[go: up one dir, main page]

RU2018163C1 - Variable-focus lens - Google Patents

Variable-focus lens Download PDF

Info

Publication number
RU2018163C1
RU2018163C1 SU5051268A RU2018163C1 RU 2018163 C1 RU2018163 C1 RU 2018163C1 SU 5051268 A SU5051268 A SU 5051268A RU 2018163 C1 RU2018163 C1 RU 2018163C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lens
component
negative
positive
meniscus
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.В. Дементьев
И.П. Полякова
Original Assignee
Научно-исследовательский институт физической оптики, оптики лазеров и информационно-оптических систем - Головной институт Всероссийского научного центра "ГОИ им.С.И.Вавилова"
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 Научно-исследовательский институт физической оптики, оптики лазеров и информационно-оптических систем - Головной институт Всероссийского научного центра "ГОИ им.С.И.Вавилова" filed Critical Научно-исследовательский институт физической оптики, оптики лазеров и информационно-оптических систем - Головной институт Всероссийского научного центра "ГОИ им.С.И.Вавилова"
Priority to SU5051268 priority Critical patent/RU2018163C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2018163C1 publication Critical patent/RU2018163C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Lenses (AREA)

Abstract

FIELD: optical instrumentation engineering. SUBSTANCE: lens is provided in addition with fixed positive component placed between movable components; movable components of negative focal power are fixed together and mounted for displacement along optical axis obeying linear law, and focal length rations given in description of invention are taken in combination with shapes of lens components. Lens focal lengths are variable between 40 and 100 mm, relative aperture is 1:3:5, angular field of vision is 20 to 8 deg. EFFECT: reduced size of lens along with improved quality of picture throughout the entire field of vision, provision for displacement of movable components along optical axis obeying linear law. 1 dwg, 3 tbl

Description

Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к объективам с переменным фокусным расстоянием, предназначенным для использования как в визуальных приборах, так и в приборах, работающих с телевизионными приемниками. The invention relates to optical instrumentation, in particular to lenses with variable focal length, intended for use both in visual devices and in devices working with television receivers.

Известны объективы с переменным фокусным расстоянием, содержащие два и более компонентов с возможностью перемещения вдоль оптической оси. Как правило, эти системы работают с относительным отверстием 1:2, 1: 3,5, однако один из компонентов этих систем перемещается по сложному нелинейному закону вдоль оптической оси. Known zoom lenses containing two or more components with the ability to move along the optical axis. As a rule, these systems work with a relative aperture of 1: 2, 1: 3,5, however, one of the components of these systems moves along a complex nonlinear law along the optical axis.

Известен объектив, являющийся наиболее близким к заявленному, работающий с относительным отверстием 1:4,5. Объектив содержит пять компонентов, первый, третий и пятый из которых - положительные неподвижные, а второй и четвертый - отрицательные, установленные с возможностью перемещения вдоль оптической оси. Первый компонент состоит из двойной склеенной и одиночной положительных линз, второй компонент - из двух отрицательных менисков, третий компонент состоит из двух положительных линз, четвертый компонент выполнен из двух отрицательных линз, первая из которых склеена из положительной и отрицательной линз, а вторая линза выполнена одиночной плосковогнутой, обращенной вогнутостью к объекту, пятый компонент - из двусклеенного и одиночного положительных менисков, обращенных вогнутостью к объекту. Изменение фокусного расстояния системы достигается одновременным перемещением второго и четвертого компонентов, которые жестко связаны между собой. Known lens, which is the closest to the claimed, working with a relative aperture of 1: 4,5. The lens contains five components, the first, third and fifth of which are positive fixed, and the second and fourth are negative, mounted with the ability to move along the optical axis. The first component consists of double glued and single positive lenses, the second component consists of two negative menisci, the third component consists of two positive lenses, the fourth component is made of two negative lenses, the first of which is glued from positive and negative lenses, and the second lens is single flat-concave, facing concavity to the object, the fifth component - from double-glued and single positive menisci facing concavity to the object. Changing the focal length of the system is achieved by simultaneously moving the second and fourth components, which are rigidly interconnected.

Недостатками известного объектива является малое относительное отверстие, значительная расфокусировка и недостаточно хорошее качество изображения на всем интервале изменения фокусного расстояния объектива. The disadvantages of the known lens is a small relative aperture, significant defocusing and insufficiently good image quality over the entire range of the focal length of the lens.

Целью изобретения является упрощение конструкции при одновременном повышении относительного отверстия и качества изображения на всем поле зрения. The aim of the invention is to simplify the design while increasing the relative aperture and image quality in the entire field of view.

Поставленная цель достигается тем, что в объективе с переменным фокусным расстоянием, содержащем пять компонентов, из которых первый, третий и пятый - неподвижные положительные, второй и четвертый - отрицательные, жестко связаны между собой и установлены с возможностью перемещения по линейному закону вдоль оптической оси, при этом первый компонент выполнен в виде двусклеенной линзы, второй компонент содержит две линзы, одна из которых - мениск, а вторая - отрицательная, третий компонент состоит из двух линз, одна из которых - положительная, четвертый компонент включает в себя две отрицательные линзы, одна из которых выполнена двусклеенной из положительной и отрицательной линз, пятый компонент состоит из двух положительных линз, одна из которых выполнена двусклеенной из положительного и отрицательного менисков, первый компонент выполнен из положительного и отрицательного менисков, обращенных выпуклостью к пространству предметов, мениск второго компонента выполнен положительным, а отрицательная линза - в виде двояковогнутой линзы, склеенной с мениском, первая линза третьего компонента выполнена в виде отрицательного мениска, а вторая линза третьего компонента - в виде двояковыпуклой линзы, склеенной с мениском, положительная линза двусклеенной линзы четвертого компонента выполнена в виде мениска, а одиночная отрицательная линза - в виде мениска, обращенного выпуклостью к пространству предметов, при этом в пятом компоненте двусклеенный мениск обращен выпуклостью к пространству предметов и установлен за одиночной линзой, выполненной в виде двояковыпуклой линзы, причем соотношение фокусных расстояний всех компонентов составляет
F2 ' = - (1,0 ÷ 1,1) F' 3
F4 '= - (1,0 ÷ 1,1) F' 3
F1 ' = (1,0 ÷ 2,0) F' об
F3 ' = (0,55 ÷ 0,65) F' об
F5 ' = (0,40 ÷ 0,50) F' об где F1 ' - F5 ' - фокусные расстояния компонентов объектива;
F' об- наибольшее фокусное расстояние объектива.This goal is achieved by the fact that in a lens with a variable focal length, containing five components, of which the first, third and fifth are motionless positive, the second and fourth are negative, are rigidly interconnected and installed with the possibility of moving along a linear law along the optical axis, the first component is made in the form of a double-glued lens, the second component contains two lenses, one of which is the meniscus, and the second is negative, the third component consists of two lenses, one of which is positive, the fourth component includes two negative lenses, one of which is double-glued from the positive and negative lenses, the fifth component consists of two positive lenses, one of which is double-glued from the positive and negative menisci, the first component is made of positive and negative menisci, convex to the space of objects, the meniscus of the second component is made positive, and the negative lens is in the form of a biconcave lens glued to the meniscus, the first lens is one third the first component is made in the form of a negative meniscus, and the second lens of the third component is in the form of a biconvex lens glued to the meniscus, the positive lens of the double-glued lens of the fourth component is made in the form of a meniscus, and a single negative lens is in the form of a meniscus convex to the space of objects, in the fifth component, the double-glued meniscus is convex to the space of objects and is installed behind a single lens made in the form of a biconvex lens, and the ratio of focal lengths is ex components
F 2 ' = - (1,0 ÷ 1,1) F ' 3
F 4 ' = - (1,0 ÷ 1,1) F ' 3
F 1 ' = (1,0 ÷ 2,0) F ' about
F 3 ' = (0.55 ÷ 0.65) F ' about
F 5 ' = (0.40 ÷ 0.50) F ' about where F 1 ' - F 5 ' are the focal lengths of the lens components;
F ' about - the largest focal length of the lens.

На чертеже в качестве примера дана оптическая схема предлагаемого объектива, построенная в соответствии с приведенными формулами. In the drawing, as an example, given the optical scheme of the proposed lens, built in accordance with the above formulas.

Объектив состоит из пяти компонентов 1-5. Первый компонент состоит из двух склеенных менисков 6 и 7 с оптическими силами противоположного знака, обращенных выпуклостью к пространству предметов, второй компонент состоит из склеенной линзы с оптическими силами противоположного знака - положительного мениска 8 и двояковогнутой линзы 9, третий компонент состоит из склеенных между собой линз - отрицательного мениска 10 и двояковыпуклой линзы 11, четвертый компонент выполнен из двух склеенных между собой линз 12 и 13 и отрицательного мениска 14, обращенного выпуклостью к пространству предметов, пятый компонент состоит из двояковыпуклой линзы 15 и склеенных между собой двух менисков 16 и 17 с оптическими силами противоположного знака обращенных выпуклостью к пространству предметов. The lens consists of five components 1-5. The first component consists of two glued menisci 6 and 7 with opposite optical forces convex to the space of objects, the second component consists of a glued lens with opposite optical forces - a positive meniscus 8 and biconcave lens 9, the third component consists of lenses glued together - a negative meniscus 10 and a biconvex lens 11, the fourth component is made of two lenses 12 and 13 glued together and a negative meniscus 14, convex to the space On the other hand, the fifth component consists of a biconvex lens 15 and two menisci 16 and 17 glued together with optical forces of the opposite sign, convex to the space of objects.

При кратности изменения фокусного расстояния объектива, равной 2,5, объектив практически не имеет расфокусировки на всем интервале изменения фокусного расстояния. When the magnification of the focal length of the lens is 2.5, the lens has virtually no defocus over the entire range of the focal length.

В табл.1 представлены конструктивные элементы предлагаемого объектива. Table 1 presents the structural elements of the proposed lens.

Объектив, фокусное расстояние которого изменяется от 40 до 100 мм, работает с относительным отверстием 1:3,5 и угловым полем зрения 2ω = 20 ÷ 8о. Наибольшая расфокусировка на всем интервале изменения фокусного расстояния не превышает 0,006 мм вдоль оптической оси.A lens whose focal length varies from 40 to 100 mm works with a relative aperture of 1: 3.5 and an angular field of view of 2ω = 20 ÷ 8 о . The greatest defocusing over the entire range of the focal length does not exceed 0.006 mm along the optical axis.

В табл. 2 даны полихроматические значения энергии в диаметре пятна по полю зрения для всех значений фокусных расстояний объектива. In the table. Figure 2 gives the polychromatic values of the energy in the diameter of the spot along the field of view for all values of the focal lengths of the lens.

Энергия спектральной кривой работы прибора представлена в табл.3. The energy of the spectral curve of the device is presented in table.3.

Claims (1)

ОБЪЕКТИВ С ПЕРЕМЕННЫМ ФОКУСНЫМ РАССТОЯНИЕМ, содержащий пять компонентов, из которых первый, третий и пятый - неподвижные положительные, второй и четвертый - отрицательные, жестко связаны между собой и установлены с возможностью перемещения по линейному закону вдоль оптической оси, при этом первый компонент выполнен в виде двусклеенной линзы, второй компонент содержит две линзы, одна из которых - мениск, а вторая - отрицательная, третий компонент состоит из двух линз, одна из которых положительная, четвертый компонент включает в себя две отрицательных линзы, одна из которых выполнена двусклеенной из положительной и отрицательной линз, пятый компонент состоит из двух положительных линз, одна из которых выполнена двусклеенной из положительного и отрицательного менисков, отличающийся тем, что в нем первый компонент выполнен из положительного и отрицательного менисков, обращенных выпуклостью к пространству предметов, мениск второго компонента выполнен положительным, а отрицательная линза - в виде двояковогнутой линзы, склеенной с мениском, первая линза третьего компонента выполнена в виде отрицательного мениска, а вторая линза третьего компонента - в виде двояковыпуклой линзы, склеенной с мениском, положительная линза двусклеенной линзы четвертого компонента выполнена в виде мениска, а одиночная отрицательная линза в виде мениска, обращенного выпуклостью к пространству предметов, при этом в пятом компоненте двусклеенный мениск обращен выпуклостью к пространству предметов и установлен за одиночной линзой, выполненной в виде двояковыпуклой линзы, причем соотношение фокусных расстояний всех компонентов составляет
F
Figure 00000001
= -(0,1-1,1)F
Figure 00000002
;
F
Figure 00000003
= -(1,0-1,1)F
Figure 00000004
;
F
Figure 00000005
=(1,9-2,0)F
Figure 00000006
;
F
Figure 00000007
=(0,55-0,65)F
Figure 00000008
;
F
Figure 00000009
=(0,40-0,50)F
Figure 00000010
,
где F
Figure 00000011
, F
Figure 00000012
, F
Figure 00000013
, F
Figure 00000014
, F
Figure 00000015
- фокусные расстояния первого, второго, третьего, четвертого и пятого компонентов объектива соответственно;
F
Figure 00000016
- наибольшее фокусное расстояние объектива.VARIABLE FOCUS DISTANCE LENS, containing five components, of which the first, third and fifth are motionless positive, the second and fourth are negative, rigidly interconnected and mounted with the possibility of moving along a linear law along the optical axis, while the first component is made in the form a double-glued lens, the second component contains two lenses, one of which is the meniscus, and the second is negative, the third component consists of two lenses, one of which is positive, the fourth component includes two negative lenses, one of which is double-glued of positive and negative lenses, the fifth component consists of two positive lenses, one of which is double-glued of positive and negative menisci, characterized in that the first component is made of positive and negative menisci, convex to the space of objects, the meniscus of the second component is made positive, and the negative lens is in the form of a biconcave lens glued to the meniscus, the first lens of the third component in made in the form of a negative meniscus, and the second lens of the third component in the form of a biconvex lens glued to the meniscus, the positive lens of the double-glued lens of the fourth component is made in the form of a meniscus, and a single negative lens in the form of a meniscus, convex to the space of objects, while in the fifth the component of the double-glued meniscus is convex to the space of objects and mounted behind a single lens made in the form of a biconvex lens, and the ratio of the focal lengths of all components with stavlyaet
F
Figure 00000001
= - (0,1-1,1) F
Figure 00000002
;
F
Figure 00000003
= - (1,0-1,1) F
Figure 00000004
;
F
Figure 00000005
= (1.9-2.0) F
Figure 00000006
;
F
Figure 00000007
= (0.55-0.65) F
Figure 00000008
;
F
Figure 00000009
= (0.40-0.50) F
Figure 00000010
,
where f
Figure 00000011
, F
Figure 00000012
, F
Figure 00000013
, F
Figure 00000014
, F
Figure 00000015
- focal lengths of the first, second, third, fourth and fifth components of the lens, respectively;
F
Figure 00000016
- the largest focal length of the lens.
SU5051268 1992-07-03 1992-07-03 Variable-focus lens RU2018163C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5051268 RU2018163C1 (en) 1992-07-03 1992-07-03 Variable-focus lens

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5051268 RU2018163C1 (en) 1992-07-03 1992-07-03 Variable-focus lens

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2018163C1 true RU2018163C1 (en) 1994-08-15

Family

ID=21608781

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5051268 RU2018163C1 (en) 1992-07-03 1992-07-03 Variable-focus lens

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2018163C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 917158, кл. G 02B 15/14, 1982. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101515059B (en) Zoom lens and imaging device having the same
JPS55147606A (en) Telephoto lens
EP4471484A3 (en) Slim pop-out wide camera lenses
CA2243785A1 (en) High performance zoom lens system
KR970002389A (en) Zoom lens optics
US4196970A (en) Optical objective with extended varifocal range
EP1046940A3 (en) Zoom lens and video camera using the same
CN106556925A (en) Zoom lens and the image pick-up device including zoom lens
JPH0437963B2 (en)
RU2018163C1 (en) Variable-focus lens
JPS57161824A (en) Zoom lens system
KR100337371B1 (en) Zoom lens optical system for mid-infrared
RU2041479C1 (en) Fast wide-angle lens
JPS55111915A (en) Zoom lens
JPS575023A (en) Zoom lens system
JPS565518A (en) Optical correction type variable focal length lens system
CN107247323B (en) Two-group zoom lens, method of using the same, and imaging apparatus including the same
SU1732320A1 (en) Variable-focus objective
JPS6474521A (en) Rear focus type zoom lens
US5173727A (en) Zoom viewfinder
CN111736326B (en) High-zoom-ratio image pickup device and zoom lens
RU2073263C1 (en) Fast telephoto lens
SU466477A1 (en) Pancratic wrapping system
JPS57168210A (en) High-performance telephoto zoom lens system
SU569998A1 (en) Projection panmultipe objective with varying magnification