный сверхсветосильный объектив по п. 1, отличающийся тем, что форма поверхностей всех линз, входящих в объектив, сферическая.2. A wide-angle super-aperture lens according to claim 1, characterized in that the shape of the surfaces of all lenses included in the lens is spherical. 3. Широкоугольный сверхсветосильный объектив по п. 2, отличающийся тем, что объектив удовлетворяет следующим условиям:3. A wide-angle ultra-fast lens according to claim 2, characterized in that the lens satisfies the following conditions: 1,57<n1<1,58,1.57<n 1 <1.58, 41<ν1<42,41<v 1 <42, 1,75<n2=n6=n9<1,76,1.75<n 2 =n 6 =n 9 <1.76, 27<ν2=ν6=ν9<28,27<v 2 =v 6 =v 9 <28, 1,69<n3=n4=n7=n8<1,70,1.69<n 3 =n 4 =n 7 =n 8 <1.70, 54,5<ν3=ν4=ν7=ν8<55,5,54.5<v 3 =v 4 =v 7 =v 8 <55.5, 1,65<n5<1,66,1.65<n 5 <1.66, 57<ν5<58,57<v 5 <58, где ni - показатель преломления i-й линзы широкоугольного сверхсветосильного объектива,where n i is the refractive index of the i-th lens of a wide-angle ultra-fast lens, νi - величина дисперсии i-й линзы широкоугольного сверхсветосильного объектива.ν i - the value of the dispersion of the i-th lens of the wide-angle super-aperture lens.
RU2021107901A 2021-03-25 2021-03-25 Wide-angle fast objective RU2771147C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021107901A RU2771147C1 (en) 2021-03-25 2021-03-25 Wide-angle fast objective

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021107901A RU2771147C1 (en) 2021-03-25 2021-03-25 Wide-angle fast objective

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2771147C1 true RU2771147C1 (en) 2022-04-27

Family

ID=81306451

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021107901A RU2771147C1 (en) 2021-03-25 2021-03-25 Wide-angle fast objective

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2771147C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU871121A1 (en) * 1979-12-29 1981-10-07 Предприятие П/Я Р-6681 Photographic lens
SU1775700A1 (en) * 1991-02-20 1992-11-15 Nauchnyj Tsg Opticheskij I Im Photographic objective lens
JP5959999B2 (en) * 2012-08-31 2016-08-02 株式会社シグマ Optical system
RU2676554C1 (en) * 2017-12-29 2019-01-09 Публичное акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева", ПАО КМЗ Wide angle lens

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU871121A1 (en) * 1979-12-29 1981-10-07 Предприятие П/Я Р-6681 Photographic lens
SU1775700A1 (en) * 1991-02-20 1992-11-15 Nauchnyj Tsg Opticheskij I Im Photographic objective lens
JP5959999B2 (en) * 2012-08-31 2016-08-02 株式会社シグマ Optical system
RU2676554C1 (en) * 2017-12-29 2019-01-09 Публичное акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева", ПАО КМЗ Wide angle lens

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20180101269A (en) Zoom lens and image pickup apparatus including same
JP2017021185A (en) Image capturing lens and image capturing device
JP2005352060A (en) Small-size wide-angle lens with large aperture and camera equipped with same
JPWO2013118467A1 (en) Ultra wide-angle lens and imaging device
US11314042B2 (en) Optical system for image pickup, and image pickup device
JPWO2013118468A1 (en) Imaging lens and imaging apparatus
CN107918200B (en) Imaging lens and imaging device
CN105204147B (en) Zoom lens and photographic device
JPWO2013031188A1 (en) Zoom lens and imaging device
JP2015215392A (en) Optical system and imaging device including the same
JPWO2013031180A1 (en) Zoom lens and imaging device
JP2013003384A (en) Large-diameter variable power optical system and image pickup apparatus
RU2771147C1 (en) Wide-angle fast objective
RU2676554C1 (en) Wide angle lens
JPWO2013031110A1 (en) Zoom lens and imaging device
JP2019124823A (en) Optical system and image capturing device
RU2762218C1 (en) Wide-angle retrofocus objective
RU2745899C1 (en) Wide-angle high-power object lens
RU2786368C1 (en) Wide-angle high-aperture photographic objective
RU2798763C1 (en) Super fast lens
RU2760643C1 (en) Photographic macrolens
RU2741473C1 (en) High-aperture lens
RU2726264C1 (en) Ultrafast photographic lens
RU2592746C1 (en) High-aperture lens
RU2737028C1 (en) Wide-angle orthoscopic lens