[go: up one dir, main page]

RU2357274C1 - Objective - Google Patents

Objective Download PDF

Info

Publication number
RU2357274C1
RU2357274C1 RU2007147439/28A RU2007147439A RU2357274C1 RU 2357274 C1 RU2357274 C1 RU 2357274C1 RU 2007147439/28 A RU2007147439/28 A RU 2007147439/28A RU 2007147439 A RU2007147439 A RU 2007147439A RU 2357274 C1 RU2357274 C1 RU 2357274C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lens
making
focal length
lenses
convex
Prior art date
Application number
RU2007147439/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Светлана Николаевна Зубок (RU)
Светлана Николаевна Зубок
Сергей Иванович Щеглов (RU)
Сергей Иванович Щеглов
Original Assignee
Открытое 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 Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" filed Critical Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева"
Priority to RU2007147439/28A priority Critical patent/RU2357274C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2357274C1 publication Critical patent/RU2357274C1/en

Links

Landscapes

  • Lenses (AREA)

Abstract

FIELD: instrument making.
SUBSTANCE: invention relates to optical instrument making and can be used in various optical devices, including, TV cameras incorporating a reception matrix. The objective consists of four lenses arranged along the beam, i.e. the first making the biconvex lens, the second making a biconcave lens, the third making a convexo-plane lens, the fourth making a convex-plane lens. The convexo-plane lens thickness-to-objective focal length ratio varies from 0.09 to 0.15. The following ratios exist in this case, i.e. 1.61 < n1 = n3 = n4 <1.63, 1.6 < n2 <1.673, where n1, n2, n3, n4 are the parametres of refraction of the material of the first, second, third and fourth lenses for line D. The third air interval-to-objective focal length ratio can make vary 0.001 to 001.
EFFECT: higher-quality image and ease of manufacture.
2 cl, 1 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в различных оптических приборах, в том числе в телекамерах, работающих с приемной матрицей.The present invention relates to optical instrumentation and can be used in various optical devices, including in cameras operating with a receiving matrix.

Известен четырехлинзовый фотографический объектив (патент Германии №403706, 42h 4/05, опубл. 1924 г.), в котором первая линза по ходу луча - двояковыпуклая, вторая - двояковогнутая, третья - двояковыпуклая и четвертая линза - положительный мениск, обращенный выпуклостью к изображению.A four-lens photographic lens is known (German patent No. 403706, 42h 4/05, publ. 1924), in which the first lens along the beam is biconvex, the second is biconcave, the third is biconvex and the fourth lens is a positive meniscus convex to the image .

Однако этот объектив, пересчитанный на фокусное расстояние 78,05 мм, при относительном отверстии 1:2,6 и угле поля зрения 2W=9 град. имеет недостаточно высокое качество изображения (так, поперечная сферическая аберрация для точки на оси достигает величины - 0,215 мм, а для широких наклонных пучков в меридиональном и сагиттальном сечении - величины 0,218 мм и 0,224 мм соответственно).However, this lens, calculated at a focal length of 78.05 mm, has a relative aperture of 1: 2.6 and a field of view angle of 2W = 9 degrees. It doesn’t have a high enough image quality (for example, the transverse spherical aberration for a point on the axis reaches 0.215 mm, and for wide inclined beams in the meridional and sagittal sections, it reaches 0.218 mm and 0.224 mm, respectively).

Наиболее близким аналогом к заявленному техническому решению является фотографический объектив (патент Германии №440229, 42h 4/05, фиг.2, опубл. 1927 г.), состоящий из четырех одиночных линз, в котором первая по ходу луча - двояковыпуклая линза, вторая - двояковогнутая, третья - положительный мениск, обращенный выпуклостью к изображению, и четвертая линза - двояковыпуклая. Отношение толщины третьей линзы к фокусному расстоянию всего объектива равно 0,07; а отношение величины третьего воздушного промежутка к фокусному расстоянию всего объектива равно 0,015. Кроме того, имеют место равенства:The closest analogue to the claimed technical solution is a photographic lens (German patent No. 440229, 42h 4/05, figure 2, publ. 1927), consisting of four single lenses, in which the first along the beam is a biconvex lens, the second biconcave, the third is a positive meniscus convex to the image, and the fourth lens is biconvex. The ratio of the thickness of the third lens to the focal length of the entire lens is 0.07; and the ratio of the size of the third air gap to the focal length of the entire lens is 0.015. In addition, there are equalities:

n1=n3=n4=1,60958,n 1 = n 3 = n 4 = 1.60958,

n2=1,6733,n 2 = 1.6733,

где n1, n2, n3, n4 - показатели преломления материала первого, второго, третьего и четвертого компонентов для линии D.where n 1 , n 2 , n 3 , n 4 are the refractive indices of the material of the first, second, third and fourth components for line D.

Объектив имеет более высокое качество изображения, чем объектив по патенту Германии №403706.The lens has a higher image quality than the lens according to German patent No. 403706.

Этот объектив близок по конструкции к заявляемому, однако, пересчитанный на фокусное расстояние 78,05 мм, при относительном отверстии 1:2,6 и угле поля зрения 2W=9 град. он имеет недостаточно высокое качество изображения (так, поперечная сферическая аберрация для точки на оси достигает величины - 0,0571 мм, а для широких наклонных пучков в меридиональном и сагиттальном сечении - 0,0431 мм и 0,0642 мм соответственно, астигматизм значителен - 0,11 мм) и недостаточную технологичность, так как он не имеет плоских оптических поверхностей.This lens is close in design to the claimed one, however, calculated for a focal length of 78.05 mm, with a relative aperture of 1: 2.6 and a field of view angle of 2W = 9 degrees. it has insufficiently high image quality (for example, the transverse spherical aberration for a point on the axis reaches 0.0571 mm, and for wide inclined beams in the meridional and sagittal sections - 0.0431 mm and 0.0642 mm, respectively, astigmatism is significant - 0 , 11 mm) and lack of manufacturability, since it does not have flat optical surfaces.

Задачей заявляемого изобретения является создание объектива с повышенным качеством изображения при высоком уровне технологичности.The task of the invention is to create a lens with high image quality at a high level of manufacturability.

Технический результат обусловлен поставленной задачей и представляет собой повышение качества изображения при высоком уровне технологичности объектива.The technical result is determined by the task and represents an increase in image quality with a high level of adaptability of the lens.

Это достигается тем, что в объективе, состоящем из четырех одиночных линз, последовательно установленных по ходу луча: двояковыпуклой, двояковогнутой и двух положительных линз, соблюдается равенство n1=n3=n4. Причем первая из двух упомянутых положительных линз - плосковыпуклая, вторая - выпуклоплоская. Отношение толщины плосковыпуклой линзы к фокусному расстоянию всего объектива составляет от 0,09 до 0,15. Имеют место соотношения:This is achieved by the fact that in the lens, consisting of four single lenses, sequentially installed along the beam: biconvex, biconcave and two positive lenses, the equality n 1 = n 3 = n 4 is observed. Moreover, the first of the two mentioned positive lenses is plano-convex, the second is convex. The ratio of the thickness of a plano-convex lens to the focal length of the entire lens is from 0.09 to 0.15. The relations are:

1,61<n1=n3=n4<1,63,1.61 <n 1 = n 3 = n 4 <1.63,

1,6<n2<1,673,1,6 <n 2 <1.673,

где n1, n2, n3, n4 - показатели преломления материала первой, второй, третьей и четвертой линз для линии D.where n 1 , n 2 , n 3 , n 4 are the refractive indices of the material of the first, second, third and fourth lenses for line D.

Кроме того, отношение величины третьего воздушного промежутка к фокусному расстоянию всего объектива может составлять от 0,001 до 0,01.In addition, the ratio of the size of the third air gap to the focal length of the entire lens can be from 0.001 to 0.01.

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

Объектив состоит из четырех одиночных линз по ходу лучей: первой - двояковыпуклой линзы 1, второй - двояковогнутой линзы 2, третьей - плосковыпуклой линзы 3, четвертой - выпуклоплоской линзы 4. За линзой 4 может быть расположен светофильтр и одна или несколько плоскопараллельных пластин либо одна или несколько призм.The lens consists of four single lenses along the rays: the first is a biconvex lens 1, the second is a biconcave lens 2, the third is a convex lens 3, and the fourth is a convex lens 4. Behind lens 4 there can be a light filter and one or more plane-parallel plates or one or several prisms.

Предложенная оптическая система работает как собирающий из бесконечности объектив.The proposed optical system works like a lens collecting from infinity.

Объектив работает следующим образом: световой поток от предмета, расположенного в бесконечности, попадает в объектив, где проходит через линзы 1, 2, 3, 4 и образует изображение предмета в плоскости наилучшей установки, в которой установлен приемник оптического излучения (не показан).The lens works as follows: the light flux from an object located at infinity enters the lens, where it passes through lenses 1, 2, 3, 4 and forms an image of the object in the plane of the best setup in which the optical radiation receiver (not shown) is installed.

Объектив может работать также и в обратном ходе лучей в качестве коллиматора.The lens can also work in the reverse direction of the rays as a collimator.

В соответствии с предложенным решением рассчитан объектив, исправленный в спектральном диапазоне от 480 до 660 нм.In accordance with the proposed solution, a lens is calculated that is corrected in the spectral range from 480 to 660 nm.

Конструктивные параметры предложенного объектива приведены в табл.1.The design parameters of the proposed lens are given in table 1.

Характеристики рассчитанного объектива:Characteristics of the calculated lens:

фокусное расстояниеfocal length 78,05 мм78.05 mm относительное отверстиеrelative hole 1:2,61: 2.6 угол поля зренияfield of view angle 9 град.9 deg. задний фокальный отрезокback focal length 67,98 мм67.98 mm

входной зрачок совпадает с первой поверхностью.the entrance pupil coincides with the first surface.

Таблица 1Table 1 Радиус, ммRadius mm Толщина, ммThickness mm Марка стеклаGlass mark Показатель преломления
nD
Refractive index
n D
Коэфф. дисперсии νD Coeff. variance ν D Световой диаметр, ммLight diameter mm
R1=61,8R 1 = 61.8 30thirty d1=6,2d 1 = 6.2 TK14Tk14 1,6131,613 60,5760.57 R2=-389,9R 2 = -389.9 29,329.3 d2=17,9d 2 = 17.9 1one R3=-33,11R 3 = -33.11 24,124.1 d3=2,1d 3 = 2.1 ТФ1TF1 1,64751.6475 33,8633.86 R4=68,55R 4 = 68.55 24,824.8 d4=7,8d 4 = 7.8 1one R5=∞R 5 = ∞ 27,927.9 d5=10,1d 5 = 10.1 TK14Tk14 1,6131,613 60,5760.57 R6=-32,81R 6 = -32.81 30thirty d6=0,3d 6 = 0.3 1one R7=87,3R 7 = 87.3 29,629.6 d7=4,7d 7 = 4.7 TK14Tk14 1,6131,613 60,5760.57 R8=∞R 8 = ∞ 2929th

В предлагаемом объективе отношение толщины третьей линзы к фокусному расстоянию всего объектива равно 0,1294; а отношение величины третьего воздушного промежутка к фокусному расстоянию всего объектива равно 0,003844. Кроме того, в объективе выполнены равенства:In the proposed lens, the ratio of the thickness of the third lens to the focal length of the entire lens is 0.1294; and the ratio of the magnitude of the third air gap to the focal length of the entire lens is 0.003844. In addition, the following equations are satisfied in the lens:

n1=n3=n4=1,613,n 1 = n 3 = n 4 = 1,613,

n2=1,6475,n 2 = 1.6475,

где n1, n2, n3, n4 - показатели преломления материала первой, второй, третьей и четвертой линз для линии D.where n 1 , n 2 , n 3 , n 4 are the refractive indices of the material of the first, second, third and fourth lenses for line D.

В табл.2 приведены аберрации для длины волны 589,3 нм ближайшего аналога, пересчитанного на фокусное расстояние 78,05 мм, и предложенного объектива.Table 2 shows the aberrations for the wavelength of 589.3 nm of the closest analogue, calculated at the focal length of 78.05 mm, and the proposed lens.

Таблица 2table 2 Значение аберрацииAberration value Вид аберрацииType of aberration Ближайший аналогThe closest analogue Предложенный объективProposed lens Поперечная сферическая аберрация для точки на оси при относительном отверстии 1:2,6Transverse spherical aberration for a point on the axis with a relative aperture of 1: 2.6 0,0571 мм0.0571 mm 0,024 мм0.024 mm Поперечная аберрация широкого наклонного пучка в меридиональном сечении для поля зрения 2W=9 град.Transverse aberration of a wide inclined beam in the meridional section for the field of view 2W = 9 deg. 0,0431 мм0.0431 mm 0,019 мм0.019 mm Поперечная аберрация широкого наклонного пучка в сагиттальном сечении для поля зрения 2W=9 град.Transverse aberration of a wide inclined beam in a sagittal section for a field of view 2W = 9 deg. 0,0642 мм0.0642 mm 0,028 мм0.028 mm Меридиональный астигматический отрезок Х'м для поля зрения 2W=9 град.The meridional astigmatic segment X ' m for the field of view 2W = 9 deg. 0,0331 мм0.0331 mm - 0,077 мм- 0,077 mm Сагиттальный астигматический отрезок X's для поля зрения 2W=9 град.Sagittal astigmatic segment X ' s for the field of view 2W = 9 degrees. -0,0766 мм-0.0766 mm - 0,094 мм- 0,094 mm Астигматизм для поля зрения 2W=9 град.Astigmatism for the field of view 2W = 9 deg. 0,11 мм0.11 mm 0,0167 мм0.0167 mm Дисторсия для поля зрения 2W=9 град.Distortion for the field of view 2W = 9 deg. -0,0028%-0.0028% - 0,092%- 0,092%

Кроме того, в предложенном объективе имеются две плоские оптические поверхности, что обеспечивает ему высокую технологичность. Предложенный объектив имеет более высокое качество изображения, что следует из табл.2.In addition, the proposed lens has two flat optical surfaces, which provides it with high technology. The proposed lens has a higher image quality, which follows from table 2.

Таким образом, в результате предложенного решения обеспечено получение технического результата: создан объектив для спектрального диапазона от 480 до 660 нм с повышенным качеством изображения при высокой технологичности.Thus, as a result of the proposed solution, a technical result is obtained: a lens is created for the spectral range from 480 to 660 nm with enhanced image quality with high technology.

Claims (2)

1. Объектив, состоящий из четырех одиночных линз, последовательно установленных по ходу луча: двояковыпуклой, двояковогнутой и двух положительных линз, причем n1=n3=n4, отличающийся тем, что первая положительная линза - плосковыпуклая, вторая - выпуклоплоская, отношение толщины плосковыпуклой линзы к фокусному расстоянию всего объектива составляет от 0,09 до 0,15; кроме того, имеют место соотношения:
1,61<n1=n3=n4<1,63,
1,6<n2<1,673,
где n1, n2, n3, n4 - показатели преломления материала первой, второй, третьей и четвертой линз для линии D.
1. A lens consisting of four single lenses sequentially mounted along the beam: biconvex, biconcave, and two positive lenses, and n 1 = n 3 = n 4 , characterized in that the first positive lens is plano-convex, the second is convex, the thickness ratio flat convex lens to the focal length of the entire lens is from 0.09 to 0.15; in addition, there are relations:
1.61 <n 1 = n 3 = n 4 <1.63,
1.6 <n 2 <1.673,
where n 1 , n 2 , n 3 , n 4 are the refractive indices of the material of the first, second, third and fourth lenses for line D.
2. Объектив по п.1, отличающийся тем, что отношение величины третьего воздушного промежутка к фокусному расстоянию всего объектива составляет от 0,001 до 0,01. 2. The lens according to claim 1, characterized in that the ratio of the magnitude of the third air gap to the focal length of the entire lens is from 0.001 to 0.01.
RU2007147439/28A 2007-12-21 2007-12-21 Objective RU2357274C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007147439/28A RU2357274C1 (en) 2007-12-21 2007-12-21 Objective

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007147439/28A RU2357274C1 (en) 2007-12-21 2007-12-21 Objective

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2357274C1 true RU2357274C1 (en) 2009-05-27

Family

ID=41023598

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007147439/28A RU2357274C1 (en) 2007-12-21 2007-12-21 Objective

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2357274C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE403706C (en) * 1921-09-01 1924-10-07 Wilhelm Gehrke F Photographic lens
DE440229C (en) * 1924-02-23 1927-02-04 Willy F Bielicke Photographic lens consisting of four individual lenses
RU2094834C1 (en) * 1996-07-22 1997-10-27 Открытое акционерное общество "Красногорский завод им.С.А.Зверева" Wide aperture lens for near infrared light
JP2000028914A (en) * 1998-07-13 2000-01-28 Nikon Corp Shooting lens
RU2183341C1 (en) * 2000-10-26 2002-06-10 Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" Wide-aperture lens

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE403706C (en) * 1921-09-01 1924-10-07 Wilhelm Gehrke F Photographic lens
DE440229C (en) * 1924-02-23 1927-02-04 Willy F Bielicke Photographic lens consisting of four individual lenses
RU2094834C1 (en) * 1996-07-22 1997-10-27 Открытое акционерное общество "Красногорский завод им.С.А.Зверева" Wide aperture lens for near infrared light
JP2000028914A (en) * 1998-07-13 2000-01-28 Nikon Corp Shooting lens
RU2183341C1 (en) * 2000-10-26 2002-06-10 Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" Wide-aperture lens

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8254040B2 (en) Super-wide-angle lens system and imaging module having same
JP2013114262A (en) Zoom lens system
RU2386155C1 (en) Large-aperture lens
RU2451312C1 (en) Objective lens
RU2411555C1 (en) Large-aperture lens
RU2396581C1 (en) Large-aperture lens
RU2357274C1 (en) Objective
RU2445658C1 (en) Wide-angle lens
RU2359295C1 (en) Telescopic galilei-type optical system
RU2351967C1 (en) Fast lens
RU2384868C1 (en) Doublet objective lens
RU162339U1 (en) TWO-LENS LENS
RU2315341C1 (en) Fast lens for near ir-spectrum range
RU163268U1 (en) TWO-LENS LENS
RU162318U1 (en) TWO-LENS LENS
WO2019146147A1 (en) Endoscope objective optical system
RU2308063C1 (en) Fast high-speed lens
RU2445659C1 (en) Large-aperture lens
RU2365951C1 (en) Objective
RU2281537C1 (en) Three-element telephoto lens
RU2412455C1 (en) Four-element lens
RU2302651C1 (en) Teleobjective
RU2304795C1 (en) Objective
RU2364901C1 (en) Ocular
RU2346312C1 (en) Large-aperture lens

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20121222