RU2630194C1 - Large-aperture lens - Google Patents
Large-aperture lens Download PDFInfo
- Publication number
- RU2630194C1 RU2630194C1 RU2016112325A RU2016112325A RU2630194C1 RU 2630194 C1 RU2630194 C1 RU 2630194C1 RU 2016112325 A RU2016112325 A RU 2016112325A RU 2016112325 A RU2016112325 A RU 2016112325A RU 2630194 C1 RU2630194 C1 RU 2630194C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- image
- lens
- component
- positive meniscus
- radius
- Prior art date
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 24
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 claims abstract description 23
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- PFNQVRZLDWYSCW-UHFFFAOYSA-N (fluoren-9-ylideneamino) n-naphthalen-1-ylcarbamate Chemical compound C12=CC=CC=C2C2=CC=CC=C2C1=NOC(=O)NC1=CC=CC2=CC=CC=C12 PFNQVRZLDWYSCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 102000010410 Nogo Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010077641 Nogo Proteins Proteins 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000001931 thermography Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/14—Optical objectives specially designed for the purposes specified below for use with infrared or ultraviolet radiation
-
- 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
Description
Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к специальным объективам, работающим в дальнем ИК-диапазоне длин волн, и может быть использовано в тепловизионных приборах.The invention relates to optical instrumentation, namely to special lenses operating in the far infrared wavelength range, and can be used in thermal imaging devices.
Известен светосильный объектив, описанный в патенте RU №2183340, МПК G02В 13/14, 9/34; опубл. 2002 г., содержащий четыре компонента по ходу лучей, первый из которых положительный мениск, обращенный вогнутостью к изображению, второй - вогнутоплоская линза, обращенная плоскостью к изображению, третий - положительная плосковыпуклая линза, обращенная плоскостью к предмету, и четвертый - положительный мениск, обращенный выпуклостью к предмету. Данный объектив работает в диапазоне длин волн от 8 до 12,5 мкм и все линзы у него выполнены из германия с показателем преломления более 4. При этом фокусное расстояние объектива 51,14 мм, относительное отверстие 1:1,65, угол поля зрения - 18 град, задний фокальный отрезок 45,23 мм. Этот объектив близок по конструкции к заявляемому изобретению, однако имеет малое относительное отверстие.Known fast lens described in patent RU No. 2183340, IPC G02B 13/14, 9/34; publ. 2002, containing four components along the rays, the first of which is a positive meniscus facing concavity to the image, the second is a concave plane lens facing the image, the third is a positive convex lens facing the object, and the fourth is the positive meniscus bulge to the subject. This lens works in the wavelength range from 8 to 12.5 μm and all of its lenses are made of germanium with a refractive index of more than 4. Moreover, the focal length of the lens is 51.14 mm, the relative aperture is 1: 1.65, and the field of view angle is 18 degrees, rear focal segment 45.23 mm. This lens is close in design to the claimed invention, however, has a small relative aperture.
Наиболее близким аналогом к заявленному техническому решению является светосильный объектив, описанный в патенте RU №2348059; МПК G02В 9/34, 13/14, опубл. 27.02.2009 г., состоящий из четырех компонентов по ходу лучей: первого компонента - одиночного положительного мениска, обращенного вогнутостью к изображению, второго компонента - одиночного отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к изображению, третьего компонента - одиночного положительного мениска, обращенного выпуклостью к изображению, и четвертого компонента - одиночного положительного мениска, обращенного вогнутостью к изображению, кроме того, первый и четвертый компоненты выполнены из германия, все оптические поверхности светосильного объектива выполнены сферическими, второй и третий компоненты выполнены из селенида цинка и имеют место условия:The closest analogue to the claimed technical solution is a fast lens described in patent RU No. 2348059; IPC G02B 9/34, 13/14, publ. 02/27/2009, consisting of four components along the rays: the first component is a single positive meniscus, convex to the image, the second component is a single negative meniscus, convex to the image, the third component is a single positive meniscus, convex to the image, and the fourth component - a single positive meniscus facing concavity to the image, in addition, the first and fourth components are made of germanium, all optical surfaces are osilnogo lens are spherical, second and third components are made of zinc selenide and conditions occur:
|R2|=|R5|| R 2 | = | R 5 |
|R3|=|R6|=|R8|| R 3 | = | R 6 | = | R 8 |
|R5|>|R6|| R 5 |> | R 6 |
где R2 - радиус второй оптической поверхности;where R 2 is the radius of the second optical surface;
R3 - радиус третьей оптической поверхности;R 3 is the radius of the third optical surface;
R5 - радиус пятой оптической поверхности;R 5 is the radius of the fifth optical surface;
R6 - радиус шестой оптической поверхности;R 6 is the radius of the sixth optical surface;
R8 - радиус восьмой оптической поверхности.R 8 is the radius of the eighth optical surface.
Данный объектив работает в диапазоне длин волн от 8 до 12,5 мкм. Фокусное расстояние объектива 130,03 мм, относительное отверстие 1:1,08, угол поля зрения 5 град 20 мин, задний фокальный отрезок 25,07 мм, но у него малое относительное отверстие.This lens works in the wavelength range from 8 to 12.5 microns. The focal length of the lens is 130.03 mm, the relative aperture is 1: 1.08, the angle of view is 5 degrees 20 minutes, the rear focal length is 25.07 mm, but it has a small relative aperture.
Задачей заявляемого изобретения является создание светосильного объектива с улучшенными эксплуатационными характеристиками.The task of the invention is the creation of a fast lens with improved performance.
Технический результат - увеличение относительного отверстия при высоком качестве изображения.The technical result is an increase in the relative aperture with high image quality.
Это достигается тем, что в светосильном объективе, состоящем из четырех по ходу лучей компонентов, первый из которых - одиночный положительный мениск, обращенный вогнутостью к изображению, второй - одиночный отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к изображению, третий - одиночный положительный мениск, обращенный выпуклостью к изображению, и четвертый компонент - одиночный положительный мениск, обращенный вогнутостью к изображению, кроме того, первый и четвертый компоненты выполнены из германия, все оптические поверхности светосильного объектива выполнены сферическими, второй и третий компоненты выполнены из селенида цинка и имеют место соотношенияThis is achieved by the fact that in a fast lens consisting of four components along the rays, the first of them is a single positive meniscus facing the concavity to the image, the second is the single negative meniscus facing the convex to the image, and the third is the single positive meniscus facing the convex to image, and the fourth component is a single positive meniscus facing concavity to the image, in addition, the first and fourth components are made of germanium, all optical surfaces of the aperture Nogo lens are spherical, second and third components are made of zinc selenide and the relations
|R5|>|R6|| R 5 |> | R 6 |
где R5 - радиус пятой оптической поверхности,where R 5 is the radius of the fifth optical surface,
R6 - радиус шестой оптической поверхности,R 6 is the radius of the sixth optical surface,
отличается тем, что имеют место соотношенияdiffers in that there are relations
|R5|≤|R2|| R 5 | ≤ | R 2 |
|R3|≥|R8|| R 3 | ≥ | R 8 |
где R2 - радиус второй оптической поверхности,where R 2 is the radius of the second optical surface,
R3 - радиус третьей оптической поверхности,R 3 is the radius of the third optical surface,
R8 - радиус восьмой оптической поверхности.R 8 is the radius of the eighth optical surface.
Кроме того, в светосильном объективе |R3| может быть больше или меньше |R6|.In addition, in a fast lens | R 3 | may be more or less | R 6 |.
На фигуре представлена оптическая схема светосильного объектива.The figure shows the optical scheme of a fast lens.
Светосильный объектив состоит из четырех компонентов по ходу лучей: первого компонента - одиночного положительного мениска 1, обращенного вогнутостью к изображению, второго компонента - одиночного отрицательного мениска 2, обращенного выпуклостью к изображению, третьего компонента - одиночного положительного мениска 3, обращенного выпуклостью к изображению, и четвертого компонента - одиночного положительного мениска 4, обращенного вогнутостью к изображению. За мениском 4 расположена плоскопараллельная пластина 5, которая может также являться защитным стеклом.A fast lens consists of four components along the rays: the first component is a single positive meniscus 1, facing concavity to the image, the second component is a single
Предложенная оптическая система работает как собирающий из бесконечности объектив. Объектив работает следующим образом: световой поток от предмета, расположенного в бесконечности, попадает в объектив, где проходит через линзы 1, 2, 3, 4, плоскопараллельную пластину 5 и образует изображение предмета в плоскости наилучшей установки, в которой установлен приемник оптического излучения (не показан).The proposed optical system works like a lens collecting from infinity. The lens works as follows: the light flux from an object located at infinity enters the lens, where it passes through the
В соответствии с предложенным решением рассчитаны два варианта выполнения светосильного объектива, исправленные в спектральном диапазоне от 8 до 12,5 мкм.In accordance with the proposed solution, two versions of the fast lens design are calculated, corrected in the spectral range from 8 to 12.5 μm.
Конструктивные параметры объектива по первому варианту выполнения приведены в таблице 1.The design parameters of the lens according to the first embodiment are shown in table 1.
Характеристики рассчитанного объектива по первому варианту выполнения:The characteristics of the calculated lens according to the first embodiment:
В предлагаемом первом варианте объектива имеют место соотношения:In the proposed first version of the lens, the following relationships occur:
|R3|=|R8|=116,14,| R 3 | = | R 8 | = 116.14,
266,7=|R5|>|R6|=115,88,266.7 = | R 5 |> | R 6 | = 115.88,
266,7=|R5|<|R2|=272,3,266.7 = | R 5 | <| R 2 | = 272.3,
116,14=|R3|>|R6|=115,88.116.14 = | R 3 |> | R 6 | = 115.88.
Характеристики рассчитанного объектива по второму варианту выполнения:The characteristics of the calculated lens according to the second embodiment:
В предлагаемом втором варианте объектива имеют место соотношения:In the proposed second version of the lens, the following relations occur:
|R2|=|R5|=272,3,| R 2 | = | R 5 | = 272.3,
272,3=|R5|>|R6|=116,41,272.3 = | R 5 |> | R 6 | = 116.41,
116,14=|R3|<|R6|=116,41,116.14 = | R 3 | <| R 6 | = 116.41,
116,14=|R3|>|R8|=115,35.116.14 = | R 3 |> | R 8 | = 115.35.
Конструктивные параметры объектива по второму варианту выполнения приведены в таблице 2.The design parameters of the lens according to the second embodiment are shown in table 2.
В табл. 3 приведены аберрации для длины волны 10 мкм предложенных вариантов выполнения светосильного объектива.In the table. 3 shows aberrations for a wavelength of 10 μm of the proposed embodiments of the fast lens.
Таким образом, в результате предложенных решений по двум вариантам обеспечено получение технического результата: созданы два светосильных объектива по первому и второму вариантам для спектрального диапазона от 8 до 12,5 мкм с увеличенным относительным отверстием при высоком качестве изображения.Thus, as a result of the proposed solutions in two options, a technical result is obtained: two fast lenses are created according to the first and second options for the spectral range from 8 to 12.5 μm with an increased relative aperture with high image quality.
Claims (12)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016112325A RU2630194C1 (en) | 2016-04-01 | 2016-04-01 | Large-aperture lens |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016112325A RU2630194C1 (en) | 2016-04-01 | 2016-04-01 | Large-aperture lens |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2630194C1 true RU2630194C1 (en) | 2017-09-05 |
Family
ID=59797446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016112325A RU2630194C1 (en) | 2016-04-01 | 2016-04-01 | Large-aperture lens |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2630194C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2678938C1 (en) * | 2018-01-25 | 2019-02-04 | Публичное акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева", ПАО КМЗ | Athermalized lens for ir spectrum |
| RU192401U1 (en) * | 2019-04-29 | 2019-09-16 | Акционерное общество "ЛОМО" | Luminous Infrared Lens |
| RU2718145C1 (en) * | 2019-09-30 | 2020-03-30 | Акционерное общество "Вологодский оптико-механический завод" | Fast infrared lens |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU66557U1 (en) * | 2007-02-01 | 2007-09-10 | Открытое акционерное общество "ЛОМО" | LIGHT LIGHT FOR INFRARED SPECTRUM |
| RU2348059C1 (en) * | 2007-10-17 | 2009-02-27 | Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" | Large-aperture lens |
| US20110216398A1 (en) * | 2010-03-05 | 2011-09-08 | Minoru Ando | Infrared zooming lens |
| RU115514U1 (en) * | 2012-01-11 | 2012-04-27 | Татьяна Николаевна Хацевич | LENS FOR IR SPECTRUM |
-
2016
- 2016-04-01 RU RU2016112325A patent/RU2630194C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU66557U1 (en) * | 2007-02-01 | 2007-09-10 | Открытое акционерное общество "ЛОМО" | LIGHT LIGHT FOR INFRARED SPECTRUM |
| RU2348059C1 (en) * | 2007-10-17 | 2009-02-27 | Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" | Large-aperture lens |
| US20110216398A1 (en) * | 2010-03-05 | 2011-09-08 | Minoru Ando | Infrared zooming lens |
| RU115514U1 (en) * | 2012-01-11 | 2012-04-27 | Татьяна Николаевна Хацевич | LENS FOR IR SPECTRUM |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| J P 2005062559 A, 10.03.2005. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2678938C1 (en) * | 2018-01-25 | 2019-02-04 | Публичное акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева", ПАО КМЗ | Athermalized lens for ir spectrum |
| RU192401U1 (en) * | 2019-04-29 | 2019-09-16 | Акционерное общество "ЛОМО" | Luminous Infrared Lens |
| RU2718145C1 (en) * | 2019-09-30 | 2020-03-30 | Акционерное общество "Вологодский оптико-механический завод" | Fast infrared lens |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2611100C1 (en) | High-aperture lens | |
| KR20170016714A (en) | Image pickup lens | |
| RU2506616C1 (en) | High-speed infrared lens | |
| RU2630194C1 (en) | Large-aperture lens | |
| RU2386155C1 (en) | Large-aperture lens | |
| RU156006U1 (en) | ATHERMALIZED LENS FOR IR SPECTRUM | |
| RU2645912C1 (en) | High-aperture lens | |
| RU2411555C1 (en) | Large-aperture lens | |
| RU2723338C1 (en) | Fast lens | |
| RU2663313C1 (en) | Telephoto lens with two fields of view for the spectrum middle ir area | |
| RU2586273C1 (en) | High-aperture lens | |
| RU2348059C1 (en) | Large-aperture lens | |
| RU162347U1 (en) | LIGHT ACHROMATIC LENS LENS OF INFRARED RANGE | |
| RU2621366C1 (en) | Compact lens of mid-infrared range | |
| RU163268U1 (en) | TWO-LENS LENS | |
| RU2726280C1 (en) | High-output lens | |
| RU2726261C1 (en) | High-output lens | |
| RU2577082C1 (en) | Apochromatic athermal lens (versions) | |
| RU2753179C1 (en) | High-speed lens | |
| RU2737029C1 (en) | Large aperture lens | |
| RU2547005C1 (en) | Apochromatic lens | |
| RU2672703C1 (en) | Two-channel mirror-lens system | |
| RU2726263C1 (en) | High-output lens | |
| RU2560748C1 (en) | Large aperture optical system | |
| RU2759050C1 (en) | Doublet-objective lens |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QA4A | Patent open for licensing |
Effective date: 20210325 |