RU2281536C1 - Инфракрасный объектив с вынесенным входным зрачком - Google Patents
Инфракрасный объектив с вынесенным входным зрачком Download PDFInfo
- Publication number
- RU2281536C1 RU2281536C1 RU2005106467/28A RU2005106467A RU2281536C1 RU 2281536 C1 RU2281536 C1 RU 2281536C1 RU 2005106467/28 A RU2005106467/28 A RU 2005106467/28A RU 2005106467 A RU2005106467 A RU 2005106467A RU 2281536 C1 RU2281536 C1 RU 2281536C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lens
- entrance pupil
- focal length
- component
- rays
- Prior art date
Links
Landscapes
- Lenses (AREA)
Abstract
Объектив предназначен для работы в дальнем или в среднем ИК-диапазоне и может быть использован в тепловизионных приборах. Объектив состоит из трех линз, первая из которых, по ходу лучей, - одиночный отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к предмету, вторая - двояковыпуклая линза, третья - положительный мениск, обращенный вогнутостью к изображению. В объективе выполняются соотношения между радиусами оптических поверхностей, толщинами компонентов, расстоянием между компонентами и фокусным расстоянием объектива, указанные в формуле изобретения. Технический результат - увеличение фокусного расстояния, повышение выноса входного зрачка и упрощение конструкции при высоком качестве изображения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.
Description
Предлагаемое изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к специальным объективам, работающим в среднем и дальнем ИК-диапазоне длин волн, и может быть использовано в тепловизионных приборах.
Известен монохроматический объектив с вынесенным входным зрачком [1], содержащий три одиночные положительные линзы по ходу лучей:
- мениск, обращенный вогнутостью к предмету;
- двояковыпуклая линза;
- мениск, обращенный вогнутостью к предмету.
Данный объектив имеет характеристики:
фокусное расстояние f' | 3,29 мм |
передняя апертура | 0,45 мм |
величина изображения | 0,2 мм |
вынос входного зрачка | 1 мм |
Однако этот объектив имеет телецентрический ход главных лучей в пространстве изображений, малое фокусное расстояние, малый вынос входного зрачка, низкое относительное отверстие, малый угол поля зрения, и, кроме того, так как данный объектив - монохроматический и состоит только из положительных линз, он имеет низкое качество изображения в широком спектральном диапазоне.
Наиболее близким аналогом к заявленному техническому решению является светосильный объектив с вынесенным входным зрачком [2], содержащий три компонента, первый из которых (по ходу лучей) - положительный мениск, обращенный вогнутостью к предмету, второй - одиночная двояковыпуклая линза, третий - двухлинзовый склеенный мениск, состоящий из двояковыпуклой и двояковогнутой линз; причем имеют место соотношения:
|R1|/|R2|<1
d1/f'>0,5,
где R1, R2 - радиус первой и последней оптической поверхности по ходу лучей первого компонента;
d1 - толщина первого компонента;
f' - фокусное расстояние всего объектива.
Данный объектив имеет характеристики:
фокусное расстояние f' | 4,5 мм |
относительное отверстие | 1:1,8 |
угловое поле зрения | 99 град. |
вынос входного зрачка | 2 мм |
Объектив рассчитан для ближней области спектра от 400 нм до 900 нм.
В объективе имеет место равенство:
d4/f'=0,02222,
где d4 - расстояние между вторым и третьим компонентами;
f' - фокусное расстояние всего объектива.
Данный объектив предназначен для работы в видимом диапазоне спектра, так как все линзы объектива выполнены из обычного оптического стекла, имеет малое фокусное расстояние, малый вынос входного зрачка и сложность конструкции, так как объектив состоит не менее чем из четырех линз.
Задачей заявляемого изобретения является создание инфракрасного объектива с вынесенным входным зрачком для работы в тепловизионных оптических системах, работающих в среднем или в дальнем ИК-диапазоне спектра с повышенными характеристиками.
Технический результат - увеличение фокусного расстояния, повышение выноса входного зрачка и упрощение конструкции при высоком качестве изображения.
Это достигается тем, что в объективе с вынесенным входным зрачком, содержащем три компонента, первый из которых (по ходу лучей) - одиночный мениск, обращенный вогнутостью к предмету, второй - двояковыпуклая одиночная линза, третий - мениск, обращенный вогнутостью к изображению, и, кроме того, имеет место соотношение:
|R1|/|R2|<1,
где R1, R2 - радиус первой и последней оптической поверхности по ходу лучей первого компонента;
в отличие от известного, первый компонент - отрицательный, третий компонент - одиночный положительный мениск, причем все три линзы выполнены из материала, прозрачного в ИК-области спектра, при этом показатель преломления материала второй и третьей линз не менее 2,3, и имеют место соотношения:
R3/|R4|=1
0,01<d1/f'<0,1
0,8<d4/f'<1,5,
где R3, R4 - радиус третьей и четвертой оптической поверхности по ходу лучей;
d1 - толщина первого компонента;
d4 - расстояние между вторым и третьим компонентами;
f' - фокусное расстояние всего объектива.
Кроме того, показатель преломления материала первой линзы также может составлять не менее 2,3.
На чертеже представлена оптическая схема предложенного объектива.
Объектив состоит из трех последовательно расположенных по ходу лучей от предмета одиночных линз: отрицательного мениска 1, обращенного вогнутостью к предмету, двояковыпуклой линзы 2 и положительного мениска 3, обращенного вогнутостью к изображению. Перед мениском 1 и за мениском 3 могут быть расположены плоскопараллельные пластины.
Объектив работает следующим образом: 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 инфракрасный объектив с вынесенным входным зрачком, исправленный в спектральном диапазоне от 8 до 12,5 мкм.
Конструктивные параметры объектива приведены в таблице.
Характеристики рассчитанного объектива:
фокусное расстояние | 74,55 мм |
относительное отверстие | 1:2,4 |
угол поля зрения | 17 град. |
задний фокальный отрезок | 15,27 мм |
вынос входного зрачка | 16 мм |
Объектив имеет следующие аберрации для λ=10 мкм: | |
поперечная сферическая аберрация | |
для точки на оси | не более 0,013 мм |
поперечная аберрация широкого наклонного | |
пучка в меридиональном сечении для | |
поля зрения 2W=17 град. | не более 0,02 мм |
поперечная аберрация широкого наклонного | |
пучка в сагиттальном сечении для поля | |
зрения 2W=17 град. | не более 0,016 мм |
меридиональный астигматический отрезок Х'м | не более 0,043 мм |
сагиттальный астигматический отрезок X's | не более 0,132 мм |
дисторсия | не более 0,8% |
Таблица | ||||
Радиусы, мм | Толщины, мм | Материал | Показатель преломления для λ=10 мкм | Световой диаметр, мм |
R1=-34,59 | 30,4 | |||
d1=2,9 | ZnSe | 2,4067 | ||
R2=-38,114 | 32 | |||
d2=25 | 1 | |||
R3=480,71 | 34 | |||
d3=2,9 | Ge | 4,0024 | ||
R4=-480,71 | 34 | |||
d4=74 | 1 | |||
R5=39,167 | 23,3 | |||
d5=2,5 | ZnSe | 2,4067 | ||
R6=44,866 | 22,4 |
В предлагаемом варианте изобретения имеют место равенства:
d1/f'=0,0389,
d4/f'=0,992,
где d1 - толщина первого компонента по ходу лучей;
d4 - расстояние между второй и третьей линзами;
f' - фокусное расстояние всего объектива.
Таким образом, в результате предложенного решения обеспечено получение технического результата: создан инфракрасный объектив с вынесенным входным зрачком, работающий в среднем или в дальнем ИК-диапазоне спектра, с повышенным фокусным расстоянием, повышенным выносом входного зрачка и с упрощенной конструкцией при высоком качестве изображения.
Источники информации:
1. Авт. свид. СССР №1686398, G 02 В 9/16, 11/06, 13/22, публ. 1991 г.
2. Патент России №2094833, G 02 В; 9/20, 13/02, публ. 1997 г.
Claims (2)
1. Объектив с вынесенным входным зрачком, содержащий три компонента, первый из которых (по ходу лучей) - одиночный мениск, обращенный вогнутостью к предмету, второй - двояковыпуклая одиночная линза, третий - мениск, обращенный вогнутостью к изображению, и, кроме того, имеет место соотношение
|R1|/|R2|<1,
где R1, R2 - радиус первой и последней по ходу лучей оптической поверхности первого компонента,
отличающийся тем, что первый компонент - отрицательный, третий компонент - одиночный положительный мениск, причем все три линзы выполнены из материала, прозрачного в ИК-области спектра, и имеют место соотношения:
R3/|R4|=1;
0,01<d1/f'<0,1;
0,8<d4/f'<1,5,
где R3, R4 - радиус третьей и четвертой оптической поверхности по ходу лучей;
d1 - толщина первого компонента;
d4 - расстояние между вторым и третьим компонентами;
f' - фокусное расстояние всего объектива,
кроме того, показатели преломления материала второй и третьей линз не менее 2,3.
2. Объектив с вынесенным входным зрачком по п.1, отличающийся тем, что показатель преломления материала первой линзы не менее 2,3.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005106467/28A RU2281536C1 (ru) | 2005-03-11 | 2005-03-11 | Инфракрасный объектив с вынесенным входным зрачком |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005106467/28A RU2281536C1 (ru) | 2005-03-11 | 2005-03-11 | Инфракрасный объектив с вынесенным входным зрачком |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2281536C1 true RU2281536C1 (ru) | 2006-08-10 |
Family
ID=37059698
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005106467/28A RU2281536C1 (ru) | 2005-03-11 | 2005-03-11 | Инфракрасный объектив с вынесенным входным зрачком |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2281536C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2478996C1 (ru) * | 2011-12-02 | 2013-04-10 | Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" | Трехлинзовый объектив |
RU2820282C1 (ru) * | 2023-12-14 | 2024-06-03 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт телевидения" | Объектив с вынесенным входным зрачком для ближней ИК-области спектра (варианты) |
-
2005
- 2005-03-11 RU RU2005106467/28A patent/RU2281536C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2478996C1 (ru) * | 2011-12-02 | 2013-04-10 | Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" | Трехлинзовый объектив |
RU2820282C1 (ru) * | 2023-12-14 | 2024-06-03 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт телевидения" | Объектив с вынесенным входным зрачком для ближней ИК-области спектра (варианты) |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR20160091909A (ko) | 텔레센트릭 렌즈 | |
RU2386155C1 (ru) | Светосильный объектив | |
RU2451312C1 (ru) | Объектив | |
RU2396581C1 (ru) | Светосильный объектив | |
RU2281536C1 (ru) | Инфракрасный объектив с вынесенным входным зрачком | |
RU2645912C1 (ru) | Светосильный объектив | |
RU162339U1 (ru) | Двухлинзовый объектив | |
RU163268U1 (ru) | Двухлинзовый объектив | |
RU162318U1 (ru) | Двухлинзовый объектив | |
RU2359295C1 (ru) | Телескопическая оптическая система типа галилея | |
RU2315341C1 (ru) | Светосильный объектив для ближней ик-области спектра | |
RU2517760C1 (ru) | Объектив коллиматора | |
RU2547005C1 (ru) | Апохроматический объектив | |
RU2445658C1 (ru) | Широкоугольный объектив | |
RU2316795C1 (ru) | Двухлинзовый объектив | |
RU2521249C1 (ru) | Зеркальный автоколлимационный спектрометр | |
RU2331909C1 (ru) | Объектив для ближней ик-области спектра | |
RU2281537C1 (ru) | Трехлинзовый телеобъектив | |
RU2726261C1 (ru) | Светосильный объектив | |
RU2472190C1 (ru) | Катадиоптрический телескоп | |
RU2292066C1 (ru) | Инфракрасный зеркально-линзовый объектив с двойным полем зрения | |
RU2351967C1 (ru) | Светосильный объектив | |
RU2302651C1 (ru) | Телеобъектив | |
RU2358300C1 (ru) | Светосильный объектив | |
RU2478996C1 (ru) | Трехлинзовый объектив |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QA4A | Patent open for licensing | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120312 |