RU162339U1 - Двухлинзовый объектив - Google Patents

Abstract

1. Двухлинзовый объектив, состоящий из расположенных по ходу лучей двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к изображению, причем радиусы двояковыпуклой линзы равны по абсолютной величине, а отношение первого по ходу лучей радиуса менисковой линзы ко второму ее радиусу менее 0,8, отличающийся тем, что имеют место соотношения:1,3<n<1,68;1,5<n<1,66;где nи n- показатели преломления материала первой и второй линз по ходу лучей для линии e.2. Двухлинзовый объектив по п. 1, отличающийся тем, что линзы выполнены одиночными.3. Двухлинзовый объектив по п. 2, отличающийся тем, что линзы выполнены склеенными.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к оптическому приборостроению и может быть использована в различных оптических системах, например, в визуальных и в ИК-системах.

Известен двухлинзовый объектив - ахромат, описанный в заявке FR №2025476, МПК G02B 13/00, 5/00, опубл. 1970 г., работающий в ИК-диапазоне от 8 до 14 мкм, состоящий из одиночных двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к изображению. Линзы объектива выполнены из материалов CsBr и ZnS с показателями преломления 1,66251 и 2,1986. Объектив имеет небольшое фокусное расстояние 100 мм и недостаточную технологичность, т.к. при изготовлении требуется применение разных эталонных пробных стекол для каждой оптической поверхности.

Наиболее близким аналогом к заявляемому техническому решению является двухлинзовый объектив, описанный в патенте RU №2316795, МПК G02B 9/10, опубл. 10.02.2008 г., состоящий из расположенных по ходу луча двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к изображению, у которого обе линзы выполнены из оптического стекла, прозрачного в видимой и ближней ИК-области спектра, радиусы двояковыпуклой линзы равны по абсолютной величине, отношение первого по ходу лучей радиуса менисковой линзы ко второму ее радиусу менее 0,8 и имеют место соотношения:

1,46<n₁<1,63;

1,66<n₂<1,78;

где n₁ и n₂ - показатели преломления материала первой и второй линз по ходу лучей.

У данного объектива не достаточно большие фокусное расстояние, равное 399,55 мм и диаметр входного зрачка - 57,5 мм.

Задачей заявленной полезной модели является создание технологичного объектива с повышенными эксплуатационными характеристиками.

Технический результат - увеличение фокусного расстояния и диаметра входного зрачка при повышенной технологичности и высоком качестве изображения.

Это достигается тем, что в двухлинзовом объективе, состоящем из расположенных по ходу лучей двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к изображению, у которого радиусы двояковыпуклой линзы равны по абсолютной величине, отношение первого по ходу лучей радиуса менисковой линзы ко второму ее радиусу менее 0,8 в отличие от известного имеют место соотношения:

1,3<n₁<1,68;

1,5<n₂<1,66;

где n₁ и n₂ - показатели преломления материала первой и второй линз по ходу лучей. Кроме того, в двухлинзовом объективе линзы могут быть выполнены одиночными или склеенными.

На фиг. 1 представлена оптическая схема предложенного объектива с одиночными линзами, а на фиг. 2 - со склеенными.

Двухлинзовый объектив (фиг. 1 и фиг. 2) состоит из расположенных по ходу лучей двояковыпуклой линзы 1 и отрицательного мениска 2, обращенного выпуклостью к изображению. Линзы 1 и 2 могут быть одиночными (фиг. 1) и склеенными (фиг. 2). Радиусы двояковыпуклой линзы 1 равны по абсолютной величине |R₁|=|R₂|, а отношение первого по ходу лучей радиуса менисковой линзы 2 ко второму ее радиусу менее 0,8,

.

Объектив работает следующим образом, световой поток от предмета, расположенного в бесконечности, попадает в объектив, где проходит через линзы 1, 2 и образует изображение предмета в плоскости наилучшей установки, в которой установлен приемник оптического излучения (не показан).

В соответствии с предложенным решением рассчитано два двух-линзовых объектива.

Первый объектив исправлен одновременно для λ=625 нм и для λ=900 нм и ахроматизован для этих длин волн. Объектив может работать в качестве коллиматора. Объектив работает в видимом и ближнем ИК-диапазоне спектра.

Конструктивные параметры первого объектива приведены в табл. 1

Входной зрачок расположен на первой оптической поверхности объектива, но может быть и в другом месте.

Характеристики рассчитанного первого объектива:

фокусное расстояние	1200 мм
диаметр входного зрачка	106 мм
угол поля зрения	2 град. 20 мин.

Объектив имеет следующие аберрации для λ=625 нм:

- поперечная сферическая аберрация для точки на оси не более 0,0141 мм

- поперечная аберрация широкого наклонного пучка в меридиональном сечении для поля зрения 2W=2 град. 20 мин. не более -0,0353 мм

- поперечная аберрация широкого наклонного пучка в сагиттальном сечении для поля зрения 2W=2 град. 20 мин не более 0,0062 мм

- меридиональный астигматический отрезок X_м не более - 1,009 мм

- сагиттальный астигматический отрезок X_s не более - 0,459 мм

- дисторсия не более 0,00043%

В предлагаемой полезной модели:

|R₁|=|R₂|=616,263;

1,3<n₁=1,4485<1,68

1,5<n₂=1,652188<1,66

где R₁ и R₂ - радиусы первой и второй оптических поверхностей по ходу лучей;

n₁ и n₂ - показатели преломления материала первой и второй линз по ходу лучей для линии e.

Отношение первого по ходу лучей радиуса менисковой линзы ко второму ее радиусу равно 0,4602.

Второй объектив исправлен одновременно для λ=625 нм и для λ=900 нм и ахроматизован для этих длин волн и тоже может работать в качестве коллиматора. Объектив работает в видимом и ближнем ИК-диапазоне спектра.

Конструктивные параметры второго объектива приведены в табл. 2.

Входной зрачок находится на первой оптической поверхностью второго объектива, но может находиться и в другом месте.

Характеристики рассчитанного второго объектива:

фокусное расстояние	1200 мм
диаметр входного зрачка	106 мм
угол поля зрения	2 град. 20 мин.

Объектив имеет следующие аберрации для λ=625 нм:

- поперечная сферическая аберрация для точки на оси не более 0,0565 мм

- поперечная аберрация широкого наклонного пучка в меридиональном сечении для поля зрения 2W=2 град. 20 мин. не более - 0,1241 мм

- поперечная аберрация широкого наклонного пучка в сагиттальном сечении для поля зрения 2W=2 град. 20 мин не более 0,0371 мм

- меридиональный астигматический отрезок X_м не более - 0,938 мм

- сагиттальный астигматический отрезок X_s не более - 0,438 мм

- дисторсия не более - 0,00014%

В предлагаемой полезной модели:

|R₁|=|R₂|=493,563;

1,3<n₁=1,489118<1,68

1,5<n₂=1,652188<1,66

где R₁ и R₂ - радиусы первой и второй оптических поверхностей по ходу лучей;

n₁ и n₂ - показатели преломления материала первой и второй линз по ходу лучей для линии e.

Отношение первого по ходу лучей радиуса менисковой линзы ко второму ее радиусу равно 0,1286.

Таким образом, в результате предложенного решения обеспечено получение технического результата: создан двухлинзовый объектив с увеличенными фокусным расстоянием и диаметром входного зрачка с повышенной технологичностью при высоком качестве изображения.

Claims (3)

1. Двухлинзовый объектив, состоящий из расположенных по ходу лучей двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к изображению, причем радиусы двояковыпуклой линзы равны по абсолютной величине, а отношение первого по ходу лучей радиуса менисковой линзы ко второму ее радиусу менее 0,8, отличающийся тем, что имеют место соотношения:

1,3<n₁<1,68;

1,5<n₂<1,66;

где n₁ и n₂ - показатели преломления материала первой и второй линз по ходу лучей для линии e.

2. Двухлинзовый объектив по п. 1, отличающийся тем, что линзы выполнены одиночными.

3. Двухлинзовый объектив по п. 2, отличающийся тем, что линзы выполнены склеенными.

Images