RU2464600C2 - Пластмассово-линзовый объектив апохромат - Google Patents
Пластмассово-линзовый объектив апохромат Download PDFInfo
- Publication number
- RU2464600C2 RU2464600C2 RU2010148974/28A RU2010148974A RU2464600C2 RU 2464600 C2 RU2464600 C2 RU 2464600C2 RU 2010148974/28 A RU2010148974/28 A RU 2010148974/28A RU 2010148974 A RU2010148974 A RU 2010148974A RU 2464600 C2 RU2464600 C2 RU 2464600C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lens
- components
- component
- optical power
- optical element
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Lenses (AREA)
Abstract
Изобретение может использоваться как объектив цифровых фотоаппаратов мобильных телефонов или массовых видеокамер наблюдения, работающих в видимом и ближнем ИК-диапазонах. Объектив содержит пять компонентов, первый из них выполнен в виде двояковыпуклой линзы, второй состоит из отрицательного мениска, обращенного выпуклой поверхностью к предмету, на которую нанесен голограммный оптический элемент оптической силы 0,005-0,015 оптической силы объектива, и двояковыпуклой линзы, обращенной большей выпуклостью к предмету, третий и четвертый компоненты представляют собой асферические положительные мениски, обращенные выпуклостями к предмету, пятым компонентом является плоскопараллельная пластинка. Технический результат - существенное повышение качества изображения в спектральном диапазоне от λmin=0,4 мкм до λmax=0,9 мкм, увеличение относительного отверстия и уменьшение общей длины объектива. 2 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 табл.
Description
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. в спектральном интервале, охватывающем видимый и ближний ИК-диапазоны.
В ряде патентов, например SU 1151905 (А1) (СССР, опубл. 23.04.1985), RU 2244330 (С2) (Российская Федерация, опубл. 10.01.2005), с целью коррекции хроматических аберраций и улучшения качества изображения на одну из поверхностей объектива нанесен голограммный оптический элемент, однако его параметры и взаимосвязи с параметрами других элементов объектива неприемлемы для случая объективов данного класса.
Известны пятикомпонентные объективы, описанные, например, в патентах JP 2000193884 (А) (Япония, опубл. 14.07.2000), JP 2001100092 (А) (Япония, опубл. 13.04.2001), US 2006024038 (А1) (США, опубл. 2.02.2006). К недостаткам указанных объективов можно отнести узкий спектральный диапазон, небольшое относительное отверстие, довольно большую длину и неудовлетворительное качество изображения.
Наиболее близким аналогом к заявляемому техническому решению является объектив по патенту US 2006056068 (А1) (США, опубл. 16.03.2006), принятый авторами за прототип.
Данный пятикомпонентный объектив, работающий в видимом спектральном диапазоне (от λF=0,486 мкм до λC=0, 656 мкм), все элементы которого выполнены из пластика и имеют асферические поверхности, при относительном отверстии 1:2.8, фокусном расстоянии f'=5,98 мм и угловом поле в пространстве предметов 2ω=55,99° обеспечивает разрешение 100 мм-1 при контрасте T≥0,4. Общая длина системы (от первого компонента до плоскости изображения) составляет l=8,0 мм.
Задачей изобретения является создание объектива, работающего в расширенном спектральном диапазоне от λmin=0,4 мкм до λmax=0,9 мкм и формирующего высококачественное изображение по всему полю, с увеличенным относительным отверстием до 1:2,4, угловым полем в пространстве предметов до 2ω=60° и уменьшенной общей длиной системы до l≤5 мм.
Для решения поставленной задачи предложен пластмассово-линзовый объектив апохромат, содержащий пять компонентов (Фиг.1), первый из них выполнен в виде двояковыпуклой линзы, обращенной меньшей выпуклостью к предмету, второй компонент состоит из отрицательного мениска, обращенного выпуклой поверхностью к предмету, на которую нанесен голограммный оптический элемент оптической силы 0,005-0,015 оптической силы объектива, и двояковыпуклой линзы, обращенной большей выпуклостью к предмету, третий и четвертый положительные компоненты представляют собой асферические мениски, обращенные выпуклостями к предмету, пятым компонентом является плоскопараллельная пластинка.
Первый, третий и четвертый компоненты объектива выполнены из полиметилметакрилата, отрицательный мениск второго компонента выполнен из поликарбоната, а двояковыпуклая линза из полиметилметакрилата.
Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что существенное улучшение качества изображения достигается путем замены второго компонента прототипа, выполненного в виде двояковогнутой линзы, на компонент, состоящий из отрицательного мениска, обращенного выпуклой поверхностью к предмету, на которую нанесен голограммный оптический элемент, и двояковыпуклой линзы, обращенной большей выпуклостью к предмету. Данный компонент так же, как и компонент прототипа, имеет отрицательную оптическую силу. При этом характеристическое уравнение голограммного элемента имеет вид
где Ai - коэффициенты; r - высота на поверхности голограммного оптического элемента, причем коэффициент А1 пропорционален оптической силе голограммного оптического элемента, а коэффициенты А2, А3, …, А6 пропорциональны соответствующим коэффициентам сферической аберрации компонентов объектива.
Таким образом, в заявляемом пластмассово-линзовом объективе апохромате достигнут поставленный ранее технический результат - получено комплексное исправление монохроматических и хроматических аберраций осевого и внеосевого пучков, что приводит к существенному повышению качества изображения по всему полю.
Сущность изобретения поясняется чертежами:
- Фиг 1. Принципиальная оптическая схема пластмассово-линзового объектива
- Фиг 2. Продольный хроматизм
- Фиг 3. Дисторсия
- Фиг 4. Полихроматическая частотно-контрастная характеристика объектива
А также таблицами 1-2, в которых представлены конструктивные параметры примера конкретного исполнения. Данные таблицы представлены в формате программы оптического моделирования ZEMAX.
В качестве примера конкретного исполнения предлагается пластмассово-линзовый объектив апохромат с задним фокусным расстоянием f≈3,7 мм; относительным отверстием 1:2,4; угловым полем в пространстве предметов 2ω=60°.
Технические характеристики:
Фокусное расстояние f≈3,7 мм.
Относительное отверстие 1:2,4.
Угловое поле в пространстве предметов 2ω=60°.
Общая длина системы l=4,84 мм.
Работает объектив следующим образом: световые пучки, исходящие от предмета, расположенного на бесконечности, последовательно проходят компоненты 1-5 оптической системы и формируют изображение в плоскости наилучшей установки, совпадающей с плоскостью параксиального изображения.
Полученный дисторсирующий план-апохромат при относительном отверстии 1:2,4 обеспечивает разрешение 115 мм-1 при контрасте не ниже 0,5 в пределах полевого угла 2ω≤60°. Остаточный хроматизм положения в диапазоне от λmin=0,4 мкм до λmax=0,9 мкм не превышает 5,2 мкм, а модуль дисторсии - меньше 1%.
Claims (3)
1. Объектив, содержащий пять компонентов, первый из них выполнен в виде двояковыпуклой линзы, второй компонент отрицательный, третий и четвертый положительные компоненты, представляющие собой асферические мениски, обращенные выпуклостями к предмету, пятым компонентом является плоскопараллельная пластинка, отличающийся тем, что второй компонент состоит из отрицательного мениска, обращенного выпуклой поверхностью к предмету, на которую нанесен голограммный оптический элемент оптической силы 0,005-0,015 оптической силы объектива, и двояковыпуклой линзы, обращенной большей выпуклостью к предмету, при этом характеристическое уравнение голограммного элемента имеет вид
где Ai - коэффициенты; r - высота на поверхности голограммного оптического элемента, причем коэффициент A1 пропорционален оптической силе голограммного оптического элемента, а коэффициенты A2, A3, …, A6 пропорциональны соответствующим коэффициентам сферической аберрации компонентов объектива.
где Ai - коэффициенты; r - высота на поверхности голограммного оптического элемента, причем коэффициент A1 пропорционален оптической силе голограммного оптического элемента, а коэффициенты A2, A3, …, A6 пропорциональны соответствующим коэффициентам сферической аберрации компонентов объектива.
2. Объектив по п.1, отличающийся тем, что первый, третий и четвертый компоненты выполнены из полиметилметакрилата.
3. Объектив по п.1 или 2, отличающийся тем, что отрицательный мениск второго компонента выполнен из поликарбоната, а двояковыпуклая линза из полиметилметакрилата.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010148974/28A RU2464600C2 (ru) | 2010-11-30 | 2010-11-30 | Пластмассово-линзовый объектив апохромат |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010148974/28A RU2464600C2 (ru) | 2010-11-30 | 2010-11-30 | Пластмассово-линзовый объектив апохромат |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010148974A RU2010148974A (ru) | 2012-06-10 |
RU2464600C2 true RU2464600C2 (ru) | 2012-10-20 |
Family
ID=46679506
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010148974/28A RU2464600C2 (ru) | 2010-11-30 | 2010-11-30 | Пластмассово-линзовый объектив апохромат |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2464600C2 (ru) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2091832C1 (ru) * | 1994-01-13 | 1997-09-27 | Научно-исследовательский институт космической оптики | Апохроматический объектив |
RU2244330C2 (ru) * | 2003-02-18 | 2005-01-10 | Самсунг Электроникс Ко., Лтд | Объектив |
-
2010
- 2010-11-30 RU RU2010148974/28A patent/RU2464600C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2091832C1 (ru) * | 1994-01-13 | 1997-09-27 | Научно-исследовательский институт космической оптики | Апохроматический объектив |
RU2244330C2 (ru) * | 2003-02-18 | 2005-01-10 | Самсунг Электроникс Ко., Лтд | Объектив |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010148974A (ru) | 2012-06-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6478903B2 (ja) | 撮像レンズ | |
CN203630433U (zh) | 摄像镜头 | |
CN204422853U (zh) | 摄像透镜及包括摄像透镜的摄像装置 | |
TWI429943B (zh) | 光學成像系統 | |
JP6033658B2 (ja) | 撮像レンズ | |
WO2015020006A1 (ja) | 広角レンズ | |
CN204331129U (zh) | 摄像透镜及包括摄像透镜的摄像装置 | |
KR101820952B1 (ko) | 촬영 렌즈계 | |
JP2014044399A5 (ja) | 撮像装置 | |
TWM509355U (zh) | 攝像透鏡及包括攝像透鏡的攝像裝置 | |
TWM500264U (zh) | 攝像透鏡及包括攝像透鏡的攝像裝置 | |
JP6001430B2 (ja) | 撮像レンズ | |
TWM511041U (zh) | 攝像透鏡及包括攝像透鏡的攝像裝置 | |
JP2016110071A (ja) | 小型結像レンズシステム | |
JP2012108449A (ja) | 2つのレンズからなる光学イメージングレンズ | |
JP6038862B2 (ja) | 広角レンズ、レンズ鏡筒及び光学機器 | |
TWI491916B (zh) | 成像鏡頭 | |
JP2012177736A (ja) | 撮像レンズ | |
KR101670136B1 (ko) | 촬상 광학계 | |
JP2009086589A (ja) | 撮像レンズ | |
JP5844496B2 (ja) | 広角レンズおよび撮像装置 | |
RU2464600C2 (ru) | Пластмассово-линзовый объектив апохромат | |
CN204331123U (zh) | 摄像透镜及包括摄像透镜的摄像装置 | |
RU128355U1 (ru) | Планапохроматический объектив | |
RU2431165C1 (ru) | Светосильный объектив |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121201 |