RU2547005C1 - Apochromatic lens - Google Patents
Apochromatic lens Download PDFInfo
- Publication number
- RU2547005C1 RU2547005C1 RU2013143707/28A RU2013143707A RU2547005C1 RU 2547005 C1 RU2547005 C1 RU 2547005C1 RU 2013143707/28 A RU2013143707/28 A RU 2013143707/28A RU 2013143707 A RU2013143707 A RU 2013143707A RU 2547005 C1 RU2547005 C1 RU 2547005C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lens
- component
- lenses
- glued
- positive
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Lenses (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в качестве объективов в различных приборах, например, объективах телевизионной камеры или телевизионно-дальномерного канала.The invention relates to optical instrumentation and can be used as lenses in various devices, for example, the lenses of a television camera or television rangefinder channel.
Известны апохроматические объективы, описанные в патентах RU №2433432, МПК G02B 9/12, опубл. 10.02.2011 г., RU №2331094, МПК G02B 9/28, опубл. 10.08.2008 г. Данные объективы обладают невысокой светосилой, что ограничивает их использование в телевизионных системах при низких уровнях освещенности.Known apochromatic lenses described in patents RU No. 2433432, IPC
Наиболее близким аналогом к заявляемому техническому решению является апохроматический объектив, описанный в патенте RU №2429508, МПК G02B 9/14, опубл. 20.09.2011 г. Данный объектив состоит по ходу лучей из трех компонентов: первый компонент выполнен в виде положительного мениска, обращенного вогнутой стороной к плоскости изображений, второй компонент - в виде мениска, склеенного из двояковогнутой и двояковыпуклой линз, третий компонент обращен вогнутой стороной к плоскости изображений и выполнен в виде близкорасположенных линз, первая из которых двояковыпуклая, вторая -отрицательная линза. Преломляющие поверхности линз являются сферическими. Линзы выполнены из двух марок оптических стекол. Показатели преломления и коэффициенты средней дисперсии материалов линз удовлетворяют соотношению: 1,82<n1<1,9; 1,57<n2<1,65; 21<ν1<30; 60<ν2<67, кроме того, данный объектив имеет невысокую светосилу, которая равна 1:7.The closest analogue to the claimed technical solution is the apochromatic lens described in patent RU No. 2429508, IPC
Задача изобретения - создание апохроматического объектива с улучшенными эксплуатационными характеристиками.The objective of the invention is the creation of an apochromatic lens with improved performance.
Технический результат - повышение светосилы объектива при сохранении качества изображения путем подбора комбинации стекол и коррекции аберраций, обеспечивающих снижение хроматизма положения и исправления остаточного астигматизма.The technical result is an increase in the aperture of the lens while maintaining image quality by selecting a combination of glasses and correcting aberrations, which reduce the chromaticity of the position and correct residual astigmatism.
Это достигается тем, что в апохроматическом объективе, содержащем по ходу луча три компонента, первый из которых выполнен в виде положительного мениска, обращенного вогнутой стороной к плоскости изображений, второй - в виде склеенного из двух линз мениска, одна из которых положительная, а другая - отрицательная, третий компонент отрицательный, содержащий положительную и отрицательную линзы, в отличие от известного, мениск первого компонента выполнен в виде склеенного дублета из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, второй компонент положительный и первая линза в котором положительная, а третий компонент - склеенный из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, при этом показатели преломления и коэффициенты средней дисперсии материалов линз удовлетворяют соотношениям:This is achieved by the fact that in an apochromatic lens containing three components along the beam, the first of which is made in the form of a positive meniscus with its concave side facing the image plane, the second is in the form of a meniscus glued from two lenses, one of which is positive and the other negative, the third component is negative, containing positive and negative lenses, in contrast to the known one, the meniscus of the first component is made in the form of a glued doublet of biconvex and biconcave lenses, the second component is polo itelny and wherein the first lens is positive, and a third component - of carded biconvex and biconcave lenses, the refractive indices and dispersion medium coefficients materials lenses satisfy the relations:
1,6>nD1=nD3=nD5≥1,71.6> n D1 = n D3 = n D5 ≥1.7
50≥υD1=υD3=υD5≥6150≥υ D1 = υ D3 = υ D5 ≥61
1,65≥nD2≥1,761.65≥n D2 ≥1.76
26≥υD2≥3326≥υ D2 ≥33
1,7≥nD4≥1,81.7≥n D4 ≥1.8
48≥υD4≥5448≥υ D4 ≥54
1,5≥nD6≥1,61.5≥n D6 ≥1.6
50≥υD6≥5450≥υ D6 ≥54
где nD1….6 - коэффициенты преломления материала 1-6 линз на длине волны соответствующей линии D спектра;where n D1 ... .6 are the refractive indices of the material 1-6 lenses at the wavelength of the corresponding line D of the spectrum;
υD1….6 - число Аббе материала 1-6 линз для длины волны соответствующей линии D спектра.υ D1 ... .6 is the Abbe number of the material 1-6 lenses for the wavelength of the corresponding line D of the spectrum.
Кроме того, объектив может быть дополнен светоделительной призмой, установленной между третьим компонентом и плоскостью изображения.In addition, the lens can be supplemented by a beam splitting prism mounted between the third component and the image plane.
На фиг.1 представлена оптическая схема предложенного объектива, на фиг.2 представлена оптическая схема объектива со светоделительной призмой, на фиг.3 - график функции передачи модуляции, на фиг.4 - график продольной хроматической аберрации, на фиг.5 - график кривизны поля и дисторсии.Figure 1 presents the optical diagram of the proposed lens, figure 2 shows the optical diagram of the lens with a beam-splitting prism, figure 3 is a graph of the modulation transmission function, figure 4 is a graph of longitudinal chromatic aberration, figure 5 is a graph of the field curvature and distortions.
Апохроматический объектив (фиг.1) состоит по ходу лучей из трех компонентов: первого компонента 1, выполненного в виде положительного мениска, обращенного вогнутой стороной к плоскости изображений, второго компонента 2, выполненного в виде положительного склеенного мениска, третий компонент 3 выполнен в виде склеенной отрицательной линзы, обращенной вогнутой стороной к плоскости изображений. Первый компонент 1 состоит из склеенного дублета из двояковыпуклой линзы 4 и двояковогнутой линзы 5. Второй компонент 2 склеенный, и первой в склейке расположена положительная линза 6, а второй - отрицательная линза 7. Третий компонент 3 склеенный из двояковыпуклой линзы 8 и двояковогнутой линзы 9.The apochromatic lens (Fig. 1) consists of three components along the rays: the
Апохроматический объектив (фиг.2) дополнен светоделительной призмой 10, установленной между третьим компонентом и плоскостью изображения.The apochromatic lens (figure 2) is supplemented by a
На фиг.3-5 приведены график функции передачи модуляции и графики аберраций рассчитанного апохроматического объектива.Figure 3-5 shows a graph of the modulation transfer function and the aberration graphs of the calculated apochromatic lens.
Апохроматический объектив работает следующим образом:The apochromatic lens works as follows:
световой поток, исходящий из бесконечно удаленной точки предмета, попадает на первую поверхность первого компонента 1 и проходит через склеенный дублет из двояковыпуклой линзы 4 и двояковогнутой линзы 5, а затем последовательно через склеенный второй компонент 2, где первой в склейке расположена положительная линза 6, а второй - отрицательная линза 7, и через третий компонент 3, выполненный в виде склеенных двояковыпуклой линзы 8 и двояковогнутой линзы 9, и образует изображение предмета в фокальной плоскости объектива.the light flux emanating from an infinitely distant point of the object enters the first surface of the
При установленной светоделительной призме 10, световой поток проходит через нее и формирует изображение бесконечно удаленного предмета в двух разных плоскостях: одной, оптически связанной с гранью светоделительной призмы 10, выделяющей излучение в спектральном диапазоне чувствительности ПЗС-матрицы, и другой, оптически связанной с гранью светоделительной призмы 10 выделяющей излучение на длине волны излучения лазера.When a
В соответствии с предложенным решением рассчитан конкретный объектив, конструктивные параметры которого приведены в таблице.In accordance with the proposed solution, a specific lens is calculated, the design parameters of which are given in the table.
Характеристики рассчитанного объектива:Characteristics of the calculated lens:
фокусное расстояние f′=280 ммfocal length f ′ = 280 mm
относительное отверстие 1:4relative aperture 1: 4
угол поля зрения 2 ω=2°angle of
Предлагаемый апохроматический объектив имеет высокое качество изображения, что подтверждается графиком функции передачи модуляции (фиг.3) - коэффициент передачи модуляции в спектральном диапазоне от 0,52 до 0,90 мкм на 200 лин/мм составляет не менее 0,3 для оси и не менее 0,25 для края поля зрения, графиком продольной хроматической аберрации (фиг.4) - хроматизм положения не более 70 мкм, кривизной поля и дисторсии (фиг.5) - астигматизм не более 15 мкм, дисторсия не более 0,02%.The proposed apochromatic lens has high image quality, which is confirmed by the graph of the modulation transfer function (Fig. 3) - the modulation transmission coefficient in the spectral range from 0.52 to 0.90 μm per 200 lines / mm is not less than 0.3 for the axis and not less than 0.25 for the edge of the field of view, the graph of longitudinal chromatic aberration (figure 4) - the chromaticity of the position is not more than 70 microns, the curvature of the field and distortion (figure 5) - astigmatism is not more than 15 microns, distortion is not more than 0.02%.
Таким образом, достигнут технический результат - создан апохроматический объектив с увеличенным относительным отверстием, уменьшенным хроматизмом положения и уменьшенным остаточным астигматизмом и повышенной светосилой.Thus, a technical result was achieved - an apochromatic lens was created with an increased relative aperture, decreased position chromatism and reduced residual astigmatism and increased aperture.
Claims (2)
1,6>nD1=nD3=nD5≥1,7
50≥υD1=υD3=υD5≥61
1,65≥nD2≥1,76
26≥υD2≥33
1,7≥nD4≥1,8
48≥υD4≥54
1,5≥nD6≥1,6
50≥υD6≥54
где nD1….6 - коэффициенты преломления материала 1-6 линз на длине волны соответствующей линии D спектра;
υD1….6 - число Аббе материала 1-6 линз для длины волны соответствующей линии D спектра.1. Apochromatic lens containing three components along the beam, the first of which is made in the form of a positive meniscus with the concave side facing the image plane, the second - in the form of a meniscus glued from two lenses, one of which is positive and the other is negative, the third component negative, containing positive and negative lenses, characterized in that the meniscus of the first component is made in the form of a glued doublet of biconvex and biconcave lenses, the second component is positive and the first of the lenses false, and the third component is glued from a biconvex and biconcave lenses, while the refractive indices and the average dispersion coefficients of the lens materials satisfy the relations:
1.6> n D1 = n D3 = n D5 ≥1.7
50≥υ D1 = υ D3 = υ D5 ≥61
1.65≥n D2 ≥1.76
26≥υ D2 ≥33
1.7≥n D4 ≥1.8
48≥υ D4 ≥54
1.5≥n D6 ≥1.6
50≥υ D6 ≥54
where n D1 ... .6 are the refractive indices of the material 1-6 lenses at the wavelength of the corresponding line D of the spectrum;
υ D1 ... .6 is the Abbe number of the material 1-6 lenses for the wavelength of the corresponding line D of the spectrum.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013143707/28A RU2547005C1 (en) | 2013-09-30 | 2013-09-30 | Apochromatic lens |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013143707/28A RU2547005C1 (en) | 2013-09-30 | 2013-09-30 | Apochromatic lens |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2547005C1 true RU2547005C1 (en) | 2015-04-10 |
RU2013143707A RU2013143707A (en) | 2015-04-10 |
Family
ID=53282299
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013143707/28A RU2547005C1 (en) | 2013-09-30 | 2013-09-30 | Apochromatic lens |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2547005C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2690098C1 (en) * | 2018-10-11 | 2019-05-30 | Акционерное общество "Конструкторское бюро приборостроения им. академика А.Г. Шипунова" | Near-ir spectrum lens |
RU195924U1 (en) * | 2019-11-13 | 2020-02-11 | Открытое Акционерное Общество "Пеленг" | LENS |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3989317A (en) * | 1974-02-21 | 1976-11-02 | Olympus Optical Co., Ltd. | Objective lens system |
US6128139A (en) * | 1996-10-30 | 2000-10-03 | Nikon Corporation | Microscope objective lens |
RU2429508C1 (en) * | 2010-02-15 | 2011-09-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирская государственная геодезическая академия" (ГОУ ВПО "СГГА") | Apochromatic lens |
RU2433432C2 (en) * | 2009-07-30 | 2011-11-10 | Открытое акционерное общество "Производственное объединение "Новосибирский приборостроительный завод" (ОАО "ПО "НПЗ") | Apochromatic lens (versions) |
-
2013
- 2013-09-30 RU RU2013143707/28A patent/RU2547005C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3989317A (en) * | 1974-02-21 | 1976-11-02 | Olympus Optical Co., Ltd. | Objective lens system |
US6128139A (en) * | 1996-10-30 | 2000-10-03 | Nikon Corporation | Microscope objective lens |
RU2433432C2 (en) * | 2009-07-30 | 2011-11-10 | Открытое акционерное общество "Производственное объединение "Новосибирский приборостроительный завод" (ОАО "ПО "НПЗ") | Apochromatic lens (versions) |
RU2429508C1 (en) * | 2010-02-15 | 2011-09-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирская государственная геодезическая академия" (ГОУ ВПО "СГГА") | Apochromatic lens |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2690098C1 (en) * | 2018-10-11 | 2019-05-30 | Акционерное общество "Конструкторское бюро приборостроения им. академика А.Г. Шипунова" | Near-ir spectrum lens |
RU195924U1 (en) * | 2019-11-13 | 2020-02-11 | Открытое Акционерное Общество "Пеленг" | LENS |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013143707A (en) | 2015-04-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104516096B (en) | Tube lens unit | |
RU2451312C1 (en) | Objective lens | |
RU2547005C1 (en) | Apochromatic lens | |
RU2645912C1 (en) | High-aperture lens | |
RU192789U1 (en) | FOUR-LENS APOCHROMATIC LENS | |
RU2723338C1 (en) | Fast lens | |
RU2396581C1 (en) | Large-aperture lens | |
RU195924U1 (en) | LENS | |
RU162339U1 (en) | TWO-LENS LENS | |
RU2333518C2 (en) | Catadioptric lens | |
RU2464599C1 (en) | Endoscope lens | |
RU2545465C1 (en) | Large-aperture lens | |
RU186325U1 (en) | TWO COMPONENT APOCHROMATIC LENS | |
US8503113B2 (en) | Wide-angle relay lens and imaging system having same | |
RU204540U1 (en) | LENS | |
RU2429508C1 (en) | Apochromatic lens | |
RU2726280C1 (en) | High-output lens | |
RU204248U1 (en) | LENS | |
RU2726261C1 (en) | High-output lens | |
RU2412455C1 (en) | Four-element lens | |
RU157161U1 (en) | LENS | |
RU2711627C1 (en) | High-aperture lens for near ir spectral range | |
RU2690053C1 (en) | High-output lens | |
RU142867U1 (en) | LENS | |
RU2727269C1 (en) | Fast eyepiece with remote exit pupil |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QA4A | Patent open for licensing |
Effective date: 20200910 |