SU1117570A1

SU1117570A1 - Wide-angle telecentric lens

Info

Publication number: SU1117570A1
Application number: SU833612962A
Authority: SU
Inventors: Михаил Михайлович Русинов; Петр Дмитриевич Иванов; Татьяна Игоревна Песина
Original assignee: Ленинградский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Точной Механики И Оптики
Priority date: 1983-06-29
Filing date: 1983-06-29
Publication date: 1984-10-07

Abstract

ШИРОКОУГОЛЬНЫЙ ТЕЛЕЦЕНТРИЧЕСКИЙ ОБЪЕКТИВ, содержащий .положительный и два отрицательных мениска, обращенных выпуклостью к предмету, апертурную диафрагму, положительный мениск, обращенный вогнутостью к предмету ,мениск, положительнуюлинзу, дво- ковыпуклую линзу и отрицательный и положительный мениски, обращенные выпуклост ми друг к другу, отличающийс тем, что, с целью увеличени углового пол в пространстве предметов, второй мениск,установленный после апертурной диафрагмы, выполнен отрицательным, обращенным вогнутостью к предмету, а положительна линза выполнена дво ковыпуклой. «sj / сд . ч Л1 - jWIDE telecentric objective comprising .polozhitelny and two negative meniscus facing convex to the object, an aperture diaphragm, a positive meniscus facing concavity to the object, a meniscus polozhitelnuyulinzu, dvo- Coconvex lens and a negative and a positive meniscus facing protuberances to each other, wherein the fact that, in order to increase the angular floor in the space of objects, the second meniscus, established after the aperture diaphragm, is made negative, facing concavity to the pre The result is a positive lens made by a double-convex one. "Sj / sd. h L1 - j

Description

Изобретение относитс к оптическому приборостроению, а именно к линзовым объективам с телецентрическим ходом лучей в пространстве изображений, и может быть использовано в различных 5 измерительных установках, где предь в ютс повытенные требовани к дчеству изображени и к исправлению дисторсии при больших угловых пол х.The invention relates to optical instrumentation, namely to telecentric lens lenses in the image space, and can be used in various 5 measuring installations, where requirements are given to image quality and to correct distortion for large angular fields.

Известен объектив, обеспечиваю- 0 ий телецентрический ход лучей в пространстве изображений С1J.A lens is known that provides a telecentric path of rays in the image space C1J.

Однако указанный объектив имеет малое угловое поле в пространстве предметов (42 ) и при этом большую fs исторсию (-6,9%).However, this lens has a small angular field in the space of objects (42) and at the same time a large fs history (-6.9%).

Известен также объектив с телецентрическим ходом лучей 2.Also known lens with telecentric course of the rays 2.

Однако этот объектив имеет недостаточное угловое поле (70-80°). Кро- 20 ме того, конструкци объектива нетёхнологична: объектив содержит трехсклеенный компонент, толстый мениск, а дл исправлени дисторсии три поверхности выполнены асферическими 25 причем одна из них - асферическа поверхность восьмого пор дка), что усложн ет изготовление объектива, требует использовани дорогосто щего , оборудовани и привлечени высоко- jO квалифицированных рабочих.However, this lens has an insufficient angular field (70-80 °). In addition, the lens design is non-technological: the lens contains a triple-glued component, a thick meniscus, and to correct the distortion three surfaces are aspherical 25 and one of them is an aspherical surface of the eighth order), which complicates the manufacture of the lens, requires the use of expensive, equipment and attracting highly skilled workers.

Известен широкоугольный телецентрический объектив, содержащий склеенный отрицательный и положительньШ мениски , обращенные выпуклостью к пред-,, мету, апертурную диафрагму, отрицательный и положительный мениски, обращенные вогнутостью к предмету, и две дво ковыпуклые линзы С 3.A wide-angle telecentric lens containing a glued negative and positive meniscus, convex toward the predator, an aperture diaphragm, negative and positive meniscus facing with a concavity toward the object, and two two convex C 3 lenses is known.

Однако данный объектив обладает Q маленьким относительным отверстием (1:8), что не позвол ет использовать его в услови х пониженной освещенности, недостаточным угловым полем в простраистве предметов (48 ), не позвол ющим вести съемку прот женных объектов с близкого рассто ни , и значительной дисторсией (-5%), вызывающей масштабное искажение изображени .However, this lens has a Q small relative aperture (1: 8), which makes it impossible to use it in low light conditions, an insufficient angular field in the area of objects (48), which does not allow shooting close objects at a short distance, and significant distortion (-5%), causing large-scale image distortion.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному объективу вл етс широкоугольный телецентрический объектив, содержащий положительный и два отрицательных мениска, обращенных выпуклостью к предмету, 55 апертурную диафрагму, положительный меииск, обращенный вогнутое тью к пред- I мету, положительный мениск, обращенный выпуклостью к предмету, положительный мениск, обращенный вогнутостью к предмету, дво ковыпуклую линзу и отрицателгзньпй и положительньй мениски, обращенные выпуклост ми друг к другуt4l.The closest in technical essence to the proposed lens is a wide-angle telecentric lens containing a positive and two negative meniscus convex to the object, 55 an aperture diaphragm, a positive meiisk facing the object to concave, a positive meniscus facing the convex object a positive meniscus facing the concavity of the object, a two-convex lens, and a negative and positive meniscus convex to each other t4l.

Однако известный объектив имеет недостаточное угловое поле в пространстве предметов.However, the known lens has an insufficient angular field in the space of objects.

Целью изобретени вл етс увеличние углового пол в пространстве предметов.The aim of the invention is to increase the angular field in the space of objects.

Поставленна цель достигаетс тем, что в широкоугольном телецентрическом объективе, содержащем положительный и два отрицательньк мениска, обращенных выпуклостью к предмету, апертурную диафрагму, положительный мениск, обращенный вогнутостью к премету , мениск, полозкительную линзу, дво ковыпуклую линзу и отрицательный и положительный мениски, обращенные выпуклост ми друг к другу, второй мениск , установленный после апертурной диафрагмы, выполнен отрицательным, обращенным вогнутостью к предмету, а положительна линза, выполнена дво ковыпуклой .The goal is achieved by the fact that in a wide-angle telecentric lens containing a positive and two negative meniscus, convexity facing the object, an aperture diaphragm, a positive meniscus facing concavity to a promet, meniscus, a selective lens, a two convex lens, and a positive lens. mi to each other, the second meniscus installed after the aperture diaphragm, is made negative, facing the concavity to the object, and the positive lens, made two Convex

На чертеже представлена принципиальна оптическа схема предлагаемо1ГО объектива.The drawing shows the principal optical layout of the proposed lens.

Объектив состоит из последовательно расположенных положительного 1 и отрицательных 2 и 3 менисков, обращенных выпуклостью к п)едмету, апертурной диафрагмьг 4, положительного 3 и отрицательного 6менисков, обращенных вогнутостью к предмету, дво ковыпуклых линз 7 и 8, отрицательного 9 и положительного 10 менисков, обращенных соответственно вогнутостью и вьшуклостью к предмету.The lens consists of consecutive positive 1 and negative 2 and 3 meniscuses convex to n), aperture diaphragm 4, positive 3 and negative 6menis, facing concavity to the object, two convex lenses 7 and 8, negative 9 and positive 10 meniscs, facing respectively concavity and convexity to the subject.

Причем мениски 1-3 дл развити углового пол в пространстве предметов прим 1ймуме вносимой дисторсии , мениски 5 и 6 - дл коррекции сферической аберрацки и комы широких наклоннык пучков, линзы 7 и 8 вл ютс силовыми компонентами и служат дл обеспечени необходимого относительного отверсти , мениски 9 и 10 позвол ют уменьшить остаточную дисторсию объектива.Moreover, menisci 1-3 for developing an angular field in the space of objects around the 1st of the introduced distortion, menisci 5 and 6 for correcting spherical aberration and coma of wide oblique beams, lenses 7 and 8 are the power components and serve to provide the necessary relative aperture, meniski 9 and 10 can reduce the residual distortion of the lens.

По сравнению с известным, предложенный объектив позвол ет увеличить угловое поле в пространстве предметов в 1,3 раза.Compared to the known, the proposed lens allows the angular field to be increased 1.3 times in the space of objects.

Объектив обладает следующими основными техническими харгктеристиками: 3 1 фокусное рассто ние 10 мм; относительное отверстие 1:5; угловое поле в пространстве, предметов 90 линейное поле в пространстве изображений 20 мм; рабоча длина волнь1 546,1 им; разрешающа способность (при отсутствии геометрического виньетировани в центре 200 лин/м на краю 150 лин/мм, дисторси по все му полю не превьшает 2,8. Объектив построен на базе только сферических поверхностей. Высока степень коррекции аберраций широких наклонных пучков позвол ет не прибегать к геометрическому виньетированию дл улучшени качест0 ,4 ва изображени и за счет введени аберрационного виньетировани получить хорошее светораспределение по полю кадра (освещенность на краю изображени составл ет не менее 61% от освещенности в центре). За базовый объект прин т телецентрической объективCll« , Предложенный объектив по сравнению с базовым позвол ет увеличить угловое поле в пространстве предметов более чем в 2 раза, что значительно расшир ет эксплуатационные возмсйсности объектива, уменьшить при этом дисторсию в 2,5 раза, уменьшив тем масштабные искажени изображени .The lens has the following main technical characteristics: 3 1 focal length 10 mm; relative hole 1: 5; angular field in space, objects 90 linear field in image space 20 mm; working wavelength1 546.1 them; resolution (in the absence of geometric vignetting in the center of 200 lines / m at the edge of 150 lines / mm, distortion across the whole field does not exceed 2.8. The lens is based on only spherical surfaces. The high degree of correction of aberrations of wide oblique beams allows not for geometric vignetting to improve image quality, 4 va images and, by introducing aberration vignetting, to obtain good light distribution over the frame field (the luminance at the edge of the image is at least 61% of the luminance in The center object is taken as a telecentric lens “Cluster”. The proposed lens, as compared with the base object, allows to increase the angular field in the space of objects by more than 2 times, which greatly expands the operational potential of the lens, while reducing the distortion by 2.5 times, thereby reducing the large-scale image distortion.

Claims

A WIDE-ANGLE TELECENTRIC LENS, containing a positive and two negative menisci convex to the object, an aperture diaphragm, a positive meniscus facing concavity to the object, a meniscus, a positive lens, a biconvex lens and a negative and positive meniscus facing each other , in order to increase the angular field in the space of objects, the second meniscus, installed after the aperture diaphragm, is made negative, facing concavity to the object, and the positive S3 lens is biconvex. l

I 1117570 2