Планапохроматический объектив



Планапохроматический объектив
Планапохроматический объектив
Планапохроматический объектив
Планапохроматический объектив
Планапохроматический объектив

 


Владельцы патента RU 2517978:

Открытое акционерное общество "ЛОМО" (RU)

Объектив может быть использован в оптико-электронных приборах, в частности, с целью формирования изображения участка звездного неба на ПЗС-матрице, расположенной в фокальной плоскости объектива. Объектив содержит два компонента, разделенные апертурной диафрагмой. Первый компонент состоит из положительного мениска, обращенного вогнутостью к пространству изображения, и склеенного мениска, обращенного вогнутостью к пространству изображения, между которыми дополнительно размещен отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к пространству изображения. Склеенный мениск, обращенный вогнутостью к пространству изображения, выполнен положительным, состоящим из двояковыпуклой и двояковогнутой линз. Второй компонент содержит двояковогнутую и две двояковыпуклые линзы. Двояковогнутая и первая двояковыпуклая линзы выполнены склеенными. За второй двояковыпуклой линзой дополнительно помещен отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к пространству объекта. Технический результат - увеличение углового и линейного полей зрения и получение дифракционного качества изображения в центре и по полю зрения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 прилож.

 

Предлагаемое изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к планапохроматическим объективам с дифракционным качеством изображения, и может быть использовано в различных оптико-электронных приборах, в частности, с целью формирования изображения участка звездного неба на ПЗС-матрице, расположенной в фокальной плоскости объектива.

Известен фотографический объектив [1], содержащий два компонента, первый из которых состоит из последовательно расположенных одиночных линз, первые две из которых положительные мениски, обращенные вогнутостью к изображению, третья - отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к изображению, четвертая - двояковыпуклая линза, и второй компонент, состоящий из четырех одиночных линз, первая из которых двояковыпуклая, вторая двояковогнутая, третья - двояковыпуклая, и четвертая - положительный мениск, обращенный вогнутостью к изображению.

Объектив обладает дифракционным качеством изображения, но его относительное отверстие и угловое поле недостаточно велики.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является объектив для ближней инфракрасной области спектра [2]. Он состоит из двух компонентов, разделенных апертурной диафрагмой. Первый компонент выполнен из одиночного положительного мениска, обращенного вогнутостью к поверхности изображения, отрицательного мениска, склеенного из отрицательного и положительного менисков, обращенных вогнутостью к поверхности изображения. Второй компонент выполнен из одиночной двояковогнутой и двух двояковыпуклых линз.

Этот объектив имеет значительное относительное отверстие (1:1.74), но недостаточно высокое качество изображения, малое угловое (2W=7°.6) и линейное (2y'=18 мм) поля зрения.

Основной задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является улучшение качества изображения в центре и полю зрения, а также увеличение углового и линейного полей зрения.

Поставленная задача решается с помощью предложенного планапохроматического объектива, который, как и прототип, содержит последовательно расположенные два компонента, первый из которых содержит положительный мениск, обращенный вогнутостью к пространству изображения, и склеенный мениск, обращенный вогнутостью к пространству изображения. Второй компонент состоит из отрицательной двояковогнутой и двух положительных двояковыпуклых линз.

В отличие от прототипа в предлагаемом объективе склеенный мениск первого компонента выполнен из двояковыпуклой положительной и двояковогнутой отрицательной линз и между менисками дополнительно размещен отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к пространству изображения. Во втором компоненте отрицательная двояковогнутая и первая положительная двояковыпуклая линзы склеены, а за второй положительной двояковыпуклой линзой дополнительно размещен отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к пространству объекта.

При этом показатели преломления всех положительных линз имеют значения 1.6≤nd≤1.7, а их коэффициенты дисперсии 50≤νd≤60, показатель преломления отрицательного мениска во втором компоненте nd≥1.8, а его коэффициент дисперсии 45≤νd≤48, показатели преломления отрицательных линз обоих компонентов 1.57≤nd≤1.65, а их коэффициенты дисперсии 37≤νd≤44.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что выполнение оптических элементов из марок стекол с указанными показателями преломления и коэффициентами дисперсии позволило достигнуть апохроматической коррекции, а дополнительно размещенные в первом и во втором компоненте мениски позволили обеспечить плановую коррекцию и увеличить угловое поле зрения в 3,67 раза, а линейное поле изображения в 3,4 раза.

Таким образом, достигнут технический результат, заключающийся в увеличении углового и линейного полей зрения, и получении дифракционного качества изображения в центре и по полю.

Предлагаемый планапохроматический объектив иллюстрируется фиг.1, где представлена его оптическая схема, а также Приложением, в котором даны конструктивные параметры и графики волновых аберраций и частотно-контрастной характеристики.

Заявляемый планапохроматический объектив содержит два компонента, разделенные апертурной диафрагмой AD.

Первый компонент содержит положительный мениск 1, обращенный вогнутостью к пространству изображения, и склеенный мениск, обращенный вогнутостью к пространству изображения, содержащий двояковыпуклую 2 и двояковогнутую 3 линзы.

Второй компонент состоит из отрицательной двояковогнутой линзы 4, склеенной с положительной двояковыпуклой линзой 5, двояковыпуклой линзы 6 и отрицательного мениска 7, обращенного вогнутостью к пространству объекта.

Между положительным 1 и склеенным мениском 2, 3 дополнительно размещен отрицательный мениск 8, обращенный вогнутостью к пространству изображения.

Кроме того, показатели преломления положительных линз 1, 2, 5 и 6 объектива имеют значения 1.6≤nd≤1.7, а их коэффициенты дисперсии 50≤νd≤60, показатель преломления отрицательного мениска 7 второго компонента nd≥1.8, а его коэффициент дисперсии 45≤νd≤48, показатели преломления отрицательных линз 8, 3, 4 имеют значения 1.56≤nd≤1.65, а их коэффициенты дисперсии 37≤νd≤44.

За объективом может быть расположена плоскопараллельная пластина 9.

Предлагаемый объектив работает следующим образом.

Лучи от объекта наблюдения проходят через первый компонент, линзы 1, 8, 2, 3, ограничиваясь апертурной диафрагмой AD, и далее через второй компонент: линзы 4, 5, 6, и 7, образуя планапохроматическое изображение в фокальной плоскости объектива.

Благодаря использованию предлагаемого технического решения был рассчитан планапохроматический объектив с фокусным расстоянием F'=125 мм, относительным отверстием 1:3.25, угловым полем зрения 2W=27°.9, линейным полем изображения 2Y'=62 мм.

Результаты расчета приведены в Приложении.

Волновые полихроматические аберрации для точки на оси не превышают 0.38λ, а по всему полю ≤0.5λ.

Частотно-контрастная характеристика ЧКХ в рассчитанном объективе по всему полю для частоты 30 л/мм более 77%, в то время как у прототипа на краю поля изображения при 2W=7°.6 не более 41%, в рассчитанном объективе контраст изображения на частоте 100 л/мм для точки на оси более 57%, а на краю поля 2W=27°.9 - 40%.

Таким образом, в предлагаемом объективе угловое поле зрения увеличено в 3,67 раза при одновременном значительном улучшении качества изображения.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Российская федерация, патент RU №2183028, МПК C02B 9/64, 11/34, 27.05.2002 г.

2. Российская федерация, патент RU №2 331909, МПК G02B 9/62, G02B 13/14, 20.08.2008 г. - прототип.

1. Планапохроматический объектив, содержащий два компонента, разделенные апертурной диафрагмой, первый из которых состоит из положительного мениска, обращенного вогнутостью к пространству изображения, и склеенного мениска, обращенного вогнутостью к пространству изображения, и второй компонент, содержащий отрицательную двояковогнутую и две положительные двояковыпуклые линзы, отличающийся тем, что между положительным и склеенным менисками первого компонента, обращенными вогнутостью к пространству изображения, дополнительно размещен отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к пространству изображения, а склеенный мениск, обращенный вогнутостью к пространству изображения, выполнен положительным, состоящим из двояковыпуклой положительной и двояковогнутой отрицательной линз, во втором компоненте отрицательная двояковогнутая и первая двояковыпуклая положительная линзы выполнены склеенными, а за второй положительной двояковыпуклой линзой дополнительно помещен отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к пространству объекта.

2. Планапохроматический объектив по п.1, отличающийся тем, что показатели преломления положительных линз обоих компонентов имеют значения 1.6≤nd≤1.7, а их коэффициенты дисперсии 50≤νd≤60, показатель преломления отрицательного мениска во втором компоненте, обращенном к плоскости объекта, nd≥1.8, и его коэффициент дисперсии 45≤νd≤48, показатели преломления отрицательных линз обоих компонентов 1.57≤nd≤1.65, а их коэффициенты дисперсии 37≤νd≤44.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к инфракрасным оптическим системам и может быть использовано в тепловизорах. .

Изобретение относится к оптическому приборостроению, конкретно к проекционным объективам, и может быть использовано, например, в устройствах переноса изображения формируемого на выходном окне рентгеновского электронно-оптического преобразователя (РЭОП) или другого электронно-оптического преобразователя (ЭОП) на ПЗС-матрицу.

Изобретение относится к ИК оптическим системам и может быть использовано в тепловизорах. .

Изобретение относится к кинотехнике, а именно к киносъемочной и фотоаппаратуре. .

Изобретение относится к оптическому приборостроению, конкретно к проекционным объективам, и может быть использовано, например, в устройствах переноса изображения формируемого на выходном окне рентгеновского электронно-оптического преобразователя (РЭОП) или другого электронно-оптического преобразователя (ЭОП) на ПЗС-матрицу.

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к объективам с вынесенным входным зрачком, и может быть использовано в наблюдательных приборах и телевизионных обзорных комплексах.

Инфракрасный объектив содержит вынесенную апертурную диафрагму, размещенную между последним компонентом объектива и плоскостью изображений, и четыре компонента.

Объектив может быть использован для работы в ИК-диапазоне длин волн в тепловизионных приборах. Объектив содержит четыре компонента: первый - одиночный положительный мениск, обращенный вогнутостью к изображению, второй - одиночный мениск, обращенный выпуклостью к изображению, третий - одиночный мениск, четвертый - одиночный положительный мениск, обращенный вогнутостью к изображению.

Объектив может использоваться в тепловизионных приборах с матричными приемниками, регистрирующими изображение в фиксированной плоскости. Объектив содержит четыре компонента.

Изобретение относится к инфракрасным оптическим системам и может быть использовано в тепловизорах. .

Изобретение относится к области оптического приборостроения, а именно к объективам для инфракрасной (ИК) области спектра, и может быть использовано в тепловизорах, построенных на основе матричных фотоприемных устройств (МФПУ), не требующих охлаждения до криогенных температур, чувствительных в спектральном диапазоне от 8 до 12 мкм.

Изобретение относится к области оптического приборостроения, а именно к объективам для инфракрасной (ИК) области спектра, и может быть использовано в технологических установках по проверке параметров матричных приемников теплового излучения, применяемых в тепловизорах.

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может использоваться как объектив цифровых фотоаппаратов мобильных телефонов или массовых видеокамер наблюдения, работающих в режиме «день-ночь», т.е.

Изобретение относится к области оптико-электронного приборостроения и может быть использовано в качестве объектива тепловизионных приборов для наблюдения и опознавания объектов по тепловому излучению.

Изобретение относится к технике формирования изображений, в частности к оптическим системам оптико-электронных приборов формирования и обработки инфракрасных изображений (ИК), в которых актуальна задача коррекции тепловизионного изображения, связанная с компенсацией постоянной составляющей сигнала фоточувствительных элементов, и может быть использовано для разработки и создания тепловизорных систем и приборов различного назначения с матричными фотоприемными устройствами (МФПУ).

Изобретение относится к области оптического приборостроения и может быть использовано в тепловизионных приборах, приемники которых чувствительны в инфракрасной (ИК) области спектра, в частности в диапазоне спектра =8-14 мкм.

Использование: относится к оптико-электронному приборостроению и может быть использовано в тепловизионных устройствах с матричными фотоприемными устройсвами. Цель: повышение разрешающей способности оптической системы тепловизионного прибора при сохранении ее компактности. Сущность изобретения: оптическая система тепловизионного прибора содержит последовательно расположенные по ходу лучей входной объектив, строящий действительное промежуточное изображение и содержащий отрицательный и положительный мениски, и проекционный объектив, установленный перед фотоприемным устройством и содержащий последовательно установленные по ходу лучей первый мениск, второй отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к фотоприемному устройству, третий положительный мениск, обращенный выпуклостью к пространству предметов, и четвертый положительный мениск, обращенный выпуклостью к фотоприемному устройству. Во входном объективе первым по ходу лучей расположен отрицательный мениск, а за положительным мениском введен дополнительный отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к плоскости действительного промежуточного изображения, в проекционном объективе первый мениск выполнен положительным и выпуклой стороной направлен к фотоприемному устройству, а четвертый мениск расположен между третьим мениском проекционного объектива и фотоприемным устройством. 1табл., 1 ил.
Наверх