RU157161U1 - Объектив - Google Patents
Объектив Download PDFInfo
- Publication number
- RU157161U1 RU157161U1 RU2015128326/28U RU2015128326U RU157161U1 RU 157161 U1 RU157161 U1 RU 157161U1 RU 2015128326/28 U RU2015128326/28 U RU 2015128326/28U RU 2015128326 U RU2015128326 U RU 2015128326U RU 157161 U1 RU157161 U1 RU 157161U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lens
- negative
- positive
- glued
- double
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Lenses (AREA)
Abstract
Объектив, содержащий установленные по ходу луча силовой компонент, спектроделительный блок и коррекционный компонент, силовой компонент выполнен из положительной двусклеенной линзы, состоящей из двояковыпуклой и отрицательной линз, отрицательной двусклеенной линзы, состоящей из отрицательной линзы и положительного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений, и одиночной положительной линзы, коррекционный компонент включает отрицательный мениск, спектроделительный блок пропускает излучение в спектральном диапазоне (500...900) нм, отличающийся тем, что в силовом компоненте отрицательная линза положительной двусклеенной линзы выполнена в виде мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству предметов, отрицательная линза отрицательной двухсклеенной линзы выполнена двояковогнутой, а одиночная положительная линза расположена между указанными двусклеенными линзами и выполнена двояковыпуклой, коррекционный компонент дополнен положительным мениском, обращенным вогнутой поверхностью к пространству изображений и расположенным за его отрицательным мениском, при этом отрицательный мениск установлен с возможностью перемещения вдоль оптической оси и обращен вогнутой поверхностью к пространству изображений, а оптическая сила коррекционного компонента по абсолютной величине составляет 0,5...0,55 оптической силы объектива, спектроделительный блок выполнен в виде призмы-куб, гипотенузная грань которой отражает излучение с длиной волны (1060±30)нм или (1540±30)нм, причем показатель преломления материала спектроделительного блока не более 1,48.
Description
Полезная модель относится к оптическому приборостроению, а именно, к объективам и может использоваться как объектив с формированием изображения на ПЗС-матрице и фотоприемнике.
Известен объектив [1] из пяти компонентов и спектроделительного блока, выполненного с возможностью пропускания излучения в спектральном диапазоне длин волн от 500 нм до 900 нм и отражения излучения длиной волны 1067 нм или 1570 нм, расположенного на оптической оси объектива между четвертым и пятым компонентами, первый компонент выполнен в виде отрицательного двусклеенного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству предметов, второй компонент содержит положительную линзу, третий компонент - отрицательный мениск, обращенный вогнутой поверхностью к пространству изображений, четвертый компонент содержит положительный мениск, обращенный вогнутой поверхностью к пространству изображений, пятый компонент выполнен в виде положительной двусклеенной линзы, установленной с возможностью котировочных перемещений вдоль оптической оси. Данная конструкция объектива обеспечивает высокое качество изображений в широком спектральной диапазоне, а также возможность одновременной регистрации изображения на ПЗС-матрице и фотоприемнике. Недостатком объектива является его большая длина: расстояние от первой поверхности объектива до плоскости изображений составляет 1,7 фокусного расстояния объектива.
Наиболее близким к предлагаемому объективу является объектив [2], состоящий из силового и коррекционного компонентов, силовой компонент выполнен в виде положительной двусклеенной линзы, состоящей из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, отрицательной двусклеенной линзы, состоящей из отрицательного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений, и положительного мениска, и одиночного положительного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений, коррекционный компонент выполнен в виде отрицательного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству предметов, а также содержит спектроделительный блок, выполненный с возможностью пропускания излучения в спектральном диапазоне от 500 нм до 900 нм и отражения излучения длиной волны 1064 нм или 1570 нм.
Данная конструкция объектива имеет небольшую длину, не превышающую 1,1 фокусного расстояния объектива и высокое качество изображения в широком спектральном диапазоне от 500 нм до 900 нм для пространственной частоты N=60 мм-1 при фокусном расстоянии объектива 170 мм. Однако создание ПЗС-матриц с размером пиксела менее 6 мкм требует от объектива высокого качества изображений на высоких частотах (не менее 85 мм-1).
Задачей полезной модели является увеличение дальности распознавания объектов путем увеличения масштаба изображений при сохранении длины объектива не более фокусного расстояния объектива, а также повышение качества изображения в спектральном диапазоне длин волн λ=500 нм …900 нм за счет увеличения коэффициентов передачи модуляции по всему полю зрения для пространственных частот до 90 мм-1.
Объектив содержит установленные по ходу луча силовой компонент, спектроделительный блок и коррекционный компонент, силовой компонент выполнен из положительной двусклеенной линзы, состоящей из двояковыпуклой и отрицательной линз, отрицательной двусклеенной линзы, состоящей из отрицательной линзы и положительного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений, и одиночной положительной линзы, коррекционный компонент включает отрицательный мениск, спектроделительный блок пропускает излучение в спектральном диапазоне (500…900) нм, в отличие от прототипа в силовом компоненте отрицательная линза положительной двусклеенной линзы выполнена в виде мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству предметов, отрицательная линза отрицательной двухсклеенной линзы выполнена двояковогнутой, а одиночная положительная линза расположена между указанными двусклеенными линзами и выполнена двояковыпуклой, коррекционный компонент дополнен положительным мениском, обращенным вогнутой поверхностью к пространству изображений и расположенным за его отрицательным мениском, при этом отрицательный мениск установлен с возможностью перемещения вдоль оптической оси и обращен вогнутой поверхностью к пространству изображений, а оптическая сила коррекционного компонента по абсолютной величине составляет 0,5…0,55 оптической силы объектива, спектроделительный блок выполнен в виде призмы-куб, гипотенузная грань которой отражает излучение с длиной волны (1060±30)нм или (1540±30)нм, причем показатель преломления материала спектроделительного блока не более 1,48.
Выполнение отрицательной линзы в положительной двусклеенной линзе силового компонента в виде мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству предметов, отрицательной линзы отрицательной двухсклеенной линзы двояковогнутой, одиночной положительной линзы двояковыпуклой и расположение ее между двусклеенными линзами, а также введение в коррекционный компонент дополнительного положительного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений, и расположение его за отрицательным мениском, позволило увеличить масштаб изображений путем увеличения фокусного расстояние объектива до 215 мм, что приводит к увеличению дальности распознавания объектов, а также улучшает качество изображения как для точки на оси, уменьшив сферическую аберрацию, так и для поля зрения 2W=3,7°, уменьшив астигматизм и аберрации широких наклонных пучков, повысив тем самым коэффициенты передачи модуляции для частот до 90 мм-1.
Выбор оптической силы коррекционного компонента по абсолютной величине более 0,55 и не менее 0,5 оптической силы объектива позволил сохранить длину объектива от первой поверхности до плоскости изображений не более фокусного расстояния объектива.
Установка отрицательного мениска в коррекционном компоненте с возможностью перемещения вдоль оптической оси и обращение его вогнутой поверхности к пространству изображений позволяет эффективно использовать его для фокусировки объектива от 50 м до бесконечности без ухудшения качества изображения.
Выполнение спектроделительного блока в виде призмы-куб, гипотенузная грань которого пропускает излучение в спектральном диапазоне (500…900) нм и отражает излучение с длиной волны (1060±30) нм или (1540±30) нм, с показателем преломления материала не более 1,48 позволяет минимизировать размеры объектива и использовать его как для формирования изображения на ПЗС-матрице, так и для регистрации возвратного излучения лазерного дальномера на площадке фотоприемника.
Предлагаемый объектив имеет фокусное расстояние 214,8 мм, относительное отверстие 1:4,3, входной зрачок диаметром 50 мм совпадает с первой поверхностью объектива, спектральный диапазон составляет (575…850) нм.
Объектив имеет высокое качество изображений: полихроматические коэффициенты передачи модуляции (T) для пространственной частоты N=90 мм-1 в точке на оси не менее 0,62, на краю поля зрения 2W=3,7° не менее 0,55.
На фиг. 1 изображена оптическая схема предлагаемого объектива.
На фиг. 2 приведены конструктивные параметра линз объектива и характеристики стекол, где R - радиусы кривизны поверхностей линз, D - расстояния между поверхностями линз, ne - показатель преломления стекол линз для линии e (λ=546 нм), νe - число Аббе для линии e.
На фиг. 3 приведен график расчетной полихроматической частотно-контрастной характеристики (T) для точки на оси.
На фиг. 4 приведен график расчетной полихроматической частотно-контрастной характеристики (T) для точки на краю поля зрения 2W=3,7°.
Частотно-контрастные характеристики объектива (T) рассчитаны в соответствии с таблицей коэффициентов спектральной эффективности актиничного потока излучения (C), приведенной ниже
Объектив (фиг. 1) состоит из силового компонента, коррекционного компонента и спектроделительного блока, выполненного в виде призмы-куб и расположенного между силовым и коррекционным компонентами. Силовой компонент содержит положительную двусклеенную линзу, состоящую из двояковыпуклой линзы 1 и отрицательной линзы 2, выполненной в виде мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству предметов, двояковыпуклую линзу 3, отрицательную двусклеенную линзу, состоящую из двояковогнутой линзы 4 и положительного мениска 5, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений. Коррекционный компонент выполнен в виде отрицательного мениска 7, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений, и положительного мениска 8, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений, оптическая сила всего коррекционного компонента равна - 0,00244 мм-1, что составляет 0,525 оптической силы всего объектива по абсолютной величине. Для фокусировки объектива на расстояние 50 м отрицательный мениск 7 коррекционного компонента переемещается на 0,72 мм по направлению к плоскости изображений. Между силовым и коррекционным компонентами расположен спектроделительный блок 6, пропускающий излучение в спектральном диапазоне λ=500 нм …900 нм и отражающий излучение с длиной волны λ=(1540±30)нм. Объектив содержит светофильтр 9, выделяющий спектральный диапазон в соответствии с таблицей. При расчете объектива учтена толщина защитного стекла ПЗС-матрицы. Длина объектива от первой поверхности до плоскости изображения ПЗС-матрицы по оптической оси равна 213 мм, что составляет 0,99 фокусного расстояния объектива.
Графики полихроматической частотно-контрастной характеристики для точки на оси и для края поля зрения, приведенные на фиг.3,4 подтверждают, что объектив имеет хорошее качество изображения по всему полю зрения.
Объектив работает следующим образом: параллельный пучок света с углом поля зрения 2W=3,7° проходит через входной зрачок объектива диаметром 55 мм, совпадающий с первой поверхностью, и, преломившись через поверхности линз 1, 2, 3, 4, 5 попадает в спектроделительный блок 6, после которого излучение с длинами волн λ=500 нм …900 нм попадает на линзы 7 и 8, преломляется через их поверхности, проходит через светофильтры 9, и фокусируется в плоскости изображения, где расположена ПЗС-матрица. Пучок лучей с длиной волны λ=1540 нм отражается от грани спектроделительного блока 6 и фокусируется на площадке фотоприемника.
Источники информации
1. BY 6385 С (Открытое акционерное общество «Пеленг») 2004.09.30, весь документ.
2. BY 4083 U (Открытое акционерное общество «Пеленг») 2007.12.30, весь документ. - Прототип.
Claims (1)
- Объектив, содержащий установленные по ходу луча силовой компонент, спектроделительный блок и коррекционный компонент, силовой компонент выполнен из положительной двусклеенной линзы, состоящей из двояковыпуклой и отрицательной линз, отрицательной двусклеенной линзы, состоящей из отрицательной линзы и положительного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений, и одиночной положительной линзы, коррекционный компонент включает отрицательный мениск, спектроделительный блок пропускает излучение в спектральном диапазоне (500...900) нм, отличающийся тем, что в силовом компоненте отрицательная линза положительной двусклеенной линзы выполнена в виде мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству предметов, отрицательная линза отрицательной двухсклеенной линзы выполнена двояковогнутой, а одиночная положительная линза расположена между указанными двусклеенными линзами и выполнена двояковыпуклой, коррекционный компонент дополнен положительным мениском, обращенным вогнутой поверхностью к пространству изображений и расположенным за его отрицательным мениском, при этом отрицательный мениск установлен с возможностью перемещения вдоль оптической оси и обращен вогнутой поверхностью к пространству изображений, а оптическая сила коррекционного компонента по абсолютной величине составляет 0,5...0,55 оптической силы объектива, спектроделительный блок выполнен в виде призмы-куб, гипотенузная грань которой отражает излучение с длиной волны (1060±30)нм или (1540±30)нм, причем показатель преломления материала спектроделительного блока не более 1,48.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BYU20140295 | 2014-08-13 | ||
BY20140295 | 2014-08-13 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU157161U1 true RU157161U1 (ru) | 2015-11-20 |
Family
ID=54598864
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015128326/28U RU157161U1 (ru) | 2014-08-13 | 2015-07-13 | Объектив |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU157161U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU204657U1 (ru) * | 2020-03-19 | 2021-06-03 | Открытое Акционерное Общество "Пеленг" | Объектив |
-
2015
- 2015-07-13 RU RU2015128326/28U patent/RU157161U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU204657U1 (ru) * | 2020-03-19 | 2021-06-03 | Открытое Акционерное Общество "Пеленг" | Объектив |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2451312C1 (ru) | Объектив | |
RU170801U1 (ru) | Объектив | |
RU157161U1 (ru) | Объектив | |
RU195924U1 (ru) | Объектив | |
RU2738341C1 (ru) | Объектив со спектроделительным блоком | |
RU163268U1 (ru) | Двухлинзовый объектив | |
RU153917U1 (ru) | Объектив | |
RU162339U1 (ru) | Двухлинзовый объектив | |
RU162318U1 (ru) | Двухлинзовый объектив | |
RU2308063C1 (ru) | Светосильный объектив | |
RU142867U1 (ru) | Объектив | |
RU77457U1 (ru) | Объектив | |
RU157158U1 (ru) | Объектив | |
RU204540U1 (ru) | Объектив | |
RU2547005C1 (ru) | Апохроматический объектив | |
RU2672703C1 (ru) | Двухканальная зеркально-линзовая система | |
RU81345U1 (ru) | Объектив | |
RU204657U1 (ru) | Объектив | |
RU204248U1 (ru) | Объектив | |
RU2341816C1 (ru) | Объектив | |
RU173290U1 (ru) | Объектив с вынесенным входным зрачком | |
RU2532560C1 (ru) | Объектив | |
RU121091U1 (ru) | Объектив с вынесенным зрачком | |
RU139661U1 (ru) | Объектив | |
RU76722U1 (ru) | Объектив |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20190714 |