[go: up one dir, main page]

RU2763120C1 - Double lens - Google Patents

Double lens Download PDF

Info

Publication number
RU2763120C1
RU2763120C1 RU2021104720A RU2021104720A RU2763120C1 RU 2763120 C1 RU2763120 C1 RU 2763120C1 RU 2021104720 A RU2021104720 A RU 2021104720A RU 2021104720 A RU2021104720 A RU 2021104720A RU 2763120 C1 RU2763120 C1 RU 2763120C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lens
radii
rays
focal length
optical
Prior art date
Application number
RU2021104720A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Иванович Щеглов
Светлана Николаевна Зубок
Original Assignee
Публичное акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева", ПАО КМЗ
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 Публичное акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева", ПАО КМЗ filed Critical Публичное акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева", ПАО КМЗ
Priority to RU2021104720A priority Critical patent/RU2763120C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2763120C1 publication Critical patent/RU2763120C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/14Optical objectives specially designed for the purposes specified below for use with infrared or ultraviolet radiation
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B9/00Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
    • G02B9/04Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having two components only
    • G02B9/10Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having two components only one + and one - component

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

FIELD: optical systems.
SUBSTANCE: lens can be used both in visual optical systems and in IR systems. The lens consists of two single biconvex lenses and a negative meniscus facing the image with a bulge. The radii of a biconvex lens are equal in absolute magnitude. There are the following ratios: 0.3≤|R1|/f'≤0.48; 0.25≤|R3|/f'≤0.45; 1.5≤|R4|/f'≤7; 0.07≤|R3|/|R4|<0.8, where R1, R3, R4 are the radii of the first, third, and fourth optical surfaces in the course of the rays; f' is the focal length of the entire lens.
EFFECT: increase in the focal length, the diameter of the entrance pupil and the angular field in the space of objects with high image quality.
1 cl, 1 dwg, 2 tbl

Description

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в различных оптических системах, например, в визуальных и в ИК-системах.The invention relates to optical instrumentation and can be used in various optical systems, for example, in visual and IR systems.

Известен двухлинзовый объектив, описанный в патенте России №2384868, МПК G02B 9/10, 9/14, опубликованном 20.03.2010 г., состоящий из расположенных по ходу луча двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к изображению, у которого имеют место соотношения:Known two-lens objective, described in Russian patent No. 2384868, IPC G02B 9/10, 9/14, published 03/20/2010, consisting of a biconvex lens located in the direction of the beam and a negative meniscus facing the convexity of the image, in which there are ratios :

|R1|=|R3|;| R 1 | = | R 3 |;

|R1|<|R2|;| R 1 | <| R 2 |;

1,41<n1<1,619;1.41 <n 1 <1.619;

1,54<n2<1,79,1.54 <n 2 <1.79,

где: R1, R2, R3 - радиусы первой, второй и третьей оптических поверхностей по ходу лучей;where: R 1 , R 2 , R 3 - the radii of the first, second and third optical surfaces along the rays;

n1, n2 - показатели преломления материала первой и второй линз по ходу лучей для линии е.n 1 , n 2 are the refractive indices of the material of the first and second lenses along the ray path for line e.

У данного объектива недостаточно большое относительное отверстие 1:18 и недостаточно большое угловое поле 2W=1 град. 40 мин.This objective has a not large enough aperture ratio of 1:18 and an insufficiently large angular field of 2W = 1 degree. 40 minutes

Наиболее близким аналогом к заявляемому техническому решению является двухлинзовый объектив, описанный в патенте России на изобретение №2316795, МПК G02B 9/10, фиг. 1, опубликованный 10.02.2008 г., состоящий из расположенных по ходу лучей одиночных двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к изображению, причем, радиусы двояковыпуклой линзы равны по абсолютной величине, отношение первого по ходу лучей радиуса менисковой линзы ко второму ее радиусу менее 0,8 и имеют место соотношения: 1,46<n1<1,63;The closest analogue to the claimed technical solution is a two-lens objective, described in Russian patent for invention No. 2316795, IPC G02B 9/10, Fig. 1, published on February 10, 2008, consisting of a single biconvex lens located along the rays of the rays and a negative meniscus facing the convexity of the image, moreover, the radii of the biconvex lens are equal in absolute value, the ratio of the first along the rays of the meniscus lens radius to its second radius is less 0.8 and the following ratios take place: 1.46 <n 1 <1.63;

1,66<n2<1,78,1.66 <n 2 <1.78,

где: n1, n2 - показатели преломления материала первой и второй линз по ходу лучей.where: n 1 , n 2 - refractive indices of the material of the first and second lenses along the rays.

Для расклеенного варианта исполнения данного объектива имеют место соотношения:For the glued-on version of this lens, the following ratios apply:

|R1|/f'=0,5009;| R 1 | / f '= 0.5009;

|R3|/f'=0,4685;| R 3 | / f '= 0.4685;

|R4|/f'=7,24;| R 4 | / f '= 7.24;

|R3|/|R4|=0,0647,| R 3 | / | R 4 | = 0.0647,

где: R1, R3, R4 - радиусы первой, третьей и четвертой оптических поверхностей по ходу лучей;where: R 1 , R 3 , R 4 - the radii of the first, third and fourth optical surfaces along the rays;

f' - фокусное расстояние всего объектива.f 'is the focal length of the entire lens.

У данного объектива недостаточно большое фокусное расстояние 150,75 мм, недостаточно большой диаметр входного зрачка 32 мм, и недостаточно большое угловое поле 2W=2 град. 8 мин.This lens does not have a large enough focal length of 150.75 mm, an insufficiently large entrance pupil diameter of 32 mm, and an insufficiently large angular field of 2W = 2 degrees. 8 minutes

Задачей заявляемого изобретения является создание технологичного двухлинзового объектива с повышенными эксплуатационными характеристиками.The objective of the claimed invention is to create a technologically advanced two-lens objective with improved performance characteristics.

Технический результат - увеличение фокусного расстояния, диаметра входного зрачка и углового поля в пространстве предметов при высоком качестве изображения.The technical result is an increase in the focal length, the diameter of the entrance pupil and the angular field in the space of objects with high image quality.

Это достигается тем, что в двухлинзовом объективе, состоящем из расположенных по ходу лучей одиночных двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к изображению, причем, радиусы двояковыпуклой линзы равны по абсолютной величине, в отличие от известного, имеют место соотношения:This is achieved by the fact that in a two-lens objective, consisting of a single biconvex lens located along the path of the rays and a negative meniscus facing the convexity of the image, moreover, the radii of the biconvex lens are equal in absolute value, in contrast to the known one, the following relations hold:

0,3≤|R1|/f'≤0,48;0.3≤ | R 1 | / f'≤0.48;

0,25≤|R3|/f'≤0,45;0.25≤ | R 3 | / f'≤0.45;

1,5≤|R4|/f'≤7;1.5≤ | R 4 | / f'≤7;

0,07≤|R3|/|R4|<0,8,0.07≤ | R 3 | / | R 4 | <0.8,

где: R1, R3, R4 - радиусы первой, третьей и четвертой оптических поверхностей по ходу лучей;where: R 1 , R 3 , R 4 - the radii of the first, third and fourth optical surfaces along the rays;

f' - фокусное расстояние всего объектива.f 'is the focal length of the entire lens.

На фигуре представлена оптическая схема предложенного объектива.The figure shows the optical scheme of the proposed lens.

Двухлинзовый объектив состоит из расположенных по ходу лучей одиночных двояковыпуклой линзы 1 и отрицательного мениска 2, обращенного выпуклостью к изображению. Радиусы оптических поверхностей двояковыпуклой линзы 1 равны по абсолютной величине. Кроме того, имеют место соотношения: 0,3≤|R1|/f'≤0,48; 0,25≤|R3|/f'≤0,45; 1,5≤|R4|/f'≤7; 0,07≤|R3|/|R4|<0,8, где: R1, R3, R4 - радиусы первой, третьей и четвертой оптических поверхностей по ходу лучей; f' - фокусное расстояние всего объектива. Входной зрачок вынесен на расстояние 100 мм от первой оптической поверхности, но может быть и в другом месте.A two-lens objective consists of a single biconvex lens 1 and a negative meniscus 2, which is convex towards the image, located along the path of the rays. The radii of the optical surfaces of the biconvex lens 1 are equal in absolute value. In addition, the following ratios take place: 0.3≤ | R 1 | / f'≤0.48; 0.25≤ | R 3 | / f'≤0.45; 1.5≤ | R 4 | / f'≤7; 0.07≤ | R 3 | / | R 4 | <0.8, where: R 1 , R 3 , R 4 are the radii of the first, third and fourth optical surfaces along the rays; f 'is the focal length of the entire lens. The entrance pupil is located at a distance of 100 mm from the first optical surface, but it can also be in another place.

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

В соответствие с предложенным решением рассчитан двухлинзовый объектив. Объектив исправлен для λ=520 нм и ахроматизован для длин волн 520 нм и 900 нм. Объектив может работать в качестве коллиматора, т.е. в обратном ходе лучей. Объектив работает в видимом диапазоне длин волн и в ближнем ИК-диапазоне спектра.A two-lens objective was designed in accordance with the proposed solution. The lens has been corrected for λ = 520 nm and achromatized for 520 nm and 900 nm. The lens can function as a collimator, i.e. in the reverse course of the rays. The lens operates in the visible wavelength range and in the near-infrared range of the spectrum.

Характеристики рассчитанного объектива:Characteristics of the calculated lens:

фокусное расстояниеfocal length 1001,95 мм1001.95 mm относительное отверстиеrelative aperture 1:16,691: 16.69 задний фокальный отрезокposterior focal segment 955,05 мм955.05 mm угол поля зренияangle of view 3 град.3 deg. диаметр входного зрачкаentrance pupil diameter 60 мм60 mm

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

Figure 00000001
Figure 00000001

В предлагаемом изобретении:In the proposed invention:

|R1|=|R2|=438,5;| R 1 | = | R 2 | = 438.5;

0,3≤|R1|/f'=0,4377≤0,48;0.3 | R 1 | / f '= 0.4377 0.48;

0,25≤|R3|/f'=0,4132≤0,45;0.25≤ | R 3 | / f '= 0.4132≤0.45;

1,5≤|R4|/f'=3,13≤7;1.5≤ | R 4 | / f '= 3.13≤7;

0,07≤|R3|/|R4|=0,1321<0,8,0.07≤ | R 3 | / | R 4 | = 0.1321 <0.8,

где: R1, R2, R3, R4 - радиусы первой, второй, третьей и четвертой оптических поверхностей по ходу лучей;where: R 1 , R 2 , R 3 , R 4 - the radii of the first, second, third and fourth optical surfaces along the rays;

f' - фокусное расстояние всего объектива.f 'is the focal length of the entire lens.

В табл. 2 приведены аберрации предлагаемого объектива для длины волны 520 нм.Table 2 shows the aberrations of the proposed objective for a wavelength of 520 nm.

Figure 00000002
Figure 00000002

Таким образом, в результате предложенного решения обеспечено получение технического результата: создан двухлинзовый объектив с увеличенными фокусным расстоянием, диаметром входного зрачка и угловым полем в пространстве предметов при высоком качестве изображения.Thus, as a result of the proposed solution, a technical result was obtained: a two-lens objective was created with an increased focal length, an entrance pupil diameter and an angular field in the space of objects with high image quality.

Claims (7)

Двухлинзовый объектив, состоящий из расположенных по ходу лучей одиночных двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к изображению, причем радиусы двояковыпуклой линзы равны по абсолютной величине, отличающийся тем, что имеют место соотношения:A two-lens objective consisting of a single biconvex lens located along the path of the rays and a negative meniscus facing the image with a convexity, and the radii of the biconvex lens are equal in absolute value, characterized in that the following relations take place: 0,3≤|R1|/f'≤0,48;0.3≤ | R 1 | / f'≤0.48; 0,25≤|R3|/f'≤0,45;0.25≤ | R 3 | / f'≤0.45; 1,5≤|R4|/f'≤7;1.5≤ | R 4 | / f'≤7; 0,07≤|R3|/|R4|<0,8,0.07≤ | R 3 | / | R 4 | <0.8, где R1, R3, R4 - радиусы первой, третьей и четвертой оптических поверхностей по ходу лучей;where R 1 , R 3 , R 4 are the radii of the first, third and fourth optical surfaces along the beams; f' - фокусное расстояние всего объектива.f 'is the focal length of the entire lens.
RU2021104720A 2021-02-25 2021-02-25 Double lens RU2763120C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021104720A RU2763120C1 (en) 2021-02-25 2021-02-25 Double lens

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021104720A RU2763120C1 (en) 2021-02-25 2021-02-25 Double lens

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2763120C1 true RU2763120C1 (en) 2021-12-27

Family

ID=80039140

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021104720A RU2763120C1 (en) 2021-02-25 2021-02-25 Double lens

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2763120C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2025476A1 (en) * 1968-12-06 1970-09-11 Eltro Gmbh
RU2316795C1 (en) * 2006-06-09 2008-02-10 Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" Two-lens objective
RU2384868C1 (en) * 2008-10-30 2010-03-20 Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" Doublet objective lens
RU162318U1 (en) * 2015-10-23 2016-06-10 Публичное акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" TWO-LENS LENS

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2025476A1 (en) * 1968-12-06 1970-09-11 Eltro Gmbh
RU2316795C1 (en) * 2006-06-09 2008-02-10 Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" Two-lens objective
RU2384868C1 (en) * 2008-10-30 2010-03-20 Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" Doublet objective lens
RU162318U1 (en) * 2015-10-23 2016-06-10 Публичное акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" TWO-LENS LENS

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2443005C2 (en) Catadioptric telescope
RU2763120C1 (en) Double lens
RU2645912C1 (en) High-aperture lens
RU2630194C1 (en) Large-aperture lens
RU2759050C1 (en) Doublet-objective lens
RU2384868C1 (en) Doublet objective lens
RU2746594C1 (en) Double lens
RU162318U1 (en) TWO-LENS LENS
RU163268U1 (en) TWO-LENS LENS
RU162339U1 (en) TWO-LENS LENS
RU2586273C1 (en) High-aperture lens
RU2577082C1 (en) Apochromatic athermal lens (versions)
RU2737029C1 (en) Large aperture lens
RU2726280C1 (en) High-output lens
RU2316795C1 (en) Two-lens objective
RU2633445C1 (en) Two-lens objective
RU2726261C1 (en) High-output lens
RU2617139C1 (en) Wide-angle eyepiece
RU2727269C1 (en) Fast eyepiece with remote exit pupil
RU2753179C1 (en) High-speed lens
RU146322U1 (en) EYEPIECE
RU2561340C1 (en) Four-mirror lens
RU2331909C1 (en) Objective lens for closer infrared spectrum
RU2801083C1 (en) Wide angle television lens
RU2576346C1 (en) Objective lens with offset entrance pupil