RU2762218C1 - Wide-angle retrofocus objective - Google Patents
Wide-angle retrofocus objective Download PDFInfo
- Publication number
- RU2762218C1 RU2762218C1 RU2020129845A RU2020129845A RU2762218C1 RU 2762218 C1 RU2762218 C1 RU 2762218C1 RU 2020129845 A RU2020129845 A RU 2020129845A RU 2020129845 A RU2020129845 A RU 2020129845A RU 2762218 C1 RU2762218 C1 RU 2762218C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lens
- positive
- facing
- object space
- negative
- Prior art date
Links
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 claims abstract description 35
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 claims description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000011514 reflex Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 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 -
- G02B9/64—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having more than six components
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 качестве фотографического объектива в зеркальных фотокамерах.The invention relates to optical instrumentation and can be used as a photographic lens in SLR cameras.
Известны широкоугольные ретрофокусные объективы, рассчитанные на работу с полнокадровыми зеркальными фотокамерами, по патентам JP20044226740, Япония, опубл. 12.08.2004: относительное отверстие 1/2.89, фокусное расстояние ƒ'=16,1 мм; US20110317282, США, опубл. 29.12.2011: относительное отверстие 1/1.84, фокусное расстояние ƒ'=18,4 мм; WO2017157812, опубл. 21.09.2017: относительное отверстие 1/4, фокусное расстояние ƒ'=11,5 мм. Они обладают сложной оптической схемой, включающей от 14-ти до 16-ти линз из не менее 9-ти различных оптических материалов. При этом объективы содержат от 2-х до 5-ти асферических поверхностей высшего порядка. Кроме того, расстояние от первой поверхности объективов до плоскости изображения превышает 140 мм. Все вышеуказанное не только отрицательно сказывается на технологичности, но и снижает потребительские свойства данных объективов.Known wide-angle retrofocus lenses designed to work with full-frame SLR cameras, patents JP20044226740, Japan, publ. 08/12/2004:
Известен широкоугольный ретрофокусный объектив по патенту US5917663 - вариант исполнения №3, США, опубл. 29.06.1999. Объектив содержит два компонента, разделенные апертурной диафрагмой. Первый компонент включает первый положительный мениск, обращенный выпуклостью к пространству объекта, первый и второй отрицательные мениски, обращенные выпуклостью к пространству объекта, трехсклеенную отрицательную линзу, включающую двояковыпуклую, двояковогнутую и выпукло-плоскую линзы, одиночную двояковыпуклую линзу и второй положительный мениск, обращенный вогнутостью к пространству объекта.Known wide-angle retrofocus lens for patent US5917663 - version No. 3, USA, publ. 29.06.1999. The lens contains two components, separated by an aperture diaphragm. The first component includes the first positive meniscus facing the convexity of the object space, the first and second negative menisci facing the convexity of the object space, a triple-glued negative lens including a biconvex, biconcave and convex-flat lenses, a single biconvex lens and a second positive concavity facing object space.
Второй компонент включает отрицательный склеенный дублет, состоящий из положительного мениска, обращенного вогнутостью к пространству объекта, и двояковогнутой линзы, положительный мениск, обращенный вогнутостью к пространству объекта и одиночную двояковыпуклую линзу. Объектив рассчитан на работу с зеркальной фотокамерой, имеет относительное отверстие 1/2.8, фокусное расстояние ƒ'=20,4 мм и линейное поле изображения 2y'=43 мм. Но данный объектив имеет невысокое качество изображения по полю зрения, а также низкую технологичность, обусловленную применением в оптической схеме тройного склеенного линзового блока и восьми различных марок стекол.The second component includes a negative glued doublet consisting of a positive meniscus concavity facing the object space and a biconcave lens, a positive meniscus concavity facing the object space, and a single biconvex lens. The lens is designed to work with a SLR camera, has a 1 / 2.8 aperture, focal length ƒ '= 20.4 mm and a linear image field 2y' = 43 mm. But this lens has a low image quality in the field of view, as well as low manufacturability due to the use of a triple glued lens unit and eight different brands of glasses in the optical scheme.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является широкоугольный ретрофокусный объектив по патенту US4061421 - вариант исполнения №1, США, опубл. 6.12.1977. Объектив содержит два компонента, разделенных апертурной диафрагмой. Первый компонент включает положительный мениск, обращенный выпуклостью к пространству объекта, первый и второй отрицательные мениски, обращенные выпуклостью к пространству объекта, одиночную двояковыпуклую линзу, третий отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к пространству объекта, и положительный склеенный дублет, состоящий из отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к пространству объекта, и двояковыпуклой линзы. Второй компонент включает отрицательный склеенный дублет, состоящий из положительного мениска, обращенного вогнутостью к пространству объекта, и двояковогнутой линзы, первый и второй положительные мениски, обращенные вогнутостью к пространству объекта. Объектив имеет относительное отверстие 1/3.5, фокусное расстояние ƒ'=18,5 мм (в пересчете на работу с полнокадровой зеркальной фотокамерой) и угловое поле зрения 2ω=100°. Но данный объектив имеет невысокое качество изображения по полю зрения, а также низкую технологичность, обусловленную применением в оптической схеме девяти различных марок стекол.The closest technical solution to the proposed invention is a wide-angle retrofocus lens according to patent US4061421 - version No. 1, USA, publ. 6.12.1977. The lens contains two components separated by an aperture diaphragm. The first component includes a positive meniscus facing the convexity of the object space, the first and second negative meniscus facing the convexity of the object space, a single biconvex lens, the third negative meniscus facing the convexity of the object space, and a positive glued doublet consisting of a negative meniscus facing the convexity to the object space, and a biconvex lens. The second component includes a negative glued doublet, consisting of a positive meniscus, concavely facing the object space, and a biconcave lens, the first and second positive menisci, concavely facing the object space. The lens has a 1 / 3.5 aperture ratio, a focal length ƒ '= 18.5 mm (in terms of working with a full-frame SLR camera) and an angular field of view 2ω = 100 °. But this lens has a low image quality in the field of view, as well as low manufacturability due to the use of nine different brands of glasses in the optical system.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является улучшение качества изображения по полю зрения и повышение технологичности за счет сокращения количества используемых марок стекол при сохранении относительного отверстия и величины углового поля зрения.The problem to be solved by the present invention is to improve the quality of the image in the field of view and increase the manufacturability by reducing the number of used brands of glasses while maintaining the relative aperture and the magnitude of the angular field of view.
Технический результат - улучшение качества изображения по полю и повышение технологичности за счет сокращения количества используемых марок стекол при сохранении относительного отверстия и величины углового поля зрения.EFFECT: improved image quality in the field and improved manufacturability by reducing the number of used glass grades while maintaining the relative aperture and the magnitude of the angular field of view.
Это достигается тем, что в широкоугольном ретрофокусном объективе, состоящем из установленных по ходу луча двух компонентов, первый из которых положительный и содержит положительный мениск, обращенный выпуклостью к пространству объекта, первый и второй отрицательные мениски, обращенные выпуклостью к пространству объекта, одиночную двояковыпуклую линзу, третий отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к пространству объекта, и положительную двухсклеенную линзу, второй компонент положительный, в отличие от известного, в схему первого компонента между вторым отрицательным мениском, обращенным выпуклостью к пространству объекта, и одиночной двояковыпуклой линзой включен отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к пространству объекта, а положительная двухсклеенная линза выполнена в виде положительного двухсклеенного мениска, обращенного выпуклостью к пространству объекта и состоящего из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, при этом ориентировка склейки обратная, схема второго компонента содержит первый положительный склеенный дублет, состоящий из отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к пространству объекта, и двояковыпуклой линзы, и второй отрицательный склеенный дублет, состоящий из отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к пространству объекта, и двояковыпуклой линзы.This is achieved by the fact that in a wide-angle retrofocus lens, consisting of two components installed along the beam path, the first of which is positive and contains a positive meniscus facing the convexity of the object space, the first and second negative meniscus facing the object space with a convexity, a single biconvex lens, the third negative meniscus, convex facing the object space, and a positive double-glued lens, the second component is positive, in contrast to the known one, in the diagram of the first component between the second negative meniscus, convex facing the object space, and a single biconvex lens, a negative meniscus facing the convexity is included space of the object, and the positive double-glued lens is made in the form of a positive double-glued meniscus, convex facing the object space and consisting of biconvex and biconcave lenses, while the gluing orientation is reversed, the scheme of the second component The enta contains the first positive glued doublet consisting of a negative meniscus facing the object space and a biconvex lens, and a second negative glued doublet consisting of a negative meniscus facing the object space and a biconvex lens.
Кроме того, широкоугольный ретрофокусный объектив может удовлетворять следующим условиям:In addition, a wide-angle retrofocus lens can meet the following conditions:
1,65<n1=n2=n4=n6=n8<1,66,1.65 <n 1 = n 2 = n 4 = n 6 = n 8 <1.66,
57<ν1=ν2=ν4=ν6=ν8<58,57 <ν 1 = ν 2 = ν 4 = ν 6 = ν 8 <58,
1,75<n3=n7=n9=n11<1,76,1.75 <n 3 = n 7 = n 9 = n 11 <1.76,
27<ν3=ν7=ν9=ν11<28,27 <ν 3 = ν 7 = ν 9 = ν 11 <28,
1,48<n5=n10=n12<1,49,1.48 <n 5 = n 10 = n 12 <1.49,
70<ν5=ν10=ν12<71,70 <ν 5 = ν 10 = ν 12 <71,
где: ni - показатель преломления i-й линзы широкоугольного ретрофокусного объектива,where: n i is the refractive index of the i-th lens of a wide-angle retrofocus lens,
νi - величина дисперсии i-й линзы широкоугольного ретрофокусного объектива.ν i is the dispersion value of the i-th lens of a wide-angle retrofocus lens.
Изобретение поясняется чертежами:The invention is illustrated by drawings:
- Фиг. 1. Принципиальная оптическая схема широкоугольного ретрофокусного объектива- Fig. 1. Circuit diagram of a wide-angle retrofocus lens
- Фиг. 2. Полихроматическая частотно-контрастная характеристика широкоугольного ретрофокусного объектива при относительном отверстии 1/3.5- Fig. 2. Polychromatic frequency-contrast characteristic of a wide-angle retrofocus lens at a relative aperture of 1 / 3.5
Для решения поставленной задачи предложен широкоугольный ретрофокусный объектив (фиг.1), состоящий из двух компонентов, разделенных апертурной диафрагмой, первый из которых положительный и содержит расположенные последовательно положительный мениск 1, обращенный выпуклостью к пространству объекта, первый, второй и третий отрицательные мениски 2, 3 и 4, соответственно, обращенные выпуклостью к пространству объекта, одиночную двояковыпуклую линзу 5, четвертый отрицательный мениск 6, обращенный выпуклостью к пространству объекта, и положительный двухсклеенный мениск, обращенный выпуклостью к пространству объекта, и состоящий из двояковыпуклой и двояковогнутой линз 7 и 8, соответственно, второй компонент положительный и содержит первый положительный склеенный дублет, состоящий из отрицательного мениска 9, обращенного выпуклостью к пространству объекта, и двояковыпуклой линзы 10, и второй отрицательный склеенный дублет, состоящий из отрицательного мениска 11, обращенного выпуклостью к пространству объекта, и двояковыпуклой линзы 12.To solve the problem, a wide-angle retrofocus lens (Fig. 1) is proposed, consisting of two components separated by an aperture diaphragm, the first of which is positive and contains a
В качестве примера конкретного исполнения предлагается широкоугольный ретрофокусный объектив, рассчитанный на работу с зеркальной фотокамерой, с фокусным расстоянием ƒ'=18 мм, относительным отверстием 1/3.5 и угловым полем зрения 2ω=100°.As an example of a specific implementation, a wide-angle retrofocus lens is proposed, designed to work with a SLR camera, with a focal length ƒ '= 18 mm, a relative aperture of 1 / 3.5 and an angular field of view of 2ω = 100 °.
Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что улучшение качества изображения по полю зрения достигается за счет включения в схему первого компонента, дополнительно, еще одного отрицательного мениска и замены во втором компоненте двух одиночных линз на склеенный дублет, что позволило в первом компоненте перераспределить коррекционную нагрузку между отрицательными менисками и одиночной положительной линзой, тем самым существенно уменьшив сферическую аберрацию и астигматизм. При этом во втором компоненте дополнительная склейка позволила скорректировать поперечный хроматизм и наряду с одиночной положительной линзой первого компонента скомпенсировать дисторсию, вносимую отрицательными менисками. Такое построение схемы объектива дало возможность улучшить контраст в изображении на пространственной частоте 30 мм-1 практически на треть для осевой точки поля и не менее чем в 2 раза по полю зрения. Кроме того, удалось сократить количество используемых марок стекол с девяти до трех.The essence of the invention is that the improvement of the image quality in the field of view is achieved by including the first component in the circuit, additionally, one more negative meniscus and replacing two single lenses in the second component with a glued doublet, which made it possible to redistribute the correction load between negative menisci and a single positive lens, thereby significantly reducing spherical aberration and astigmatism. At the same time, in the second component, additional gluing made it possible to correct the transverse chromatism and, along with a single positive lens of the first component, to compensate for the distortion introduced by negative menisci. This design of the lens scheme made it possible to improve the contrast in the image at a spatial frequency of 30 mm -1 by almost a third for the axial point of the field and at least 2 times in the field of view. In addition, the number of used glass grades was reduced from nine to three.
Работает объектив следующим образом: световые пучки, исходящие от предмета, расположенного на бесконечности, последовательно проходят компоненты Ι-ΙΙ оптической системы и формируют изображение в плоскости наилучшей установки.The lens works as follows: light beams emanating from an object located at infinity, successively pass the Ι-components of the optical system and form an image in the plane of the best installation.
В таблице 1 представлены конструктивные параметры примера конкретного исполнения.Table 1 shows the design parameters of an example of a specific design.
Широкоугольный ретрофокусный объектив при относительном отверстии 1/3.5 обеспечивает разрешение 30 мм-1 для центра поля с контрастом более 78%, по полю от у'=0 мм до у'=19 мм с контрастом более 38%. Модуль дисторсии по всему полю изображения не превышает 2,5%.A wide-angle retrofocus lens with a relative aperture of 1 / 3.5 provides a resolution of 30 mm -1 for the center of the field with a contrast of more than 78%, along the field from y '= 0 mm to y' = 19 mm with a contrast of more than 38%. The distortion module over the entire image field does not exceed 2.5%.
Таким образом, в заявляемом широкоугольном ретрофокусном объективе достигнут представленный ранее технический результат - улучшено качество изображения по полю и повышена технологичность за счет сокращения количества используемых марок стекол при сохранении относительного отверстия и величины углового поля зрения.Thus, in the claimed wide-angle retrofocus lens, the previously presented technical result has been achieved - the image quality in the field is improved and manufacturability is increased by reducing the number of used glass brands while maintaining the relative aperture and angular field of view.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020129845A RU2762218C1 (en) | 2020-09-10 | 2020-09-10 | Wide-angle retrofocus objective |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020129845A RU2762218C1 (en) | 2020-09-10 | 2020-09-10 | Wide-angle retrofocus objective |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2762218C1 true RU2762218C1 (en) | 2021-12-16 |
Family
ID=79175329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020129845A RU2762218C1 (en) | 2020-09-10 | 2020-09-10 | Wide-angle retrofocus objective |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2762218C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3976366A (en) * | 1973-08-21 | 1976-08-24 | Olympus Optical Co., Ltd. | Retrofocus-type ultra-wide angle photographic lens system |
| US4013350A (en) * | 1974-08-29 | 1977-03-22 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Large aperture superwide-angle lens |
| US4061421A (en) * | 1975-06-30 | 1977-12-06 | Olympus Optical Co., Ltd. | Retrofocus type lens system having ultra-wide angle of view |
| US5917663A (en) * | 1995-02-10 | 1999-06-29 | Nikon Corporation | Wide-angle lens with an image stabilizing function |
| RU159367U1 (en) * | 2015-08-12 | 2016-02-10 | Акционерное общество "ЛОМО" | LIGHT WIDTH WIDE ANGLE LENS |
-
2020
- 2020-09-10 RU RU2020129845A patent/RU2762218C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3976366A (en) * | 1973-08-21 | 1976-08-24 | Olympus Optical Co., Ltd. | Retrofocus-type ultra-wide angle photographic lens system |
| US4013350A (en) * | 1974-08-29 | 1977-03-22 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Large aperture superwide-angle lens |
| US4061421A (en) * | 1975-06-30 | 1977-12-06 | Olympus Optical Co., Ltd. | Retrofocus type lens system having ultra-wide angle of view |
| US5917663A (en) * | 1995-02-10 | 1999-06-29 | Nikon Corporation | Wide-angle lens with an image stabilizing function |
| RU159367U1 (en) * | 2015-08-12 | 2016-02-10 | Акционерное общество "ЛОМО" | LIGHT WIDTH WIDE ANGLE LENS |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2005352060A (en) | Small-size wide-angle lens with large aperture and camera equipped with same | |
| CN107589534B (en) | A kind of lens system and camera lens | |
| CN115327751B (en) | Wide-angle lens | |
| CN118625500B (en) | Large-aperture full-frame photographic lens and photographic device | |
| CN114740607B (en) | Wide screen anamorphic lens | |
| CN110261999B (en) | Optical system and imaging lens | |
| JP6546076B2 (en) | Wide-angle lens and imaging device | |
| JPWO2013031180A1 (en) | Zoom lens and imaging device | |
| CN113589501B (en) | Long focus lens | |
| RU2762218C1 (en) | Wide-angle retrofocus objective | |
| JPWO2013031110A1 (en) | Zoom lens and imaging device | |
| RU2676554C1 (en) | Wide angle lens | |
| RU2760643C1 (en) | Photographic macrolens | |
| RU2786368C1 (en) | Wide-angle high-aperture photographic objective | |
| RU2745899C1 (en) | Wide-angle high-power object lens | |
| JPWO2013031184A1 (en) | Zoom lens and imaging device | |
| RU2771147C1 (en) | Wide-angle fast objective | |
| RU2737028C1 (en) | Wide-angle orthoscopic lens | |
| RU2798763C1 (en) | Super fast lens | |
| RU2822998C1 (en) | High-aperture long-focus lens | |
| RU2726264C1 (en) | Ultrafast photographic lens | |
| RU215020U1 (en) | FAST WIDE-ANGLE LENS | |
| RU2741473C1 (en) | High-aperture lens | |
| CN119355929B (en) | Compact type internal focusing wide-angle photographic lens | |
| RU2774858C1 (en) | High-power radiation-resistant lens |