RU2181208C1 - High-speed lens - Google Patents
High-speed lens Download PDFInfo
- Publication number
- RU2181208C1 RU2181208C1 RU2000123599/28A RU2000123599A RU2181208C1 RU 2181208 C1 RU2181208 C1 RU 2181208C1 RU 2000123599/28 A RU2000123599/28 A RU 2000123599/28A RU 2000123599 A RU2000123599 A RU 2000123599A RU 2181208 C1 RU2181208 C1 RU 2181208C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lens
- component
- biconvex
- components
- speed
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Lenses (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к специальным объективам, и может быть использовано в приборах ночного видения, в частности, работающих с ПЗС-приемниками. The invention relates to optical instrumentation, namely to special lenses, and can be used in night vision devices, in particular, working with CCD receivers.
Известны объективы, описанные, например, в выложенной заявке Японии 2-85816 (А), кл. G 02 В 13/04, опубл. 27.03.90г., выложенной заявке Японии 3-63613 (А), кл. G 02 В 13/04, опубликованной 19.03.91 г., которые содержат пять линз и имеют довольно большую длину. Known lenses are described, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 2-85816 (A), cl. G 02 B 13/04, publ. 03/27/90, Japanese Patent Application 3-63613 (A), CL G 02 On 13/04, published March 19, 91, which contain five lenses and are quite long.
Наиболее близким аналогом к заявляемому техническому решению является объектив, описанный в выложенной заявке Японии 63-70817 (А), кл. G 02 В 13/16, опубл. 31.03.88г. Он содержит следующие последовательно расположенные компоненты:
- первый компонент - отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к изображению,
- второй компонент - двояковыпуклая линза,
- третий компонент - двояковогнутая линза,
- четвертый компонент - двояковыпуклая линза,
- пятый компонент - двояковыпуклая линза.The closest analogue to the claimed technical solution is the lens described in Japanese Patent Laid-Open 63-70817 (A), cl. G 02 B 13/16, publ. 03/31/88 It contains the following sequentially arranged components:
- the first component is a negative meniscus, facing concavity to the image,
- the second component is a biconvex lens,
- the third component is a biconcave lens,
- the fourth component is a biconvex lens,
- the fifth component is a biconvex lens.
Имеют место следующие соотношения:
1,0f<|f1|<1,5f, (1)
f1.2 > f/0,25, (2)
f1.2 < -f/0,08,
0,43 f < d2 < 0,63 f, (3)
1,25 f < f3 < 1,65 f, (4)
0,40 f < d4 < 0,80 f, (5)
где f - фокусное расстояние всего объектива,
f1 - фокусное расстояние первого компонента,
f1,2 - фокусное расстояние первого и второго компонентов,
d2 - воздушный промежуток между первым и вторым компонентами,
f3 - фокусное расстояние третьего компонента,
d4 - воздушный промежуток между вторым и третьим компонентами.The following relationships hold:
1,0f <| f 1 | <1,5f, (1)
f 1.2 > f / 0.25, (2)
f 1.2 <-f / 0.08,
0.43 f <d 2 <0.63 f, (3)
1.25 f <f 3 <1.65 f, (4)
0.40 f <d 4 <0.80 f, (5)
where f is the focal length of the entire lens,
f 1 - the focal length of the first component,
f 1,2 - the focal length of the first and second components,
d 2 - the air gap between the first and second components,
f 3 - the focal length of the third component,
d 4 - air gap between the second and third components.
Данный объектив имеет относительное отверстие 1:1,63, угловое поле в пространстве предметов 2w=38o, довольно большую длину оптической системы
L=∑d+S'F'=33,22+12,80=46,02=3,74f',
где ∑d - сумма толщин и воздушных промежутков в объективе,
S'F' - задний фокальный отрезок.This lens has a relative aperture of 1: 1.63, an angular field in the space of objects 2w = 38 o , a rather large length of the optical system
L = ∑d + S 'F' = 33.22 + 12.80 = 46.02 = 3.74f ',
where ∑d is the sum of the thicknesses and air gaps in the lens,
S 'F' - posterior focal segment.
Задачей изобретения является создание светосильного объектива с относительным отверстием не менее 1:1,6, угловым полем в пространство предметов 38o и длиной оптической системы
L=∑d+S'F'≤2,4f',
при хорошем качестве изображения точки на оси и по полю.The objective of the invention is to create a fast lens with a relative aperture of at least 1: 1.6, an angular field into the space of objects 38 o and the length of the optical system
L = ∑d + S 'F' ≤2,4f ',
with good image quality, points on the axis and field.
Технический результат - снижение длины объектива при сохранении высокого качества изображения. EFFECT: reduced lens length while maintaining high image quality.
Это достигается тем, что в светосильном объективе, содержащем пять компонентов, два из которых отрицательные, причем один из них двояковогнутая линза и три положительные двояковыпуклые линзы, в том числе и четвертый компонент, в отличие от известного первый компонент - двояковыпуклая линза, второй - отрицательная линза, выполненная в виде вогнутоплоской линзы, третий компонент - двояковыпуклая линза, вторая поверхность которой асферическая, а пятый компонент - двояковогнутая линза, при этом имеют место следующие соотношения:
1,05 < f'3/f' < 1,2,
0,42 < d7/f' < 0,55,
0,22<|r9/r10|<0,3,
где f' - фокусное расстояние всего объектива,
f'2, f'3 - фокусное расстояние второго и третьего компонентов,
d7 - толщина линзы четвертого компонента,
r9, r10 - радиусы кривизны линзы пятого компонента.This is achieved by the fact that in a fast lens containing five components, two of which are negative, one of which is a biconcave lens and three positive biconvex lenses, including the fourth component, in contrast to the known first component, a biconvex lens, and the second negative a lens made in the form of a concave lens, the third component is a biconvex lens, the second surface of which is aspherical, and the fifth component is a biconcave lens, with the following relationships:
1.05 <f ' 3 / f'<1.2,
0.42 <d 7 / f '<0.55,
0.22 <| r 9 / r 10 | <0.3,
where f 'is the focal length of the entire lens,
f ' 2 , f' 3 - the focal length of the second and third components,
d 7 - the thickness of the lens of the fourth component,
r 9 , r 10 are the radii of curvature of the lens of the fifth component.
На фиг. 1 изображена оптическая схема объектива, на фиг.2 и 3 - графики аберраций объектива. In FIG. 1 shows an optical diagram of the lens, FIGS. 2 and 3 are graphs of lens aberrations.
Объектив (фиг.1) содержит последовательно расположенные по ходу луча пять компонентов, первый из которых состоит из двояковыпуклой линзы 1, второй - вогнутоплоская линза 2, третий компонент - двояковыпуклая линза 3, вторая поверхность которой выполнена асферической, четвертый компонент - двояковыпуклая линза 4, пятый компонент - двояковогнутая линза 5. Апертурная диафрагма расположена за вторым компонентом. The lens (figure 1) contains five components sequentially located along the beam, the first of which consists of a
Объектив работает следующим образом. The lens works as follows.
Параллельный световой поток от предмета, расположенного в бесконечности, попадает в объектив, где проходит последовательно через линзы 1,2,3,4 и 5 и образует изображение предмета в плоскости наилучшей установки, в которой установлен приемник оптического изображения (не показан). A parallel light flux from an object located at infinity enters the lens, where it passes successively through the
В качестве конкретного примера реализации изобретения рассчитан объектив со следующими конструктивными данными (см. таблицу);
фокусное расстояние объектива f' = 12,03 мм,
фокусное расстояние первого компонента f'1 = 29,17 мм,
фокусное расстояние второго компонента f'2 = 10,88 мм,
фокусное расстояние третьего компонента f'3 = 13,82 мм,
фокусное расстояние четвертого компонента f'4 = 10,95 мм,
фокусное расстояние пятого компонента f'5 = -9,53 мм,
задний фокальный отрезок S'F' = 4,74 мм.As a specific example of the invention, a lens with the following structural data is calculated (see table);
focal length of the lens f '= 12.03 mm,
the focal length of the first component f ' 1 = 29.17 mm,
the focal length of the second component f ' 2 = 10.88 mm,
the focal length of the third component f ' 3 = 13.82 mm,
the focal length of the fourth component f ' 4 = 10.95 mm,
the focal length of the fifth component f ' 5 = -9.53 mm,
back focal length S 'F' = 4.74 mm.
В объективе соблюдены следующие соотношения:
0,42<d7/f′ =5,8/12,03 = 0,4821<0,55,
0,22<|r9/r10| = |-8,954/35,48| = 0,2524<0,3.
Рассчитанный объектив имеет следующие характеристики:
относительное отверстие 1:1,6
угловое поле в пространстве предметов 2w=38o40'
спектральный диапазон (0,6-0,75-1,0) мкм
длина оптической системы
L=∑d+S'=22,2+4,70=26,9 мм=2,236f',
где ∑d - сумма толщин и воздушных промежутков в объективе,
S'F' - задний фокальный отрезок,
продольная сферическая аберрация (по зоне) (-0,009) мм,
меридиональная кривизна изображения (-0,066) мм,
сагиттальная кривизна изображения (-0,072) мм.The following ratios are observed in the lens:
0.42 <d 7 / f ′ = 5.8 / 12.03 = 0.4821 <0.55,
0.22 <| r 9 / r 10 | = | -8.954 / 35.48 | = 0.2524 <0.3.
The calculated lens has the following characteristics:
relative aperture 1: 1.6
angular field in the space of objects 2w = 38 o 40 '
spectral range (0.6-0.75-1.0) μm
optical system length
L = ∑d + S '= 22.2 + 4.70 = 26.9 mm = 2.236f',
where ∑d is the sum of the thicknesses and air gaps in the lens,
S 'F' - posterior focal segment,
longitudinal spherical aberration (over the zone) (-0.009) mm,
image meridional curvature (-0.066) mm,
sagittal image curvature (-0.072) mm.
Апертурная диафрагма расположена на расстоянии 1,3 мм от второй линзы, диаметр апертурной диафрагмы равен 8,5 мм. The aperture diaphragm is located at a distance of 1.3 mm from the second lens, the diameter of the aperture diaphragm is 8.5 mm.
Таким образом, в результате предложенного решения обеспечено получение технического результата: длина оптической системы предложенного объектива L= ∑d+S'F'= 22,2+4,70= 2,236f' значительно меньше оптической длины объектива ближайшего аналога L=3,74f' при хорошем качестве изображения точки на оси и по полю при относительном отверстии 1:1,6 и угловом поле в пространстве предметов 2w=38o40', при сохранении высокого качества объектива.Thus, as a result of the proposed solution, the technical result is obtained: the optical system length of the proposed lens L = ∑d + S 'F' = 22.2 + 4.70 = 2.236f 'is significantly less than the optical length of the lens of the closest analogue L = 3.74f 'with good image quality of a point on the axis and in the field with a relative aperture of 1: 1.6 and an angular field in the space of objects 2w = 38 o 40', while maintaining high quality of the lens.
Claims (1)
0,85<| f'2/f'| <1,0;
1,05<f'3/f'<1,2;
0,42<d7/f'<0,55;
0,22<| r9/r10| <0,3,
где f' - фокусное расстояние всего объектива;
f'2, f'3 - фокусные расстояния второго и третьего компонентов;
d7 - толщина линзы четвертого компонента;
r9, r10 - радиусы кривизны линзы пятого компонента.A fast lens containing five components, two of which are negative, one of which is a biconcave lens, and three positive biconvex lenses, including the fourth component, characterized in that the first component is a biconvex lens, the second is a negative lens made in the form concave lens, the third component is a biconvex lens, the second surface of which is aspherical, and the fifth component is a biconcave lens, with the following relationships:
0.85 <| f ' 2 / f' | <1.0;
1.05 <f ' 3 / f'<1.2;
0.42 <d 7 / f '<0.55;
0.22 <| r 9 / r 10 | <0.3
where f 'is the focal length of the entire lens;
f ' 2 , f' 3 - focal lengths of the second and third components;
d 7 is the thickness of the lens of the fourth component;
r 9 , r 10 are the radii of curvature of the lens of the fifth component.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000123599/28A RU2181208C1 (en) | 2000-09-14 | 2000-09-14 | High-speed lens |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000123599/28A RU2181208C1 (en) | 2000-09-14 | 2000-09-14 | High-speed lens |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2181208C1 true RU2181208C1 (en) | 2002-04-10 |
Family
ID=20240031
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000123599/28A RU2181208C1 (en) | 2000-09-14 | 2000-09-14 | High-speed lens |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2181208C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2711626C1 (en) * | 2019-04-02 | 2020-01-17 | Публичное Акционерное общество "Ростовский оптико-механический завод" (ПАО РОМЗ) | Fast lens |
-
2000
- 2000-09-14 RU RU2000123599/28A patent/RU2181208C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2711626C1 (en) * | 2019-04-02 | 2020-01-17 | Публичное Акционерное общество "Ростовский оптико-механический завод" (ПАО РОМЗ) | Fast lens |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2017207646A (en) | Optical system and imaging apparatus having the same | |
US7253972B2 (en) | Telephoto lens system | |
US4988172A (en) | Optical system for endoscopes | |
JP2003167196A (en) | Cata-dioptric system | |
CN101517450A (en) | Lens arrangement | |
JPH10268188A (en) | Large-aperture lens for photographic at low illuminance | |
RU2181208C1 (en) | High-speed lens | |
RU2153691C2 (en) | Fast lens | |
RU2154292C2 (en) | Fast lens | |
RU2229150C1 (en) | Eyepiece | |
RU2178194C1 (en) | High-speed lens | |
RU2181207C1 (en) | High-speed lens | |
RU2183341C1 (en) | Wide-aperture lens | |
RU2174695C1 (en) | High-speed lens for near-infrared region of spectrum | |
RU2104570C1 (en) | Wide-aperture lens for near infrared light | |
RU2112255C1 (en) | Objective lens | |
RU2212700C1 (en) | Eyepiece with distant pupil | |
RU2104572C1 (en) | Wide-aperture lens for near infrared light | |
CN118859509B (en) | Large-view-field telescope optical system | |
RU2181206C2 (en) | High-speed lens | |
RU76722U1 (en) | LENS | |
RU2190245C1 (en) | High-speed lens | |
JP4181654B2 (en) | Variable magnification finder | |
RU2779999C1 (en) | Spotting scope with a prism reversal assembly | |
RU204540U1 (en) | LENS |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050915 |