[go: up one dir, main page]

RU2645912C1 - High-aperture lens - Google Patents

High-aperture lens Download PDF

Info

Publication number
RU2645912C1
RU2645912C1 RU2017118545A RU2017118545A RU2645912C1 RU 2645912 C1 RU2645912 C1 RU 2645912C1 RU 2017118545 A RU2017118545 A RU 2017118545A RU 2017118545 A RU2017118545 A RU 2017118545A RU 2645912 C1 RU2645912 C1 RU 2645912C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
component
lens
space
objects
refractive index
Prior art date
Application number
RU2017118545A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Иванович Щеглов
Геннадий Иванович Федченко
Светлана Николаевна Зубок
Original Assignee
Публичное акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева"
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" filed Critical Публичное акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева"
Priority to RU2017118545A priority Critical patent/RU2645912C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2645912C1 publication Critical patent/RU2645912C1/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 -
    • G02B9/34—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having four components only

Landscapes

  • Lenses (AREA)

Abstract

FIELD: optics.
SUBSTANCE: invention can be used in optical systems, in particular, working with a receiving television matrix. fast lens consists of four components. First component on the side of the object space is made in the form of a single positive lens with the first surface facing by convexity to the object space, and with a radius of modulus less than the radius of the second surface. Second component is a positive meniscus, the convex side of which faces the object space. Third component is a single negative meniscus, which is turned by a convex surface to the space of objects, and the fourth component is a positive lens, glued along the path of biconvex and biconcave lenses. Refractive index of the biconvex lens material of the glued component is more than the refractive index of the negative lens material of this component.
EFFECT: technical result is an increase in covering power in the space of objects with a high image quality and higher manufacturability.
3 cl, 1 dwg, 3 tbl

Description

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в различных оптических системах, в частности, работающих с приемной телевизионной матрицей.The invention relates to optical instrumentation and can be used in various optical systems, in particular, working with a receiving television matrix.

Известен светосильный объектив для ближней ИК-области спектра, описанный в свидетельстве на полезную модель RU №18202, МПК G02B 13/14; 9/34; 9/52, опубл. 27.05.2001 г., состоящий по ходу лучей из четырех компонентов. Первый компонент - положительная линза. Второй - положительный мениск, обращенный выпуклостью к предмету. Третий - отрицательная линза. Четвертый - двусклеенный, состоящий из двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к предмету. За четвертым компонентом расположен светофильтр, выполненный в виде плоскопараллельной пластины. Однако объектив имеет сложную конструкцию, так как кроме четырех компонентов содержит еще и светофильтр.Known fast lens for the near infrared region of the spectrum described in the certificate for utility model RU No. 18202, IPC G02B 13/14; 9/34; 9/52, publ. 05/27/2001, consisting of four components along the rays. The first component is a positive lens. The second is a positive meniscus convex to the subject. The third is a negative lens. The fourth is double-glued, consisting of a biconvex lens and a negative meniscus, facing concavity to the subject. Behind the fourth component, there is a light filter made in the form of a plane-parallel plate. However, the lens has a complex structure, since in addition to the four components it also contains a light filter.

Наиболее близким аналогом к заявленному техническому решению является светосильный объектив для ближней ИК-области спектра, описанный в патенте RU №2052840, МПК G02B 13/14; 9/34, опубл. 20.01.1996 г., состоящий из четырех компонентов: первого - выпукло-плоской линзы, второго - положительного мениска, обращенного выпуклостью к предмету, третьего - плоско-вогнутой линзы, и четвертого - склеенной положительной линзы, состоящей из двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к предмету. Однако данный объектив имеет недостаточное угловое поле в пространстве предметов 2W=16° и недостаточную технологичность, так как все сферические оптические поверхности выполнены с разными по модулю радиусами.The closest analogue to the claimed technical solution is a fast lens for the near infrared region of the spectrum, described in patent RU No. 2052840, IPC G02B 13/14; 9/34, publ. 01/20/1996, consisting of four components: the first is a convex-flat lens, the second is a positive meniscus convex to the object, the third is a flat-concave lens, and the fourth is a glued positive lens consisting of a biconvex lens and a negative meniscus, facing concavity to the subject. However, this lens has an insufficient angular field in the space of objects 2W = 16 ° and insufficient manufacturability, since all spherical optical surfaces are made with radii different in modulus.

Задачей изобретения является создание светосильного объектива с повышенными эксплуатационными характеристиками.The objective of the invention is the creation of a fast lens with enhanced performance.

Технический результат - увеличение углового поля в пространстве предметов при высоком качестве изображения и повышенной технологичности.The technical result is an increase in the angular field in the space of objects with high image quality and high adaptability.

Это достигается тем, что в светосильном объективе, состоящем из четырех компонентов, из которых первый со стороны пространства предметов выполнен в виде одиночной положительной линзы с первой поверхностью, обращенной выпуклостью к пространству предметов, и радиусом первой поверхности по модулю, меньшим радиуса второй поверхности, второй компонент выполнен в виде одиночного положительного мениска, обращенного выпуклостью к пространству предметов, третий компонент выполнен в виде одиночной отрицательной линзы, а четвертый компонент - в виде склеенной положительной линзы, состоящей по ходу лучей из двояковыпуклой линзы и отрицательной линзы, причем показатель преломления оптического материала двояковыпуклой линзы склеенного компонента больше показателя преломления оптического материала отрицательной линзы этого компонента, в отличие от известного третий компонент выполнен в виде мениска, обращенного выпуклой поверхностью к предмету, а отрицательная линза четвертого компонента выполнена двояковогнутой.This is achieved by the fact that in a fast lens consisting of four components, of which the first from the side of the space of objects is made in the form of a single positive lens with a first surface convex to the space of objects and a radius of the first surface modulo smaller than the radius of the second surface, the second the component is made in the form of a single positive meniscus, convex to the space of objects, the third component is made in the form of a single negative lens, and the fourth component is in in the form of a glued positive lens, consisting along the rays of a biconvex lens and a negative lens, the refractive index of the optical material of the biconvex lens of the glued component is greater than the refractive index of the optical material of the negative lens of this component, in contrast to the known third component, is made in the form of a meniscus facing the convex surface to subject, and the negative lens of the fourth component is made biconcave.

Кроме того, может иметь место условие:In addition, there may be a condition:

|R3|=|R7|=|R8|,| R 3 | = | R 7 | = | R 8 |,

где R3, R7, R8 - радиусы кривизны третьей, седьмой и восьмой оптических поверхностей по ходу лучей.where R 3 , R 7 , R 8 are the radii of curvature of the third, seventh and eighth optical surfaces along the rays.

Кроме того, может иметь место условие:In addition, there may be a condition:

1,54<n3<1,79,1.54 <n 3 <1.79,

где n3 - показатель преломления оптического материала третьего компонента для линии е.where n 3 is the refractive index of the optical material of the third component for the line e.

На чертеже представлена оптическая схема предложенного светосильного объектива.The drawing shows an optical diagram of the proposed aperture lens.

Светосильный объектив состоит из пяти линз в четырех компонентах. Первый компонент по ходу лучей выполнен в виде одиночной положительной линзы 1 с первой поверхностью, обращенной выпуклостью к пространству предметов, и радиусом первой поверхности по модулю, меньшим радиуса второй поверхности. Второй компонент выполнен в виде одиночного положительного мениска 2, обращенного выпуклостью к предмету. Третий компонент выполнен в виде одиночного отрицательного мениска 3, обращенного выпуклой поверхностью к пространству предметов. Четвертый компонент выполнен в виде склеенной положительной линзы, состоящей по ходу лучей из двояковыпуклой линзы 4 и двояковогнутой линзы 5, причем показатель преломления оптического материала двояковыпуклой линзы 4 склеенного компонента больше показателя преломления оптического материала отрицательной линзы 5 этого компонента. Кроме того, могут иметь место условия:A fast lens consists of five lenses in four components. The first component along the rays is made in the form of a single positive lens 1 with a first surface convex to the space of objects and a radius of the first surface modulo smaller than the radius of the second surface. The second component is made in the form of a single positive meniscus 2, convex to the subject. The third component is made in the form of a single negative meniscus 3 facing a convex surface to the space of objects. The fourth component is made in the form of a glued positive lens, consisting along the rays of a biconvex lens 4 and a biconcave lens 5, and the refractive index of the optical material of the biconvex lens 4 of the glued component is greater than the refractive index of the optical material of the negative lens 5 of this component. In addition, conditions may apply:

|R3|=|R7|=|R8| и 1,54<n3<1,79,| R 3 | = | R 7 | = | R 8 | and 1.54 <n 3 <1.79,

а апертурная диафрагма может совпадать с первой оптической поверхностью линзы 3, но может находиться и в другом месте, например между линзой 3 и линзой 4.and the aperture diaphragm may coincide with the first optical surface of the lens 3, but may be located in another place, for example between lens 3 and lens 4.

Предложенная оптическая система работает как собирающий из бесконечности объектив. Световой поток от предмета, расположенного в бесконечности, попадает в объектив, где проходит через линзы 1, 2, 3, 4, 5 и образует изображение предмета в плоскости наилучшей установки, в которой установлен приемник оптического излучения, например телевизионная матрица (не показан).The proposed optical system works like a lens collecting from infinity. The luminous flux from an object located at infinity enters the lens, where it passes through lenses 1, 2, 3, 4, 5 and forms an image of the object in the plane of the best installation in which an optical radiation receiver is installed, for example, a television matrix (not shown).

В соответствии с предложенным решением рассчитаны два варианта конструкции светосильного объектива, исправленные в спектральном диапазоне от 600 до 660 нм для основной длины волны 640 нм.In accordance with the proposed solution, two design options for the fast lens were calculated, corrected in the spectral range from 600 to 660 nm for the main wavelength of 640 nm.

Конструктивные параметры предложенного объектива по первому варианту приведены в таблице 1.The design parameters of the proposed lens according to the first embodiment are shown in table 1.

Характеристики рассчитанного объектива по первому варианту:The characteristics of the calculated lens in the first embodiment:

фокусное расстояниеfocal length 57,5 мм57.5 mm задний фокальный отрезокback focal length 13,22 мм13.22 mm относительное отверстиеrelative hole 1:2,61: 2.6 угловое поле в пространстве предметовangular field in the space of objects 20 град.20 deg.

Figure 00000001
Figure 00000001

В предложенном объективе по первому варианту исполнения имеется равенство по модулю радиусов трех сферических поверхностей.In the proposed lens according to the first embodiment, there is equality modulo radii of three spherical surfaces.

Конструктивные параметры предложенного объектива по второму варианту исполнения приведены в таблице 2.The design parameters of the proposed lens according to the second embodiment are shown in table 2.

Характеристики рассчитанного объектива по второму варианту:The characteristics of the calculated lens in the second embodiment:

фокусное расстояниеfocal length 57,4 мм57.4 mm задний фокальный отрезокback focal length 13,19 мм13.19 mm относительное отверстиеrelative hole 1:2,61: 2.6 угловое поле в пространстве предметовangular field in the space of objects 20 град.20 deg.

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

В таблице 3 приведены аберрации для длины волны 640 нм предложенного светосильного объектива по первому и второму вариантам исполнения.Table 3 shows the aberrations for a wavelength of 640 nm of the proposed aperture lens according to the first and second embodiments.

Таким образом, обеспечено получение технического результата: создан светосильный объектив с увеличенным угловым полем в пространстве предметов при высоком качестве изображения и повышенной технологичности.Thus, a technical result is obtained: a fast lens with an increased angular field in the space of objects is created with high image quality and high adaptability.

Claims (7)

1. Светосильный объектив, состоящий из четырех компонентов, из которых первый со стороны пространства предметов выполнен в виде одиночной положительной линзы с первой поверхностью, обращенной выпуклостью к пространству предметов, и радиусом первой поверхности по модулю, меньшим радиуса второй поверхности, второй компонент выполнен в виде одиночного положительного мениска, обращенного выпуклостью к пространству предметов, третий компонент выполнен в виде одиночной отрицательной линзы, а четвертый компонент - в виде склеенной положительной линзы, состоящей по ходу лучей из двояковыпуклой и отрицательной линз, причем показатель преломления оптического материала двояковыпуклой линзы склеенного компонента больше показателя преломления оптического материала отрицательной линзы этого компонента, отличающийся тем, что третий компонент выполнен в виде мениска, обращенного выпуклой поверхностью к пространству предметов, а отрицательная линза четвертого компонента выполнена двояковогнутой.1. A fast lens consisting of four components, of which the first from the side of the space of objects is made in the form of a single positive lens with a first surface convex to the space of objects and a radius of the first surface modulo smaller than the radius of the second surface, the second component is made in the form of a single positive meniscus convex to the space of objects, the third component is made in the form of a single negative lens, and the fourth component is in the form of a glued positive a single lens, consisting along the rays of a biconvex and negative lenses, and the refractive index of the optical material of the biconvex lens of the glued component is greater than the refractive index of the optical material of the negative lens of this component, characterized in that the third component is made in the form of a meniscus, convex surface facing the space of objects, and the negative lens of the fourth component is biconcave. 2. Светосильный объектив по п. 1, отличающийся тем, что имеет место условие:2. A fast lens according to claim 1, characterized in that the condition is: ⎪R3⎪=⎪R7⎪=⎪R8⎪,⎪R 3 ⎪ = ⎪R 7 ⎪ = ⎪R 8 ⎪, где R3, R7, R8 - радиусы кривизны третьей, седьмой и восьмой оптических поверхностей по ходу лучей.where R 3 , R 7 , R 8 are the radii of curvature of the third, seventh and eighth optical surfaces along the rays. 3. Светосильный объектив по п. 1, отличающийся тем, что имеет место условие:3. A fast lens according to claim 1, characterized in that the condition is: 1,54<n3<1,79,1.54 <n 3 <1.79, где n3 - показатель преломления оптического материала третьего компонента для линии е.where n 3 is the refractive index of the optical material of the third component for the line e.
RU2017118545A 2017-05-30 2017-05-30 High-aperture lens RU2645912C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017118545A RU2645912C1 (en) 2017-05-30 2017-05-30 High-aperture lens

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017118545A RU2645912C1 (en) 2017-05-30 2017-05-30 High-aperture lens

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2645912C1 true RU2645912C1 (en) 2018-02-28

Family

ID=61568481

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017118545A RU2645912C1 (en) 2017-05-30 2017-05-30 High-aperture lens

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2645912C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2723338C1 (en) * 2019-08-06 2020-06-09 Публичное акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева", ПАО КМЗ Fast lens
RU2726263C1 (en) * 2019-10-30 2020-07-10 Публичное акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева", ПАО КМЗ High-output lens
CN112799213A (en) * 2021-02-02 2021-05-14 南京波长光电科技股份有限公司 An optical projection lens for observing the concave surface of a sphere suspended in a liquid

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5461920A (en) * 1977-10-27 1979-05-18 Canon Inc Rear aperture large aperture photographic lens
SU1661709A1 (en) * 1989-04-04 1991-07-07 Предприятие П/Я А-7309 Fast objective with protruding eye-piece
RU2052840C1 (en) * 1993-05-18 1996-01-20 Акционерное общество открытого типа "Красногорский завод" Fast lens for near ir spectral range
RU18202U1 (en) * 2000-12-26 2001-05-27 Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" LIGHT LIGHT FOR THE NEAR IR SPECTRUM AREA
US20040196574A1 (en) * 2003-04-01 2004-10-07 Olympus Optical Co., Ltd. Image-formation optical system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5461920A (en) * 1977-10-27 1979-05-18 Canon Inc Rear aperture large aperture photographic lens
SU1661709A1 (en) * 1989-04-04 1991-07-07 Предприятие П/Я А-7309 Fast objective with protruding eye-piece
RU2052840C1 (en) * 1993-05-18 1996-01-20 Акционерное общество открытого типа "Красногорский завод" Fast lens for near ir spectral range
RU18202U1 (en) * 2000-12-26 2001-05-27 Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" LIGHT LIGHT FOR THE NEAR IR SPECTRUM AREA
US20040196574A1 (en) * 2003-04-01 2004-10-07 Olympus Optical Co., Ltd. Image-formation optical system

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2723338C1 (en) * 2019-08-06 2020-06-09 Публичное акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева", ПАО КМЗ Fast lens
RU2726263C1 (en) * 2019-10-30 2020-07-10 Публичное акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева", ПАО КМЗ High-output lens
CN112799213A (en) * 2021-02-02 2021-05-14 南京波长光电科技股份有限公司 An optical projection lens for observing the concave surface of a sphere suspended in a liquid

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20170016714A (en) Image pickup lens
RU2611100C1 (en) High-aperture lens
RU2645912C1 (en) High-aperture lens
TW201317611A (en) Lens module system
RU2386155C1 (en) Large-aperture lens
RU2723338C1 (en) Fast lens
RU2451312C1 (en) Objective lens
RU2411555C1 (en) Large-aperture lens
RU2630194C1 (en) Large-aperture lens
RU2396581C1 (en) Large-aperture lens
RU2676554C1 (en) Wide angle lens
RU2586273C1 (en) High-aperture lens
RU162347U1 (en) LIGHT ACHROMATIC LENS LENS OF INFRARED RANGE
RU163268U1 (en) TWO-LENS LENS
RU2726261C1 (en) High-output lens
RU2726280C1 (en) High-output lens
RU2744091C1 (en) High-aperture lens
RU2421764C1 (en) Objective lens for visible and near infrared spectrum
RU2545465C1 (en) Large-aperture lens
RU2726263C1 (en) High-output lens
RU2753179C1 (en) High-speed lens
RU2445659C1 (en) Large-aperture lens
RU2331909C1 (en) Objective lens for closer infrared spectrum
RU2759050C1 (en) Doublet-objective lens
RU2737029C1 (en) Large aperture lens

Legal Events

Date Code Title Description
QA4A Patent open for licensing

Effective date: 20200519