RU2656015C1 - Optical system - Google Patents
Optical system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2656015C1 RU2656015C1 RU2017118546A RU2017118546A RU2656015C1 RU 2656015 C1 RU2656015 C1 RU 2656015C1 RU 2017118546 A RU2017118546 A RU 2017118546A RU 2017118546 A RU2017118546 A RU 2017118546A RU 2656015 C1 RU2656015 C1 RU 2656015C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lens
- image
- component
- positive
- optical system
- Prior art date
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 38
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 5
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 abstract description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
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 -
- G02B9/60—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having five components only
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в различных оптических приборах, формирующих изображение при значительном выносе входного или выходного зрачка.The invention relates to optical instrumentation and can be used in various optical devices that form an image with a significant removal of the input or output pupil.
Известна оптическая система, описанная в заявке на изобретение RU №96111476/28, МПК G02B 25/00, опубл. 27.12.1997 г., содержащая семь последовательно расположенных вдоль оптической оси линз. Первой от плоскости входного зрачка расположена одиночная линза, выполненная в виде мениска, обращенного вогнутостью к входному зрачку, второй - положительная линза с асферической поверхностью, обращенной к плоскости выходного зрачка, третьей - линза, склеенная из отрицательной и положительной линз, четвертой - отрицательная линза, склеенная из положительной и отрицательной линз, и одиночной отрицательной линзы, расположенной за четвертой отрицательной склеенной линзой. Данная оптическая система проецирует плоскость предметов, расположенную в переднем фокусе, в бесконечность в пространстве изображений. Однако данная оптическая система имеет сложную конструкцию и недостаточную технологичность, так как содержит одну асферическую параболическую поверхность, а три линзы данной оптической системы выполнены из лантанового стекла группы сверхтяжелых кронов СТК19.Known optical system described in the patent application RU No. 96111476/28, IPC G02B 25/00, publ. 12/27/1997, containing seven sequentially located along the optical axis of the lens. The first from the plane of the entrance pupil is a single lens made in the form of a meniscus facing concavity to the entrance pupil, the second is a positive lens with an aspherical surface facing the plane of the exit pupil, the third is a lens glued from the negative and positive lenses, the fourth is a negative lens, glued from the positive and negative lenses, and a single negative lens located behind the fourth negative glued lens. This optical system projects the plane of objects located in the front focus to infinity in the space of images. However, this optical system has a complex structure and lack of manufacturability, since it contains one aspherical parabolic surface, and the three lenses of this optical system are made of lanthanum glass of the CTK19 superheavy crown group.
Наиболее близким аналогом к заявленному техническому решению является оптическая система, описанная в патенте США №2549158, НКИ 88-57, фиг. 3, опубл. 17.04.1951 г. Данная оптическая система проецирует плоскость предметов, расположенную в переднем фокусе, в бесконечность в пространстве изображений. Она состоит из шести линз в четырех компонентах по ходу лучей: первого компонента - склеенной положительной линзы, включающей по ходу лучей положительный мениск, обращенный вогнутостью к предмету, двояковогнутую линзу и двояковыпуклую линзу; второго компонента - двояковыпуклой линзы, у которой вторая поверхность более крутая, чем первая; третьего компонента - выпуклоплоской линзы, обращенной плоскостью к изображению, и четвертого компонента - положительного мениска, обращенного вогнутостью к изображению. Однако данная оптическая система, рассчитанная в обратном ходе лучей, пересчитанная на фокусное расстояние 146, 91 мм для длины волны 640 нм при относительном отверстии 1:10,06, угловом поле в пространстве изображений 2W=16° при выносе выходного зрачка на 59,1 мм, после последней оптической поверхности имеет недостаточное качество изображения. Так, в данной оптической системе при угловом поле 2W=16° обнаруживается значительная поперечная аберрация в меридиональном сечении - 0,046 мм, а также и значительный меридиональный астигматический отрезок, равный 1,1612 мм.The closest analogue to the claimed technical solution is the optical system described in US patent No. 2549158, NKI 88-57, FIG. 3, publ. 04/17/1951, This optical system projects the plane of objects located in the front focus, to infinity in the space of images. It consists of six lenses in four components along the rays: the first component is a glued positive lens, including along the rays a positive meniscus facing concavity to the object, a biconcave lens and a biconvex lens; the second component is a biconvex lens, in which the second surface is steeper than the first; the third component is a convex flat lens, the plane facing the image, and the fourth component, the positive meniscus, facing the concavity to the image. However, this optical system, calculated in the reverse direction of the rays, recalculated to a focal length of 146, 91 mm for a wavelength of 640 nm with a relative aperture of 1: 10.06, the angular field in the image space 2W = 16 ° when the exit pupil is projected at 59.1 mm, after the last optical surface has insufficient image quality. So, in this optical system, with an angular field of 2W = 16 °, a significant transverse aberration is detected in the meridional section - 0.046 mm, as well as a significant meridional astigmatic segment equal to 1.1612 mm.
Задачей заявляемого изобретения является создание оптической системы с повышенным качеством изображения.The task of the invention is the creation of an optical system with enhanced image quality.
Технический результат - повышение качества изображения.The technical result is an increase in image quality.
Это достигается тем, что в оптической системе, содержащей по ходу лучей четыре компонента, из которых в первый компонент включена трехсклеенная линза, второй и третий компоненты выполнены в виде положительных одиночных линз, четвертый компонент выполнен в виде одиночного мениска, обращенного вогнутостью к изображению, в отличие от известного, в первом компоненте перед трехсклеенной линзой расположена одиночная положительная линза, трехсклеенная линза выполнена отрицательной, первая по ходу лучей линза, входящая в трехсклеенную линзу, двояковогнутая, а вторая и третья линзы трехсклеенной линзы выполнены в виде положительных менисков, обращенных вогнутостями к изображению, второй и третий компоненты одинаковы по значениям радиусов оптических поверхностей, толщинам и маркам стекол, причем, выпуклыми сферическими оптическими поверхностями одинаковых по модулю радиусов кривизны второй и третий компоненты обращены друг к другу, а четвертый компонент выполнен отрицательным.This is achieved by the fact that in an optical system containing four components along the rays, of which a three-glued lens is included in the first component, the second and third components are made in the form of positive single lenses, the fourth component is made in the form of a single meniscus, facing the concavity to the image, unlike the known one, in the first component there is a single positive lens in front of the three-glued lens, the three-glued lens is made negative, the first lens along the rays entering the three-glued lens, hollow-concave, and the second and third lenses of the three-glued lens are made in the form of positive menisci facing concavity to the image, the second and third components are identical in values of the radii of the optical surfaces, thicknesses and brands of glasses, and the convex spherical optical surfaces of the radii of curvature of the second and third the components are facing each other, and the fourth component is negative.
На чертеже представлена оптическая схема предложенной оптической системы.The drawing shows an optical diagram of the proposed optical system.
Оптическая система содержит по ходу лучей четыре компонента, из которых в первый компонент включена трехсклеенная линза, перед которой расположена одиночная положительная линза 1, которая может быть выполнена выпуклоплоской, обращенной выпуклостью к предмету, трехсклеенная линза выполнена отрицательной, первая по ходу лучей линза 2, входящая в трехсклеенную линзу, двояковогнутая, а вторая линза 3 и третья линза 4 трехсклеенной линзы выполнены в виде положительных менисков, обращенных вогнутостями к изображению. Второй и третий компоненты выполнены в виде положительных одиночных линз 5 и 6, одинаковых по значениям радиусов оптических поверхностей, толщинам и маркам стекол, причем, выпуклыми сферическими оптическими поверхностями одинаковых по модулю радиусов кривизны линзы 5 и 6 обращены друг к другу, четвертый компонент выполнен в виде одиночного отрицательного мениска 7, обращенного вогнутостью к изображению.The optical system contains four components along the rays, of which a three-glued lens is included in the first component, in front of which there is a single
Предложенная оптическая система работает следующим образом. Световой поток от предмета, расположенного в передней фокальной плоскости, попадает в оптическую систему, где проходит через линзы 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 и образует изображение предмета в бесконечности. Выходной зрачок расположен после последней оптической поверхности на расстоянии 59,1 мм. Предложенная оптическая система может работать также и в качестве объектива, т.е. в обратном ходе лучей.The proposed optical system operates as follows. The luminous flux from an object located in the front focal plane enters the optical system, where it passes through
В соответствии с предложенным решением рассчитан конкретный вариант конструкции оптической системы с вынесенным выходным зрачком, исправленный в спектральном диапазоне от 600 до 660 нм, для основной длины волны 640 нм.In accordance with the proposed solution, a specific design of the optical system with a remote exit pupil was calculated, corrected in the spectral range from 600 to 660 nm, for the main wavelength of 640 nm.
Конструктивные параметры предложенной оптической системы приведены в таблице 1.The design parameters of the proposed optical system are shown in table 1.
Характеристики рассчитанной оптической системы:Characteristics of the calculated optical system:
В таблице 2 приведены аберрации предложенной оптической системы для длины волны 640 нм в обратном ходе лучей, а также и ближайшего аналога в обратном ходе лучей, пересчитанного на фокусное расстояние 146,91 мм при выносе входного зрачка на 59,1 мм. Из таблицы 2 следует, что предложенная оптическая система имеет более высокое качество изображения, чем ближайший аналог.Table 2 shows the aberrations of the proposed optical system for a wavelength of 640 nm in the reverse path of the rays, as well as the closest analogue in the reverse path of the rays, calculated at a focal length of 146.91 mm when the entrance pupil is taken out by 59.1 mm. From table 2 it follows that the proposed optical system has a higher image quality than the closest analogue.
Таким образом, обеспечено получение технического результата: создана оптическая система с повышенным качеством изображения.Thus, a technical result is obtained: an optical system with improved image quality is created.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017118546A RU2656015C1 (en) | 2017-05-30 | 2017-05-30 | Optical system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017118546A RU2656015C1 (en) | 2017-05-30 | 2017-05-30 | Optical system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2656015C1 true RU2656015C1 (en) | 2018-05-30 |
Family
ID=62560191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017118546A RU2656015C1 (en) | 2017-05-30 | 2017-05-30 | Optical system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2656015C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2549158A (en) * | 1946-04-18 | 1951-04-17 | Bertele Ludwig | Wide-angle eyepiece lens system |
| US2715354A (en) * | 1953-05-09 | 1955-08-16 | Suzuki Sakuta | Photographic objective with wide relative aperture |
| RU2377619C1 (en) * | 2007-09-26 | 2009-12-27 | Открытое Акционерное Общество "Пеленг" | High-aperture lens |
| RU2377618C1 (en) * | 2007-07-23 | 2009-12-27 | Открытое Акционерное Общество "Пеленг" | Lens |
| RU2396581C1 (en) * | 2009-06-19 | 2010-08-10 | Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" | Large-aperture lens |
-
2017
- 2017-05-30 RU RU2017118546A patent/RU2656015C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2549158A (en) * | 1946-04-18 | 1951-04-17 | Bertele Ludwig | Wide-angle eyepiece lens system |
| US2715354A (en) * | 1953-05-09 | 1955-08-16 | Suzuki Sakuta | Photographic objective with wide relative aperture |
| RU2377618C1 (en) * | 2007-07-23 | 2009-12-27 | Открытое Акционерное Общество "Пеленг" | Lens |
| RU2377619C1 (en) * | 2007-09-26 | 2009-12-27 | Открытое Акционерное Общество "Пеленг" | High-aperture lens |
| RU2396581C1 (en) * | 2009-06-19 | 2010-08-10 | Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" | Large-aperture lens |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI438472B (en) | Lens module system | |
| RU2451312C1 (en) | Objective lens | |
| RU2645912C1 (en) | High-aperture lens | |
| RU163268U1 (en) | TWO-LENS LENS | |
| RU162339U1 (en) | TWO-LENS LENS | |
| RU162318U1 (en) | TWO-LENS LENS | |
| RU2676554C1 (en) | Wide angle lens | |
| RU2656015C1 (en) | Optical system | |
| RU2384868C1 (en) | Doublet objective lens | |
| RU204248U1 (en) | LENS | |
| RU2445658C1 (en) | Wide-angle lens | |
| RU2445659C1 (en) | Large-aperture lens | |
| RU146322U1 (en) | EYEPIECE | |
| RU2239212C2 (en) | Objective | |
| CN110036330B (en) | Observation optical system | |
| RU2649053C1 (en) | Wide-angle high-power objective | |
| RU126479U1 (en) | LIGHT LIGHT | |
| RU2726261C1 (en) | High-output lens | |
| RU2316795C1 (en) | Two-lens objective | |
| RU2726280C1 (en) | High-output lens | |
| RU2478996C1 (en) | Three-element lens | |
| RU2585892C1 (en) | Eyepiece with pinhole pupil | |
| RU2633445C1 (en) | Two-lens objective | |
| RU2364901C1 (en) | Ocular | |
| RU2576346C1 (en) | Objective lens with offset entrance pupil |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QA4A | Patent open for licensing |
Effective date: 20200519 |