Трехлинзовый объектив


 


Владельцы патента RU 2478996:

Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" (RU)

Объектив может быть использован, например, в приемных каналах, работающих с ПЗС-матрицами. Трехлинзовый объектив состоит из трех последовательно расположенных по ходу лучей одиночных линз, первая из которых - отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к предмету, вторая - положительная линза, первая поверхность которой - выпуклая, третья - отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к предмету. Вторая по ходу лучей линза может быть выполнена двояковыпуклой. Технический результат - увеличение фокусного расстояния и повышение качества изображения. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.

 

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в различных оптических системах, например в приемных каналах, работающих с ПЗС-матрицами.

Известен трехлинзовый фотографический телеобъектив «Таир-3» (Д.С.Волосов, «Фотографическая оптика», изд. «Искусство», Москва, 1971 г., стр.461, табл. V.6, стр.466, рис.V.12, а), содержащий два компонента, первый из которых (по ходу лучей) - положительный, состоящий из двух одиночных линз - двояковыпуклой и отрицательной, а второй компонент - отрицательный одиночный мениск, обращенный выпуклостью к предмету. Данный объектив имеет фокусное расстояние 300 мм и относительное отверстие 1:4,5. Однако этот телеобъектив имеет недостаточное относительное отверстие и значительное геометрическое виньетирование - 40%.

Наиболее близким аналогом к заявляемому техническому решению является объектив телескопа (патент США №2158507, 88-57, публ. 1939 г., пример 1, фиг.1), содержащий два компонента, первый из которых по ходу лучей - двухлинзовый, склеенный из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, второй компонент - одиночный отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к предмету. В данном объективе для линии спектра D показатель преломления двояковыпуклой линзы равен 1,5209; двояковогнутой линзы - 1,6646 и отрицательного мениска - 1,5163. Однако этот объектив имеет недостаточные фокусное расстояние 96,3 мм и качество изображения. Так, для относительного отверстия 1:4,29 и углового поля в пространстве предметов 2W=4 град 10 мин объектив имеет поперечную аберрацию для точки на оси минус 0,083 мм, поперечную аберрацию в сагиттальном сечении минус 0,09 мм, поперечную аберрацию в меридиональном сечении минус 0,1471 мм, для линии спектра D.

Задачей заявляемого изобретения является повышение эксплуатационных характеристик трехлинзового объектива.

Технический результат - увеличение фокусного расстояния и повышение качества изображения.

Это достигается тем, что в трехлинзовом объективе, содержащем два компонента, первый из которых по ходу лучей - двухлинзовый, включающий в себя отрицательную и положительную линзы, причем первая поверхность положительной линзы выпуклая, второй компонент - одиночный отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к предмету, в отличие от известного линзы первого компонента выполнены одиночными, и первая из них - отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к предмету

Кроме того, вторая по ходу лучей одиночная линза первого компонента может быть выполнена двояковыпуклой.

Кроме того, для линии спектра D показатель преломления одиночной отрицательной линзы первого компонента может быть более 1,67 и менее 1,79, одиночной положительной линзы первого компонента соответственно более 1,3 и менее 1,5 и отрицательного мениска второго компонента соответственно более 1,6 и менее 1,71.

На чертеже представлена оптическая схема предложенного трехлинзового объектива.

Трехлинзовый объектив состоит из двух последовательно расположенных по ходу лучей компонентов - двухлинзового, состоящего из одиночного отрицательного мениска 1, обращенного выпуклостью к предмету, и одиночной положительной линзы 2. Второй компонент - одиночный отрицательный мениск 3, обращенный выпуклостью к предмету. Апертурная диафрагма расположена на расстоянии 35,72 мм за линзой 2, но может находиться и в другом месте.

Предложенная оптическая система работает как собирающий из бесконечности объектив, то есть световой поток от предмета, расположенного в бесконечности, попадает в объектив, где проходит через линзы 1, 2, 3 и образует изображение предмета в плоскости наилучшей установки, в которой установлен приемник оптического излучения (не показан).

В соответствии с предложенным решением рассчитан трехлинзовый объектив, исправленный в спектральном диапазоне от 589 нм до 800 нм. Основная расчетная длина волны 706,52 нм.

Конструктивные параметры предлагаемого объектива приведены в табл.1.

Характеристики рассчитанного объектива:

фокусное расстояние 300,33 мм
относительное отверстие 1:4,29
угловое поле в пространстве предметов 4 град 10 мин
задний фокальный отрезок 49,29 мм

В предлагаемом объективе для линии спектра D показатель преломления одиночной отрицательной линзы первого компонента равен 1,6709; одиночной положительной линзы первого компонента равен 1,447303; отрицательного мениска второго компонента равен 1,6594.

В табл.2 приведены аберрации для длины волны 589,3 нм для объектива ближайшего аналога и для предложенного объектива для длины волны 706,52 нм.

Предлагаемый объектив имеет увеличенное по сравнению с ближайшим аналогом фокусное расстояние 300,33 мм и повышенное качество изображения (особенно для широких полевых наклонных пучков), что следует из табл.2.

Непосредственно данный объектив-апохромат рассчитан для работы в ИК-диапазоне спектра, что позволяет получать снимки в цифровой камере со специальными эффектами типа «Зимний пейзаж с инеем» при любых погодных условиях. Предлагаемый объектив при пересчете на видимый диапазон спектра можно использовать также в качестве фотографического объектива на формат кадра 24×18 мм2, в том числе и для цифровых камер.

Таким образом, в результате предложенного решения обеспечено получение технического результата: создан трехлинзовый объектив с увеличенным фокусным расстоянием и повышенным качеством изображения.

Таблица 1
Радиусы, мм Толщины, м Марка стекла Показатель преломления ne Коэфф. дисперсии νe Световой диаметр, мм
R1=99,772 70
d1=6,2 БФ16 1,674385 47
R2=60,269 70
d2=0,4 1
R3=59,295 70
d3=15 OK4 1,4485 91,53
R4=-2310,307 69,8
d4=223,15 1
R5=22,03 28,2
d5=3,05 СТК3 1,662237 57,09
R6=19,725 26,2
Таблица 2
Вид аберрации Ближайший аналог Предложенный объектив (не более)
1 2 3
Поперечная сферическая аберрация для точки на оси для относительного отверстия 1:4,29 -0,083 мм 0, 073 мм
Поперечная аберрация широкого наклонного пучка в меридиональном сечении для углового поля в пространстве предметов 2W=4 град 10 мин -0,1471 мм 0,072 мм
Поперечная аберрация широкого наклонного пучка в сагиттальном сечении для углового поля в пространстве предметов 2W=4 град 10 мин -0,09 мм 0,036 мм
Меридиональный астигматический отрезок X'м для углового поля в пространстве предметов 2W=4 град 10 мин 0,0352 мм -0,021 мм
Сагиттальный астигматический отрезок X's для углового поля в пространстве предметов 2W=4 град 10 мин 0,01 мм -0,054 мм
Дисторсия для углового поля в пространстве предметов 2W=4 град 10 мин 0,086% 0,977%

1. Трехлинзовый объектив, содержащий два компонента, первый из которых по ходу лучей - двухлинзовый, включающий в себя отрицательную и положительную линзы, причем первая поверхность положительной линзы выпуклая, второй компонент - одиночный отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к предмету, отличающийся тем, что линзы первого компонента выполнены одиночными и первая из них - отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к предмету.

2. Трехлинзовый объектив по п.1, отличающийся тем, что вторая по ходу лучей одиночная линза первого компонента выполнена двояковыпуклой.

3. Трехлинзовый объектив по п.1, отличающийся тем, что для линии спектра D показатель преломления одиночной отрицательной линзы первого компонента более 1,67 и менее 1,79, одиночной положительной линзы первого компонента более 1,3 и менее 1,5, отрицательного мениска второго компонента более 1,6 и менее 1,71.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в качестве приемного объектива в оптических приборах, работающих с различными фотоприемными устройствами.

Изобретение относится к области оптического приборостроения и может быть использовано в качестве апохроматического объектива в астрономических телескопах для визуального наблюдения и фотографирования.

Объектив // 2239212

Изобретение относится к области оптико-электронной техники и может быть использовано в качестве объектива к приборам ночного видения в самых разнообразных условиях эксплуатации.

Объектив // 2084934
Изобретение относится к объективостроению и может быть использовано при разработке светосильных фотографических объективов с увеличенным углом поля зрения. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения диаметра пятна моды одномодового оптического волокна. .

Изобретение относится к специальным объективам и может использоваться в ночных зрительных трубках. .

Объектив может быть использован в люминесцентных микроскопах, работающих при больших перепадах температур в проходящем и отраженном свете, в которых возбуждение люминесценции производится глубоким ультрафиолетом (от 250 нм), а наблюдение производится в видимом диапазоне. Объектив содержит три компонента, первый компонент с оптической силой φ1 выполнен в виде двояковыпуклой линзы, второй компонент с оптической силой φ2 выполнен в виде двояковогнутой линзы, а третий компонент с оптической силой φ3 выполнен в виде двояковыпуклой линзы. Первый и третий компоненты выполнены из флюорита, а второй - из кварцевого стекла. Отношения оптических сил компонентов к оптической силе всего объектива φоб удовлетворяют следующим соотношениям: 1.5<φ1/φоб<2; |4|<φ2/φоб<|5|; 2<φ3/φоб<3, а отношения радиусов кривизны имеют следующие значения: в первом компоненте - |1.5|<R11/R12<|2.5|; во втором - |0.3|<R21/R22<|0.7|; в третьем - |0.8|<R31/R32<|1.7|, где R - радиус сферической поверхности, φ=1/f', f' - фокусное расстояние. Технический результат - увеличение рабочего расстояния для обеспечения возможности работать с толстыми кюветами в проходящем свете и с манипуляторами в отраженном, улучшение качества изображения по всему полю зрения и обеспечение допустимо малого коэффициента засветки. 1 ил., 1 пр., 1 табл.

Объектив содержит по ходу луча три компонента. Первый компонент выполнен в виде положительного мениска, склеенного из двояковыпуклой и двояковогнутой линз и обращенного вогнутой стороной к плоскости изображений. Второй компонент выполнен в виде положительного мениска, склеенного из расположенной первой положительной линзы и отрицательной линзы. Третий компонент отрицательный, склеенный из двояковыпуклой и двояковогнутой линз. Показатели преломления и коэффициенты средней дисперсии материалов линз удовлетворяют соотношениям, приведенным в формуле изобретения. Объектив может быть дополнен светоделительной призмой, установленной между третьим компонентом и плоскостью изображения. Технический результат - повышение светосилы при сохранении качества изображения путем подбора комбинации стекол и коррекции аберраций, обеспечивающей снижение хроматизма положения и исправления остаточного астигматизма. 1 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.

Изобретение может быть использовано в качестве фотографического объектива. Объектив состоит из двух компонентов, разделенных воздушным промежутком. Первый по ходу лучей компонент - склеенный из двояковыпуклой и вогнутоплоской линз, второй компонент состоит по ходу лучей из одиночной двояковогнутой и одиночной двояковыпуклой линз. Радиусы оптических поверхностей двояковыпуклой линзы второго компонента равны по модулю и имеют место соотношения: 1,63<n1=n4<1,7; 1,7<n2<1,9; где n1, n2, n4 - показатели преломления материала по ходу лучей первой, второй и четвертой линз для линии спектра D. Технический результат - повышение относительного отверстия, увеличение углового поля в пространстве предметов и повышение технологичности. 1 ил., 2 табл.

Окуляр с вынесенным зрачком содержит пять линз, объединенных в три оптических компонента, из которых первые два компонента со стороны плоскости изображения выполнены в виде склеенных линз, а глазной компонент - в виде положительной менисковой линзы, обернутой вогнутостью к глазу наблюдателя. Передняя склеенная линза имеет отрицательную оптическую силу и ее склеиваемая поверхность обернута вогнутостью к изображению. Выпуклая поверхность глазной линзы имеет форму параболоида. Окуляр может быть использован в оптических прицелах для различных видов стрелкового оружия, а также в наблюдательных перископических приборах, использующихся для вождения тяжелой техники. Технический результат - обеспечение телецентрического хода лучей в пространстве изображения и улучшение качества изображения краевых зон поля зрения, в частности, уменьшение относительной дисторсии изображения. При этом положение выходного зрачка окуляра должно быть не менее 1,67 фокусного расстояния от последней поверхности глазной линзы, а угловое поле в пространстве выходного зрачка не менее ±16,5°. 4 ил., 2 табл.
Наверх