RU2183339C1

RU2183339C1 - Photographic objective

Info

Publication number: RU2183339C1
Application number: RU2000130495/28A
Authority: RU
Inventors: А.А. Токарев; Г.А. Донцов; З.М. Малышева
Original assignee: Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева"
Priority date: 2000-12-06
Filing date: 2000-12-06
Publication date: 2002-06-10

Abstract

FIELD: optical engineering. SUBSTANCE: device has two parts. The first part is positive. It has three individual lenses the first of which is convexo-convex. The second lens is negative meniscus turned towards the image with its concave side. The third one is positive meniscus turned towards the image with its concave side. The second part is negative. It has for individual lenses of which the first and the second one are concavo-concave, the third one is convexo-convex and the fourth one is positive meniscus turned towards the object with its concave side. The lens has diffraction quality of image in spectral band width of Δλ ==500-900 nm and feature of apochromatic adjustment of the secondary spectrum. EFFECT: high resolution of images in wide spectral range. 1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к длиннофокусным линзовым объективам, и может быть применено в различных оптико-фотографических и оптико-электронных приборах для высокоразрешающего формирования изображения в широком спектральном диапазоне, в частности в панхроматической аэросъемочной и космической аппаратуре для исследования природных ресурсов Земли. The invention relates to optical instrumentation, in particular to telephoto lenses, and can be applied in various optical-photographic and optical-electronic devices for high-resolution imaging in a wide spectral range, in particular in panchromatic aerial and space equipment for studying the Earth's natural resources.

Известен объектив (а.с. СССР 226883, МПК G 02 В 11/34, опубл. в 1969 г. ), содержащий два компонента, первый из которых положительный, выполненный из склеенного и одиночного положительных менисков, второй - отрицательный, выполненный из последовательно установленных двух отрицательных и положительных линз. A known lens (AS USSR 226883, IPC G 02 B 11/34, published in 1969) containing two components, the first of which is positive, made of glued and single positive menisci, the second is negative, made of sequentially established two negative and positive lenses.

Наиболее близким аналогом является фотографический объектив по а.с. СССР 788065, МПК G 02 В 11/34, опубл. в 1980 г. Он содержит два компонента, первый - положительный, состоящий из трех одиночных линз, первая из которых положительный мениск, обращенный вогнутостью к изображению, вторая линза двояковыпуклая, а третья - двояковогнутая, второй компонент отрицательный, состоящий из отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к изображению, двояковогнутой и двояковыпуклой линз и положительного мениска, обращенного вогнутостью к предмету, причем все линзы выполнены из стекол с показателем преломления, превышающим 1,6. The closest analogue is a photographic lens by a.s. USSR 788065, IPC G 02 B 11/34, publ. in 1980, it contains two components, the first is positive, consisting of three single lenses, the first of which is a positive meniscus facing concavity to the image, the second lens is biconvex, and the third is biconcave, the second component is negative, consisting of a negative meniscus facing concavity to the image, biconcave and biconvex lenses and a positive meniscus facing concavity to the subject, and all lenses are made of glass with a refractive index exceeding 1.6.

Недостатком данного объектива является малый спектральный диапазон работы, а также большая величина дисторсии для угла поля зрения 2ω = 10^°, для фокусного расстояния f'=480 мм и относительного отверстия 1:n=1:6,3 и, как следствие, невозможность получения высокого качества изображения в спектральном диапазоне Δλ = (500-900) нм.The disadvantage of this lens is the small spectral range of operation, as well as the large distortion for the field of view angle 2ω = 10 ^° , for the focal length f '= 480 mm and the relative aperture 1: n = 1: 6.3 and, as a result, the impossibility of obtaining high image quality in the spectral range Δλ = (500-900) nm.

Задачей данного изобретения является создание высококачественного объектива при работе в широком спектральном диапазоне Δλ = (500-900) нм путем исправления вторичного спектра и повышения качества изображения. The objective of the invention is to create a high-quality lens when working in a wide spectral range Δλ = (500-900) nm by correcting the secondary spectrum and improving image quality.

Технический результат, обеспечивающий получение высокого качества в указанном диапазоне, достигается созданием фотографического объектива, содержащего два компонента, первый - положительный, состоящий из трех одиночных линз, первая из которых положительная, а из оставшихся одна положительная, а другая отрицательная, второй компонент - отрицательный, состоящий из четырех одиночных линз, первая из которых отрицательная, вторая - двояковогнутая, третья - двояковыпуклая и четвертая - положительный мениск, обращенный вогнутостью к предмету, в отличие от известного в первом компоненте первая линза двояковыпуклая, вторая - отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к изображению, третья - положительный мениск, обращенный вогнутостью к изображению, а первая линза второго компонента двояковогнутая. The technical result, which ensures high quality in the specified range, is achieved by creating a photographic lens containing two components, the first is positive, consisting of three single lenses, the first of which is positive, and the remaining one is positive and the other negative, the second component is negative, consisting of four single lenses, the first of which is negative, the second is biconcave, the third is biconvex and the fourth is a positive meniscus with a concavity facing the object, unlike the first component known in the first component, the first lens is biconvex, the second is the negative meniscus facing concavity to the image, the third is the positive meniscus facing concavity to the image, and the first lens of the second component is biconcave.

На чертеже представлена принципиальная оптическая схема предлагаемого объектива. The drawing shows a schematic optical diagram of the proposed lens.

Объектив содержит два компонента I и II. Компонент I состоит из двояковыпуклой линзы 1, отрицательного мениска 2 и положительного мениска 3, обращенных вогнутостью к изображению. Компонент II состоит из последовательно расположенных двояковогнутых линз 4 и 5, двояковыпуклой линзы 6 и положительного мениска 7, обращенного вогнутостью к предмету. The lens contains two components I and II. Component I consists of a biconvex lens 1, a negative meniscus 2 and a positive meniscus 3, facing a concavity to the image. Component II consists of sequentially arranged biconcave lenses 4 and 5, a biconvex lens 6, and a positive meniscus 7 facing concavity to the subject.

Объектив работает следующим образом: световой поток от предмета проходит через линзы 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, которые формируют изображение предмета в плоскости изображения (не показана). The lens works as follows: the light flux from the object passes through the lenses 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, which form the image of the object in the image plane (not shown).

В соответствии с предложенным решением рассчитан фотографический объектив, имеющий следующие оптические характеристики:
1. фокусное расстояние - 480 мм;
2. относительное отверстие - 1:6,3;
3. угловое поле в пространстве предметов - 10^o;
4. дисторсия для края поля - 0,015%;
5. сферическая аберрация для края отверстия - 0,001 мм;
6. меридиональная кривизна для края поля - 0,007 мм;
7. сагиттальная кривизна для края поля - 0,01 мм;
8. значение коэффициента передачи модуляции (КПМ) на пространственной частоте 70 мм^-1 в пределах поля зрения - не ниже 0,6;
9. хроматическая аберрация увеличения во всем спектральном диапазоне от λ₁ = 500 нм до λ₂ = 900 нм - не более 0,001 мм.In accordance with the proposed solution, a photographic lens is calculated having the following optical characteristics:
1. focal length - 480 mm;
2. the relative aperture is 1: 6.3;
3. angular field in the space of objects - 10 ^o ;
4. distortion for the edge of the field - 0.015%;
5. spherical aberration for the edge of the hole - 0.001 mm;
6. meridional curvature for the field edge - 0.007 mm;
7. sagittal curvature for the edge of the field - 0.01 mm;
8. the value of the modulation transmission coefficient (KPM) at a spatial frequency of 70 mm ^-1 within the field of view is not lower than 0.6;
9. chromatic aberration of increase in the entire spectral range from λ ₁ = 500 nm to λ ₂ = 900 nm - not more than 0.001 mm.

Конструктивные параметры объектива представлены в таблице. The design parameters of the lens are presented in the table.

Таким образом, в результате предложенного решения обеспечено получение технического результата: создан фотографический объектив, обеспечивающий высокое качество изображения для широкого спектрального диапазона Δλ = 500-900 нм. Объектив при фокусном расстоянии f'=480 мм имеет вторичный спектр не более 0,06 мм в спектральном диапазоне Δλ = 500-900 нм. Thus, as a result of the proposed solution, a technical result is obtained: a photographic lens is created that provides high image quality for a wide spectral range Δλ = 500-900 nm. The lens with a focal length f '= 480 mm has a secondary spectrum of not more than 0.06 mm in the spectral range Δλ = 500-900 nm.

Объектив можно отнести к классу систем с дифракционным качеством изображения и апохроматической коррекцией вторичного спектра. The lens can be classified as a class of systems with diffractive image quality and apochromatic correction of the secondary spectrum.

Он состоит из достаточно толстых оптических элементов, что позволяет обеспечить вибро- и ударопрочность конструкции при использовании в аппаратуре дистанционного зондирования. It consists of sufficiently thick optical elements, which allows for vibration and shock resistance of the structure when used in remote sensing equipment.

Claims

A photographic lens containing two components, the first is positive, consisting of three single lenses, the first of which is positive, and the remaining one is positive and the other negative, the second component is negative, consisting of four single lenses, the first of which is negative, the second is biconcave , the third is biconvex, and the fourth is a positive meniscus facing concavity to the object, characterized in that in the first component the first lens is biconvex, the second is negative, and the third is positive menisci facing concavity to the image, while the first lens of the second component is biconcave.