RU2174695C1 - High-speed lens for near-infrared region of spectrum - Google Patents
High-speed lens for near-infrared region of spectrum Download PDFInfo
- Publication number
- RU2174695C1 RU2174695C1 RU2000105398/28A RU2000105398A RU2174695C1 RU 2174695 C1 RU2174695 C1 RU 2174695C1 RU 2000105398/28 A RU2000105398/28 A RU 2000105398/28A RU 2000105398 A RU2000105398 A RU 2000105398A RU 2174695 C1 RU2174695 C1 RU 2174695C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lens
- component
- field
- focal length
- biconvex
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Lenses (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к специальным объективам телескопических систем наблюдательных оптических приборов для инфракрасных лучей, и может быть использовано в приборах ночного видения. The present invention relates to optical instrumentation, and in particular to special lenses of telescopic systems for observing optical devices for infrared rays, and can be used in night vision devices.
Известны конструкции светосильных объективов, описанные, например, в выложенных заявках Японии N 60-64318 (A), кл. G 02 В 9/16, опубл. 12.04.85 г. и N 52-71253 (A), кл. 104A412, опубл. 14.06.77 г. Known designs for fast lenses, described, for example, in Japanese Patent Laid-Open N 60-64318 (A), cl. G 02 B 9/16, publ. 04/12/85, and N 52-71253 (A), class. 104A412, publ. 06/14/77
Наиболее близким аналогом к заявляемому техническому решению является объектив, описанный в акцептованной заявке Японии N 60- 49288 (B2), кл. G 02 В 13/00, опубл. 1.11.85 г. Он содержит следующие последовательно расположенные компоненты:
- первый компонент - двояковыпуклая линза и отрицательный мениск обращенный вогнутостью к предмету,
- второй компонент - положительный мениск, обращенный выпуклостью к предмету. Имеют место следующие соотношения:
-1,65 f < r3 < -1,0 f,
0,42 f < r5 < 0,56 f,
f3 < 0,8 f,
где f - фокусное расстояние объектива,
f3 - фокусное расстояние линзы второго компонента,
r3 - первый радиус кривизны второй линзы первого компонента,
r5 - первый радиус кривизны линзы второго компонента.The closest analogue to the claimed technical solution is the lens described in the accepted application of Japan N 60-49288 (B2), cl. G 02 B 13/00, publ. 11.11.85 g. It contains the following sequentially arranged components:
- the first component is a biconvex lens and a negative meniscus facing concavity to the object,
- the second component is the positive meniscus, convex to the subject. The following relationships hold:
-1.65 f <r 3 <-1.0 f,
0.42 f <r 5 <0.56 f,
f 3 <0.8 f,
where f is the focal length of the lens,
f 3 - the focal length of the lens of the second component,
r 3 is the first radius of curvature of the second lens of the first component,
r 5 is the first radius of curvature of the lens of the second component.
Данный объектив имеет малое угловое поле в пространстве предметов 2 σ = 2o4' и большую длину оптической системы 1,9 f.This lens has a small angular field in the space of objects 2 σ = 2 o 4 'and a large optical system length of 1.9 f.
Задачей изобретения является создание светосильного объектива с угловым полем в пространстве предметов больше 13o, длиной оптической системы менее 1,6 f' и задним фокальным отрезком S'F > 0,4 f' при одновременном хорошем качестве изображения по полю.The objective of the invention is to create a high-aperture lens with an angular field in the space of objects greater than 13 o , the length of the optical system is less than 1.6 f 'and the rear focal length S' F > 0.4 f 'with good image quality along the field.
Технический результат, обусловленный указанной задачей, достигается тем, что в светосильном объективе для ближней ИК-области спектра, содержащем два компонента, первый из которых состоит из двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к предмету, второй - положительная линза, в отличие от известного, во втором компоненте положительная линза выполнена в виде двояковыпуклой, при этом имеют место следующие соотношения:
-1,3 f' < r3 < -1,0 f',
0,55 f' < r5 < 0,67 f',
0,8 f' < f'3 < 1,1 f',
где f' - фокусное расстояние всего объектива,
f'3 - фокусное расстояние линзы второго компонента,
r3 - первый радиус кривизны второй линзы первого компонента,
r5 - первый радиус кривизны линзы второго компонента.The technical result due to this problem is achieved by the fact that in a fast lens for the near infrared region of the spectrum containing two components, the first of which consists of a biconvex lens and a negative meniscus facing concavity to the object, the second is a positive lens, in contrast to the known , in the second component, the positive lens is made in the form of a biconvex, with the following relationships:
-1.3 f '<r 3 <-1.0 f',
0.55 f '<r 5 <0.67 f',
0.8 f '<f' 3 <1.1 f ',
where f 'is the focal length of the entire lens,
f ' 3 is the focal length of the lens of the second component,
r 3 is the first radius of curvature of the second lens of the first component,
r 5 is the first radius of curvature of the lens of the second component.
На фиг. 1 изображена оптическая схема объектива, на фиг. 2 и 3 - графики аберраций объектива. In FIG. 1 is an optical diagram of a lens; FIG. 2 and 3 are graphs of lens aberrations.
Объектив (фиг. 1) содержит последовательно расположенные по ходу луча два компонента, первый из которых состоит из двояковыпуклой линзы 1 и отрицательного мениска 2, обращенного вогнутостью к предмету. Второй компонент - двояковыпуклая линза 3. В объективе имеют место следующие соотношения:
-1,3 f' < r3 < -1,0 f',
0,55 f' < r5 < 0,67 f',
0,8 f' < f'3 < 1,1 f',
где f' - фокусное расстояние всего объектива,
f'3 - фокусное расстояние линзы второго компонента,
r3 - первый радиус кривизны второй линзы первого компонента,
r5 - первый радиус кривизны линзы второго компонента.The lens (Fig. 1) contains two components sequentially located along the beam, the first of which consists of a
-1.3 f '<r 3 <-1.0 f',
0.55 f '<r 5 <0.67 f',
0.8 f '<f' 3 <1.1 f ',
where f 'is the focal length of the entire lens,
f ' 3 is the focal length of the lens of the second component,
r 3 is the first radius of curvature of the second lens of the first component,
r 5 is the first radius of curvature of the lens of the second component.
Апертурная диафрагма расположена за линзой 2. The aperture diaphragm is located behind the lens 2.
Объектив работает следующим образом. Параллельный световой поток от объекта, расположенного в бесконечности, попадает в объектив, где проходит последовательно через линзы 1, 2 и 3 и образует изображение объекта в плоскости наилучшей установки объектива, в которой установлен приемник оптического изображения (не показан). The lens works as follows. A parallel light flux from an object located at infinity enters the lens, where it passes sequentially through
В качестве конкретного примера реализации изобретения рассчитан объектив со следующими конструктивными данными:
Фокусное расстояние объектива - f' = 50 мм
Фокусное расстояние первой линзы - f'1 = 57,68 мм
Фокусное расстояние второй линзы - f'2 = -117,34 мм
Фокусное расстояние третьей линзы - f'3 = 48,21 мм
Задний фокальный отрезок - S'F' = 22,24 мм
Расстояние от последней поверхности объектива до плоскости наилучшей установки - S'уст = 22,21 мм
Результаты представлены в таблице.As a specific example of implementation of the invention, a lens with the following structural data is calculated:
The focal length of the lens - f '= 50 mm
The focal length of the first lens is f ' 1 = 57.68 mm
The focal length of the second lens is f ' 2 = -117.34 mm
The focal length of the third lens is f ' 3 = 48.21 mm
Rear focal length - S 'F' = 22.24 mm
The distance from the last surface of the lens to the plane of the best installation - S ' mouth = 22.21 mm
The results are presented in the table.
В объективе соблюдены следующие соотношения:
-1,3 f' = -65 мм < r3 = -58,34 мм < -1,0 f' = -50 мм
0,55 f' = 27,5 мм < r5 = 31,77 мм < 0,67 f' = 33,5 мм
0,8 f' = 40 мм < f'3 = 48,21 мм < 1,1 f' = 55 мм
Рассчитанный объектив имеет следующие характеристики:
относительное отверстие = 1:1,6,
угловое поле в пространстве предметов 2 σ = 13o12',
спектральный диапазон (0,78...0,68...0,9) мкм,
длина оптической системы L=Σd + SF′, = 57,2 + 22,24 = 79,44 = 1,59f',
где Σd - сумма толщин и воздушных промежутков в объективе,
S'F' - задний отрезок,
продольная сферическая аберрация по зоне (-0,003) мм,
меридиональная кривизна изображения по полю (-0,191) мм,
сагиттальная кривизна изображения по полю (-0,146) мм.The following ratios are observed in the lens:
-1.3 f '= -65 mm <r 3 = -58.34 mm <-1.0 f' = -50 mm
0.55 f '= 27.5 mm <r 5 = 31.77 mm <0.67 f' = 33.5 mm
0.8 f '= 40 mm <f' 3 = 48.21 mm <1.1 f '= 55 mm
The calculated lens has the following characteristics:
relative aperture = 1: 1.6,
angular field in the space of objects 2 σ = 13 o 12 ',
spectral range (0.78 ... 0.68 ... 0.9) μm,
the length of the optical system L = Σd + S F ′ , = 57.2 + 22.24 = 79.44 = 1.59f ',
where Σd is the sum of the thicknesses and air gaps in the lens,
S 'F' - the back section,
longitudinal spherical aberration in the area of (-0.003) mm,
image meridional curvature along the field (-0.191) mm,
sagittal image curvature along the field (-0.146) mm.
Апертурная диафрагма расположена за линзой 2 на расстоянии 11 мм от нее, диаметр апертурной диафрагмы равен 24,5 мм. The aperture diaphragm is located behind the lens 2 at a distance of 11 mm from it, the diameter of the aperture diaphragm is 24.5 mm.
Таким образом, в результате предложенного решения обеспечено получение технического результата по сравнению с ближайшим аналогом: увеличено угловое поле в пространстве предметов 2 σ = 13o12', длина оптической системы уменьшена до 1,59 f' вместо 1,92 f', задний фокальный отрезок увеличен до 0,44 f' при высоком относительном отверстии объектива 1:1,6 и хорошем качестве изображения по полю:
продольная сферическая аберрация на зоне (-0,003) мм,
меридиональная кривизна изображения (-0,19) мм,
сагиттальная кривизна изображения (-0,15) мм.Thus, as a result of the proposed solution, a technical result is obtained in comparison with the closest analogue: the angular field in the space of objects is 2 σ = 13 o 12 ', the length of the optical system is reduced to 1.59 f' instead of 1.92 f ', the rear focal the segment is increased to 0.44 f 'with a high relative aperture of the lens 1: 1.6 and good image quality in the field:
longitudinal spherical aberration in the area of (-0.003) mm,
image meridional curvature (-0.19) mm,
sagittal image curvature (-0.15) mm.
Claims (1)
-1,3 f' < r3 < -1,0 f',
0,55 f' < r5 < 0,67 f',
0,8 f' < f'3 < 1,1 f',
где f' - фокусное расстояние всего объектива;
f'3 - фокусное расстояние линзы второго компонента;
r3 - первый радиус кривизны второй линзы первого компонента;
r5 - первый радиус кривизны линзы второго компонента.A high-speed lens for the near infrared region of the spectrum containing two components, the first of which consists of a biconvex lens and a negative meniscus facing concavity to the object, the second is a positive lens, characterized in that in the second component the positive lens is made in the form of a biconvex, The following relationships hold:
-1.3 f '<r 3 <-1.0 f',
0.55 f '<r 5 <0.67 f',
0.8 f '<f' 3 <1.1 f ',
where f 'is the focal length of the entire lens;
f ' 3 is the focal length of the lens of the second component;
r 3 is the first radius of curvature of the second lens of the first component;
r 5 is the first radius of curvature of the lens of the second component.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000105398/28A RU2174695C1 (en) | 2000-03-06 | 2000-03-06 | High-speed lens for near-infrared region of spectrum |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000105398/28A RU2174695C1 (en) | 2000-03-06 | 2000-03-06 | High-speed lens for near-infrared region of spectrum |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2174695C1 true RU2174695C1 (en) | 2001-10-10 |
Family
ID=20231430
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000105398/28A RU2174695C1 (en) | 2000-03-06 | 2000-03-06 | High-speed lens for near-infrared region of spectrum |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2174695C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2445657C1 (en) * | 2010-12-30 | 2012-03-20 | Открытое акционерное общество "Красногорский завод имени С.А. Зверева" | Four-element lens |
-
2000
- 2000-03-06 RU RU2000105398/28A patent/RU2174695C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2445657C1 (en) * | 2010-12-30 | 2012-03-20 | Открытое акционерное общество "Красногорский завод имени С.А. Зверева" | Four-element lens |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2443005C2 (en) | Catadioptric telescope | |
RU2368924C2 (en) | High-aperture catadioptric lens | |
RU2174695C1 (en) | High-speed lens for near-infrared region of spectrum | |
RU2153691C2 (en) | Fast lens | |
CN115826222A (en) | Optical imaging lens combination and optical endoscope device | |
RU2229150C1 (en) | Eyepiece | |
RU2154292C2 (en) | Fast lens | |
RU2178194C1 (en) | High-speed lens | |
RU2181207C1 (en) | High-speed lens | |
RU2104570C1 (en) | Wide-aperture lens for near infrared light | |
RU2181208C1 (en) | High-speed lens | |
JP3665481B2 (en) | Binoculars close-up attachment | |
RU2112255C1 (en) | Objective lens | |
RU2212700C1 (en) | Eyepiece with distant pupil | |
RU2104572C1 (en) | Wide-aperture lens for near infrared light | |
RU2820282C1 (en) | Lens with remote entrance pupil for near infrared region (versions) | |
RU227572U1 (en) | Fast photographic lens | |
RU2779740C1 (en) | Infrared lens | |
RU2183341C1 (en) | Wide-aperture lens | |
RU2199143C1 (en) | Telescope with discrete change of magnification for far-field or region of spectrum | |
RU2239855C2 (en) | Lens objective | |
RU2675488C1 (en) | Telecentric scanning lens | |
RU2656015C1 (en) | Optical system | |
JP6975559B2 (en) | Squint objective optical system and a squint endoscope equipped with it | |
RU2111518C1 (en) | Lens for near-infrared light |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QA4A | Patent open for licensing | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100307 |