WO2008002188A1 - Objectif apochromatique - Google Patents
Objectif apochromatique Download PDFInfo
- Publication number
- WO2008002188A1 WO2008002188A1 PCT/RU2007/000305 RU2007000305W WO2008002188A1 WO 2008002188 A1 WO2008002188 A1 WO 2008002188A1 RU 2007000305 W RU2007000305 W RU 2007000305W WO 2008002188 A1 WO2008002188 A1 WO 2008002188A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- lens
- double
- objective lens
- lenses
- component
- Prior art date
Links
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
- G02B9/14—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having three components only arranged + - +
- G02B9/24—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having three components only arranged + - + two of the components having compound lenses
- G02B9/28—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having three components only arranged + - + two of the components having compound lenses the middle and rear components having compound lenses
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/0025—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for optical correction, e.g. distorsion, aberration
Definitions
- the alleged invention relates to the field of optical instrumentation and can be used as an apochromatic lens in astronomical telescopes for visual observation and photographing.
- a refractor system with a sub-aperture apochromatic corrector is also known, containing two components, the first of which is made of two lenses, and the second of three [R. Christian Chip and Telescope (OcL, 1985), pp. 375-378].
- the disadvantages of this system are residual increase chromatism and the use of special glass.
- the closest technical solution adopted for the prototype is the Roman Duplov system, consisting of three components [R. Durlóv, Aroschromatis telescope without anomalous dispersion Hyundaiss ", Arlièd Ortix (March 2006), 66926].
- the first component is two menisci, convex to each other, the second component is made of meniscus, biconvex and biconcave lenses, the third component is made of biconvex and biconcave lenses.
- the objective of the proposed invention is the creation of an apochromatic lens with high image quality with a minimum number of optical elements when using ordinary optical glass as the lens material.
- the problem is achieved in that in an apochromatic lens containing three positive components, the second component consisting of three lenses - biconvex,
- the third component consists of a biconvex and biconcave lenses
- the first component is made in the form of a biconvex lens
- all lenses are made of two grades of ordinary optical glass, the refractive indices and dispersion coefficients of which satisfy the condition:
- the apochromatic lens contains two positive components and an additional biconvex lens 1.
- the first positive component consists of glued biconvex lens 2, a biconcave lens 3 and a positive meniscus 4.
- the second positive component consists of glued biconvex lens 5 and a biconcave lens 6.
- All lenses are made of two grades of ordinary optical glass, the refractive indices and dispersion coefficients of which satisfy the condition: 1.45 ⁇ n, ⁇ 1.55 1.65 ⁇ v ⁇ 1.75 30 ⁇ 2 ⁇ 40
- a parallel beam of rays from a distant object passes sequentially a biconvex lens and two components and builds an image of this object in the focal plane 7. Passing through a biconvex lens 1, the beam is collimated, g5 resulting from this aberration on the axis are corrected by the first component. The second component corrects the field aberrations of the entire lens.
- the first positive component corrects aberrations on the axis
- the second positive component corrects aberrations along the field.
- Figure 2 shows the dependence of the rear focal segment of the lens on the wavelength.
- the abscissa shows the difference between
- Fig.3 shows graphs of the longitudinal axial aberrations of the proposed lens.
- the abscissa shows values longitudinal aberrations in microns, and along the ordinate axis, the coordinate in the plane of the entrance pupil (in microns)
- Fig. 4 shows graphs of astigmatism (left) and distortion (right) of the proposed optical system of the lens.
- the ordinate axes in both graphs show the image size (in mm), and the abscissa axis shows the astigmatic segments in mm and the relative distortion in%.
- Fig. 5 shows h graphs of the frequency-contrast characteristics of the proposed lens.
- the spatial frequency in mm, relative to the plane of the image of the lens, is plotted along the abscissa axis, and the contrast transmission coefficient in relative units along the ordinate axis.
- a lens with the following characteristics is calculated: 130 focal length - 960 mm relative aperture - 1: 7.7 working spectral range - 0.44: 0.7 ⁇ m main wavelength - 0.546 ⁇ m angular field of view in the space of objects - 1, 5 135 linear field of view in the image space - 24mm
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
АПОХРОМАТИЧЕСКИЙ ОБЪЕКТИВ
Предполагаемое изобретение относится к области оптического приборостроения и может быть использовано в качестве апохроматического объектива в астрономических телескопах для визуального наблюдения и фотографирования.
Известен диалитический рефрактор Александра Роджерса, состоящий из двух компонентов [А. Rоgеrs, "On thе Сопstruсtiоп оf lаrgе Асhrоmаtiс Теlеsсореs," Меmоirs оf thе Аstrопоmiсаl Sосiеtу оf Lопdоп 3.2 (1829), рр. 229-233]. Первый компонент - плосковыпуклая линза, второй компонент выполнен из двух линз и служит для коррекции сферической аберрации и ахроматизации системы.
Недостатками диалитического рефрактора Александра Роджерса являются остаточные вторичный спектр и хроматизм увеличения.
Известна также система рефрактора с субапертурным апохроматическим корректором, содержащая два компонента, первый из которых выполнен из двух линз, а второй - из трех [R. Сhristеп iп Skу and Telescope (OcL, 1985), рр. 375-378] .
Недостатками этой системы являются остаточный хроматизм увеличения и применение особого стекла. Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является система Романа Дуплова, состоящая из трех компонентов [R. Duрlоv, " Аросhrоmаtiс telescope withоut
anomalous dispersion glаssеs", Аррliеd Орtiсs (Маrсh 2006), 66926]. Первый компонент представляет собой два мениска, обращенные выпуклостями друг к другу, второй компонент выполнен из мениска, двояковыпуклой и двояковогнутой линз, третий компонент выполнен из двояковыпуклой и двояковогнутой линз.
Однако такой объектив имеет в первом компоненте два габаритных мениска, что ведет к увеличению габаритов объектива,
35 его массы, сложности и трудоемкости изготовления, сборки и юстировки. Кроме того, в конструкции объектива прототипа используются три марки стекла.
Задачей предполагаемого изобретения является создание апохроматического объектива с высоким качеством изображения с минимальным количеством оптических элементов при использовании в качестве материала для линз обычного оптического стекла. Поставленная задача достигается тем, что в апохроматическом объективе, содержащем три положительных компонента, причем второй компонент состоит из трех линз - двояковыпуклой,
45 двояковогнутой и положительного мениска, а третий компонент состоит из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, первый компонент выполнен в виде двояковыпуклой линзы, все линзы выполнены из двух марок обычного оптического стекла показатели преломления и коэффициенты дисперсии которых удовлетворяют условию:
1,45 < п, < 1,55
1,65<П2<1,75 50<γ,<60 30<γ2<40 Предполагаемое изобретение иллюстрируется следующими графическими материалами: Фиг.1 - Оптическая схема объектива;
Фиг.2 - График зависимости заднего фокального отрезка от длины волны; Фиг.З - График продольных осевых аберраций; Фиг.4 - График астигматизма и дисторсии; Фиг.5 - График частотно - контрастной характеристики;
Апохроматический объектив содержит два положительных компонента и дополнительную двояковыпуклую линзу 1. Первый положительный компонент состоит из склеенных двояковыпуклой линзы 2, двояковогнутой линзы 3 и положительного мениска 4. Второй положительный компонент состоит из склеенных двояковыпуклой линзы 5 и двояковогнутой линзы 6.
Все линзы выполнены из двух марок обычного оптического стекла показатели преломления и коэффициенты дисперсии которых удовлетворяют условию: 1,45 < п, < 1,55 1,65 < ιъ < 1,75
30<γ2<40
Параллельный пучок лучей от удаленного предмета проходит последовательно двояковыпуклую линзу и два компонента и строит изображение этого предмета в фокальной плоскости 7. Проходя через двояковыпуклую линзу 1 , пучок лучей коллимируется, g5 возникшие при этом аберрации на оси исправляются первым компонентом. Второй компонент исправляет полевые аберрации всего объектива.
При расчете апохроматического объектива авторы исходили из того, что главным силовым оптическим элементом является
90 одиночная двояковыпуклая линза большой апертуры, первый положительный компонент исправляет аберрации на оси, второй положительный компонент исправляет аберрации по полю.
На фиг.2 показана зависимость заднего фокального отрезка объектива от длины волны. По оси абсцисс отложена разница между
95 значением фокального отрезка для длины волны 0,546 мкм и значениями фокальных отрезков для длин волн в интервале 0,43 - 0,67 мкм (размерность в мкм). По оси ординат отложена длинна волны (мкм).
Наглядно видна характерная для апохроматов S - образная
100 форма кривой.
На фиг.З показаны графики продольных осевых аберраций предлагаемого объектива. По оси абсцисс отложены значения
продольных аберраций в мкм, а по оси ординат - координата в плоскости входного зрачка (в мкм)
115 На фиг.4 показаны графики астигматизма (слева) и дисторсии (справа) предлагаемой оптической системы объектива. По осям ординат на обоих графиках отложен размер изображения (в мм), а по оси абсцисс — астигматические отрезки в мм и относительная дисторсия в %.
120 На фиг.5 показаны ч графики частотно - контрастной характеристики предлагаемого объектива. По оси абсцисс отложена пространственная частота в мм, отнесенная к плоскости изображения объектива, а по оси ординат - коэффициент передачи контраста в относительных единицах.
125 Из приведенных графиков видно, что предлагаемый апохроматческий объектив имеет более высокие показатели по качеству даваемого изображения по полю зрения.
В качестве конкретного примера рассчитан объектив со следующими характеристиками: 130 фокусное расстояние - 960 мм относительное отверстие - 1 : 7,7 рабочий спектральный диапазон - 0,44 : 0,7мкм основная длина волны - 0,546мкм угловое поле зрения в пространстве предметов - 1 ,5 135 линейное поле зрения в пространстве изображений - 24мм
Claims
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Апохроматический объектив, содержащий три компонента, второй из которых состоит из двояковыпуклой и двояковогнутой линз и положительного мениска, третий - из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, отличающийся тем, что первый компонент •> представляет собой одиночную двояковыпуклую линзу, линзы выполнены из двух марок оптического стекла, показатели преломления и коэффициенты дисперсии которых удовлетворяют условию: 1,45 < ni < 1,55 1,65 < n2 < 1,75
Ю 50 < γ, < 60
30 < γ2 < 40
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006121862/28A RU2331094C2 (ru) | 2006-06-08 | 2006-06-08 | Апохроматический объектив |
| RU2006121862 | 2006-06-19 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2008002188A1 true WO2008002188A1 (fr) | 2008-01-03 |
Family
ID=38845849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2007/000305 WO2008002188A1 (fr) | 2006-06-08 | 2007-06-06 | Objectif apochromatique |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2331094C2 (ru) |
| WO (1) | WO2008002188A1 (ru) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB729667A (en) * | 1951-10-24 | 1955-05-11 | Bertele Ludwig | Six lens objective |
| CH534889A (de) * | 1971-02-11 | 1973-03-15 | Kern & Co Ag | Fernrohrobjektiv |
| US5808807A (en) * | 1996-12-04 | 1998-09-15 | Nikon Corporation | Microscope objective lens with cemented biconvex triplet |
-
2006
- 2006-06-08 RU RU2006121862/28A patent/RU2331094C2/ru not_active IP Right Cessation
-
2007
- 2007-06-06 WO PCT/RU2007/000305 patent/WO2008002188A1/ru active Application Filing
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB729667A (en) * | 1951-10-24 | 1955-05-11 | Bertele Ludwig | Six lens objective |
| CH534889A (de) * | 1971-02-11 | 1973-03-15 | Kern & Co Ag | Fernrohrobjektiv |
| US5808807A (en) * | 1996-12-04 | 1998-09-15 | Nikon Corporation | Microscope objective lens with cemented biconvex triplet |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2331094C2 (ru) | 2008-08-10 |
| RU2006121862A (ru) | 2007-12-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9297987B2 (en) | Wide field athermalized orthoscopic lens system | |
| EP0367197B1 (en) | Dual band/dual FOV infrared telescope | |
| CN107589534B (zh) | 一种透镜系统及镜头 | |
| WO2008085978A2 (en) | Wideband apochromatic lens system | |
| RU2451312C1 (ru) | Объектив | |
| US9235038B1 (en) | Tube lens with long front tube length within optical system for digital pathology | |
| CN210038313U (zh) | 一种多波段紫外消色差光学系统 | |
| JP2018091956A (ja) | カタディオプトリック光学系 | |
| JP5787676B2 (ja) | ズームレンズおよび光学機器 | |
| CN108700681B (zh) | 非球面接合透镜 | |
| RU163268U1 (ru) | Двухлинзовый объектив | |
| RU195924U1 (ru) | Объектив | |
| RU2415451C1 (ru) | Зеркально-линзовый объектив | |
| WO2008002188A1 (fr) | Objectif apochromatique | |
| RU2652660C1 (ru) | Окуляр с вынесенным выходным зрачком | |
| RU204248U1 (ru) | Объектив | |
| RU2386988C1 (ru) | Объектив | |
| CN117471657B (zh) | 光学镜头 | |
| RU2784320C1 (ru) | Объектив-апохромат | |
| RU2433432C2 (ru) | Апохроматический объектив (варианты) | |
| RU2727269C1 (ru) | Светосильный окуляр с удаленным выходным зрачком | |
| CN117471656B (zh) | 光学镜头 | |
| JP7553093B2 (ja) | 撮像光学系及び撮像装置 | |
| RU2360269C1 (ru) | Объектив для приборов ночного видения | |
| RU101850U1 (ru) | Апохроматический объектив |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 07794039 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: RU |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 07794039 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |