RU2786368C1 - Wide-angle high-aperture photographic objective - Google Patents
Wide-angle high-aperture photographic objective Download PDFInfo
- Publication number
- RU2786368C1 RU2786368C1 RU2022101944A RU2022101944A RU2786368C1 RU 2786368 C1 RU2786368 C1 RU 2786368C1 RU 2022101944 A RU2022101944 A RU 2022101944A RU 2022101944 A RU2022101944 A RU 2022101944A RU 2786368 C1 RU2786368 C1 RU 2786368C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- object space
- positive
- facing
- lens
- meniscus
- Prior art date
Links
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 claims abstract description 43
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 2
- 230000003287 optical Effects 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 3
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 3
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 2
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
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 широкоугольный светосильный объектив по патенту ЕР 2993512, МПК G02B 27/00, 7/10, Европейский союз, опубл. 09.03.2016 г. Объектив содержит два компонента, разделенные апертурной диафрагмой. Первый компонент включает первый одиночный положительный мениск, обращенный выпуклостью к пространству объекта, одиночный отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к пространству объекта, второй одиночный положительный мениск, обращенный выпуклостью к пространству объекта, и положительный склеенный мениск, обращенный вогнутостью к пространству объекта и состоящий из двояковогнутой и двояковыпуклой линз. Второй компонент включает положительный склеенный дублет, состоящий из двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к пространству объекта, положительный склеенный мениск, обращенный выпуклостью к пространству объекта и состоящий из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, и положительный мениск, обращенный выпуклостью к пространству изображения. Объектив рассчитан на работу с беззеркальной фотоаппаратурой, имеет высокое относительное отверстие 1/1.4, фокусное расстояние ƒ'=28 мм и линейное поле изображения 2у' - 43 мм. Но данный объектив имеет существенное падение освещенности по краю поля зрения, значение которой не превышает 20% для точки поля y'=19 мм и 10% для точки поля у'=21,5 мм, что ограничивает качество получаемого изображения вне зависимости от разрешающей способности объектива.Known wide-angle fast lens patent EP 2993512, IPC G02B 27/00, 7/10, European Union, publ. 03/09/2016 The lens contains two components separated by an aperture diaphragm. The first component includes a first single positive meniscus convexly facing object space, a single negative meniscus convexly facing object space, a second single positive meniscus convexly facing object space, and a positive glued meniscus concavely facing object space and consisting of a biconcave and biconvex lenses. The second component includes a positive glued doublet consisting of a biconvex lens and a negative meniscus with its concavity facing the object space, a positive glued meniscus with its convexity facing the object space and consisting of a biconvex and biconcave lenses, and a positive meniscus with its convex facing the image space. The lens is designed to work with mirrorless photographic equipment, has a high relative aperture of 1/1.4, focal length ƒ'=28 mm and a linear image field 2у' - 43 mm. But this lens has a significant drop in illumination along the edge of the field of view, the value of which does not exceed 20% for the field point y'=19 mm and 10% for the field point y'=21.5 mm, which limits the quality of the resulting image, regardless of the resolution lens.
Известен широкоугольный светосильный объектив по патенту US 10254509 - вариант исполнения №2, МПК G02B 7/38, 27/00, 9/64, 13/02, США, опубл. 09.04.2019 г. Объектив содержит два компонента, разделенные апертурной диафрагмой. Первый компонент включает два одиночных отрицательных мениска, обращенных выпуклостями к пространству объекта, положительный склеенный дублет, состоящий из двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к пространству объекта, одиночные двояковогнутую и двояковыпуклую линзы. Второй компонент включает отрицательный склеенный мениск, обращенный выпуклостью к пространству объекта и состоящий из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, первый одиночный положительный мениск, обращенный вогнутостью к пространству объекта, одиночную двояковыпуклую линзу, второй одиночный положительный мениск, обращенный вогнутостью к пространству объекта, первый и второй одиночные отрицательные мениски, обращенные вогнутостями друг к другу, и третий одиночный положительный мениск, обращенный выпуклостью к пространству объекта. Объектив рассчитан на работу с беззеркальной фотоаппаратурой, имеет высокое относительное отверстие 1/1.4, фокусное расстояние ƒ'=28,6 мм и линейное поле изображения 2у'=43 мм. Но у данного объектива невысокое качество изображения по краю поля зрения, а также низкая технологичность, обусловленная многоэлементностью схемы и наличием существенного числа линз с асферической формой поверхностей высшего порядка. Всего из четырнадцати линз, входящих в оптическую схему, асферической формой одной или обеих поверхностей обладают пять линз.Known wide-angle aperture lens according to US patent 10254509 - version No. 2, IPC
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является широкоугольный светосильный объектив по патенту US 5589988 - вариант исполнения №4, МПК G02B 13/04, США, опубл. 31.12.1996. Объектив содержит два компонента, разделенные апертурной диафрагмой. Первый компонент включает первый и второй одиночные отрицательные мениски, обращенные выпуклостями к пространству объекта, положительный склеенный мениск, обращенный вогнутостью к пространству объекта и состоящий из двояковогнутой и двояковыпуклой линз, положительный склеенный мениск, обращенный выпуклостью к пространству объекта и состоящий из двояковыпуклой и двояковогнутой линз. Второй компонент включает отрицательный склеенный мениск, обращенный вогнутостью к пространству объекта и состоящий из двояковогнутой и двояковыпуклой линз, первый одиночный положительный мениск, обращенный выпуклостью к пространству изображения, вогнутая поверхность которого выполнена асферической, и второй одиночный положительный мениск, обращенный выпуклостью к пространству изображения. Объектив имеет относительное отверстие 1/1.4, фокусное расстояние ƒ'=28,6 мм и линейное поле изображения 2у'=43 мм. Но у данного объектива низкая разрешающая способность, а, следовательно, неудовлетворительное качество изображения, по всему полю зрения.The closest technical solution to the proposed invention is a wide-angle aperture lens according to US patent 5589988 - version No. 4, IPC G02B 13/04, USA, publ. 12/31/1996. The lens contains two components separated by an aperture stop. The first component includes the first and second single negative menisci, convexly facing the object space, positive glued meniscus, concavely facing the object space and consisting of biconcave and biconvex lenses, positive glued meniscus, convexly facing the object space and consisting of biconvex and biconcave lenses. The second component includes a negative glued meniscus, concavity facing object space and consisting of biconcave and biconvex lenses, the first single positive meniscus convexly facing image space, the concave surface of which is made aspherical, and the second single positive meniscus convexly facing image space. The lens has a relative aperture of 1/1.4, a focal length of ƒ'=28.6 mm, and a linear image field of 2y'=43 mm. But this lens has a low resolution, and, consequently, unsatisfactory image quality over the entire field of view.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является улучшение качества изображения по полю зрения.The problem to be solved by the present invention is to improve the quality of the image in the field of view.
Технический результат - улучшение качества изображения по полю зрения при сохранении относительного отверстия и величины линейного поля изображения.EFFECT: improved image quality over the field of view while maintaining the relative aperture and the magnitude of the linear image field.
Это достигается тем, что в широкоугольном светосильном фотографическом объективе, состоящем из установленных по ходу луча двух компонентов, первый из которых положительный и содержит одиночный отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к пространству объекта, мениск, обращенный выпуклостью к пространству объекта, положительный склеенный мениск, обращенный вогнутостью к пространству объекта и состоящий из двояковогнутой и двояковыпуклой линз, и положительный склеенный мениск, обращенный выпуклостью к пространству объекта и состоящий из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, второй компонент положительный, в отличие от известного, в первом компоненте второй по ходу луча мениск положительный и выполнен двухсклеенным, состоящим из отрицательного и положительного менисков, обращенных выпуклостями к пространству объекта, схема второго компонента содержит двояковыпуклую линзу, отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к пространству объекта, и двояковогнутую линзу с асферической поверхностью на вогнутой стороне, обращенной к пространству объекта.This is achieved by the fact that in a wide-angle high-aperture photographic lens, consisting of two components installed along the beam, the first of which is positive and contains a single negative meniscus, the convexity facing the object space, the meniscus, the convexity facing the object space, the positive glued meniscus, the concavity facing to the object space and consisting of a biconcave and biconvex lenses, and a positive glued meniscus, convexly facing the object space and consisting of a biconvex and biconcave lenses, the second component is positive, unlike the known one, in the first component the second meniscus along the beam is positive and is made double-glued , consisting of negative and positive menisci, bulges facing the object space, the scheme of the second component contains a biconvex lens, a negative meniscus, the bulge facing the object space, and a biconcave lens with an aspherical surface Tew on the concave side facing object space.
Кроме того, широкоугольный светосильный фотографический объектив может удовлетворять следующим условиям:In addition, a wide-angle fast photographic lens can meet the following conditions:
1,64<n1<1,65,1.64<n 1 <1.65,
33<ν1<34,33<v 1 <34,
1,51<n2<1,52,1.51<n 2 <1.52,
64<ν2<65,64<v 2 <65,
1,75<n3=n10<1,76,1.75<n 3 =n 10 <1.76,
27<ν3=ν10<28,27<v 3 =v 10 <28,
1,57<n4<1,58,1.57<n 4 <1.58,
41<ν4<42,41<v 4 <42,
1,65<n5=n8=n9<1,66,1.65<n 5 =n 8 =n 9 <1.66,
51<ν5=ν8=ν9<52,51<v 5 =v 8 =v 9 <52,
1,48<n6<1,49,1.48<n 6 <1.49,
70<v6<71,70<v 6 <71,
1,68<n7<1,69,1.68< n7 <1.69,
31<ν7<32,31<v 7 <32,
где ni - показатель преломления i-й линзы широкоугольного светосильного фотографического объектива,where n i is the refractive index of the i-th lens of a wide-angle fast photographic lens,
νi - величина дисперсии i-й линзы широкоугольного светосильного фотографического объектива.ν i - the value of the dispersion of the i-th lens of a wide-angle fast photographic lens.
Изобретение поясняется чертежами:The invention is illustrated by drawings:
Фиг. 1. Принципиальная оптическая схема широкоугольного светосильного фотографического объектива.Fig. 1. Schematic diagram of a wide-angle fast photographic lens.
Фиг. 2. Полихроматическая частотно-контрастная характеристика широкоугольного светосильного фотографического объектива при относительном отверстии 1/1.4.Fig. 2. Polychromatic frequency-contrast characteristic of a wide-angle fast photographic lens with a relative aperture of 1/1.4.
Для решения поставленной задачи предложен широкоугольный светосильный фотографический объектив (фиг. 1), состоящий из двух компонентов, разделенных апертурной диафрагмой, первый из которых положительный и содержит отрицательный мениск 1, обращенный выпуклостью к пространству объекта, положительный двухсклеенный мениск, обращенный выпуклостью к пространству объекта и состоящий из отрицательного и положительного менисков 2 и 3, соответственно, обращенных выпуклостью к пространству объекта, положительный двухсклеенный мениск, обращенный вогнутостью к пространству объекта и состоящий из двояковогнутой и двояковыпуклой линз 4 и 5, соответственно, и положительный двухсклеенный мениск, обращенный выпуклостью к пространству объекта и состоящий из двояковыпуклой и двояковогнутой линз 6 и 7, соответственно, второй компонент положительный и содержит одиночную двояковыпуклую линзу 8, отрицательный мениск 9, обращенный выпуклостью к пространству объекта, и двояковогнутую линзу 10 с асферической поверхностью на вогнутой стороне, обращенной к пространству объекта.To solve this problem, a wide-angle fast photographic lens (Fig. 1) is proposed, consisting of two components separated by an aperture diaphragm, the first of which is positive and contains a
В качестве примера конкретного исполнения предлагается широкоугольный светосильный фотографический объектив, рассчитанный на работу с беззеркальной фотокамерой, с фокусным расстоянием ƒ'=28 мм, относительным отверстием 1/1.4 и линейным полем изображения 2у'=43 мм.As an example of a specific design, a wide-angle fast photographic lens is proposed, designed to work with a mirrorless camera, with a focal length ƒ'=28 mm, a relative aperture of 1/1.4 and a linear image field 2у'=43 mm.
Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что улучшение качества изображения по полю зрения достигается за счет замены второго компонента, которая позволила более рационально распределить коррекционную нагрузку в части аберраций узких наклонных пучков лучей внутри объектива в целом. При этом сопутствующее изменение коррекционного баланса для широких пучков лучей потребовало не только расширить возможности исправления аберраций склейкой в последнем мениске первого компонента, подобрав материалы с существенно отличающимися коэффициентами преломления, но и заменить второй одиночный отрицательный мениск этого же компонента на двухсклеенный положительный мениск. Такое построение схемы объектива дало возможность улучшить контраст в изображении на пространственной частоте 30 мм-1 для осевой точки поля в 1,8 раза и по полю зрения не менее чем в 3 раза.The essence of the invention lies in the fact that the improvement of image quality in the field of view is achieved by replacing the second component, which made it possible to more rationally distribute the correction load in terms of aberrations of narrow inclined beams of rays inside the lens as a whole. At the same time, a concomitant change in the correction balance for wide beams of rays required not only to expand the possibilities of correcting aberrations by gluing the last meniscus of the first component by selecting materials with significantly different refractive indices, but also to replace the second single negative meniscus of the same component with a double-glued positive meniscus. Such a construction of the lens circuit made it possible to improve the contrast in the image at a spatial frequency of 30 mm -1 for the axial point of the field by 1.8 times and over the field of view by at least 3 times.
Работает объектив следующим образом: световые пучки, исходящие от предмета, расположенного на бесконечности, последовательно проходят компоненты I-II оптической системы и формируют изображение в плоскости наилучшей установки.The lens works as follows: light beams emanating from an object located at infinity sequentially pass through components I-II 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.
В таблице 2 представлены коэффициенты асферической поверхности, образованной вращением параболической кривой высшего порядка, с уравнением стрелки прогиба, имеющим видTable 2 presents the coefficients of an aspherical surface formed by the rotation of a higher-order parabolic curve, with the sag equation given by
z=a1(x2+у2)2+а2(х2+у2)3+а3(х2+у2)4,z \u003d a 1 (x 2 + y 2 ) 2 + a 2 (x 2 + y 2 ) 3 + a 3 (x 2 + y 2 ) 4 ,
где х, у, z - декартовы координаты.where x, y, z are Cartesian coordinates.
Широкоугольный светосильный фотографический объектив при относительном отверстии 1/1.4 обеспечивает разрешение 30 мм-1 для центра поля с контрастом более 67%, по полю от у'=0 мм до y'=19 мм с контрастом более 42%. Модуль дисторсии по всему полю изображения не превышает 1,6%.A wide-angle fast photographic lens with a relative aperture of 1/1.4 provides a resolution of 30 mm -1 for the center of the field with a contrast of more than 67%, across the field from y'=0 mm to y'=19 mm with a contrast of more than 42%. The distortion module over the entire image field does not exceed 1.6%.
Таким образом, в заявляемом широкоугольном светосильном фотографическом объективе достигнут представленный ранее технический результат - улучшено качество изображения по полю зрения при сохранении относительного отверстия и величины линейного поля изображения.Thus, in the claimed wide-angle high-aperture photographic lens, the previously presented technical result is achieved - image quality is improved over the field of view while maintaining the relative aperture and the magnitude of the linear image field.
Claims (18)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2786368C1 true RU2786368C1 (en) | 2022-12-20 |
Family
ID=
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1144079A1 (en) * | 1983-11-23 | 1985-03-07 | Ленинградский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Точной Механики И Оптики | Wide-angle lens |
RU155281U1 (en) * | 2015-04-29 | 2015-09-27 | Открытое акционерное общество "ЛОМО" | LIGHT WIDTH WIDE ANGLE LENS |
RU2745899C1 (en) * | 2020-07-30 | 2021-04-02 | Публичное акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева", ПАО КМЗ | Wide-angle high-power object lens |
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1144079A1 (en) * | 1983-11-23 | 1985-03-07 | Ленинградский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Точной Механики И Оптики | Wide-angle lens |
RU155281U1 (en) * | 2015-04-29 | 2015-09-27 | Открытое акционерное общество "ЛОМО" | LIGHT WIDTH WIDE ANGLE LENS |
RU2745899C1 (en) * | 2020-07-30 | 2021-04-02 | Публичное акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева", ПАО КМЗ | Wide-angle high-power object lens |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9557539B2 (en) | Fixed focal-length lens system | |
KR20180101269A (en) | Zoom lens and image pickup apparatus including same | |
JP2005352060A (en) | Small-size wide-angle lens with large aperture and camera equipped with same | |
US6580568B2 (en) | Telephoto lens system | |
JP5477154B2 (en) | High zoom ratio zoom lens system | |
JP2023515193A (en) | Zoom lenses, camera modules and mobile terminals | |
JPH06130291A (en) | Standard lens | |
JP2002107616A (en) | Inner focus lens | |
JPWO2013031180A1 (en) | Zoom lens and imaging device | |
JPH0812326B2 (en) | Reverse telephoto wide-angle lens | |
JPH07120678A (en) | Focusing method of three-group zoom lens | |
RU2786368C1 (en) | Wide-angle high-aperture photographic objective | |
JP2021092694A (en) | Optical system and imaging apparatus | |
JP2017156431A (en) | Optical system, optical apparatus, and method for manufacturing optical system | |
CN210376860U (en) | Immersion microscope objective | |
RU2762218C1 (en) | Wide-angle retrofocus objective | |
JPWO2013031184A1 (en) | Zoom lens and imaging device | |
RU2798763C1 (en) | Super fast lens | |
RU2745899C1 (en) | Wide-angle high-power object lens | |
RU2760643C1 (en) | Photographic macrolens | |
JP2000275516A (en) | Image pickup lens | |
RU2771147C1 (en) | Wide-angle fast objective | |
RU2545064C2 (en) | Variable focus lens | |
RU2741473C1 (en) | High-aperture lens | |
JP2009064033A (en) | Zoom imaging optical system |