RU2532244C1 - Объектив коллиматора - Google Patents
Объектив коллиматора Download PDFInfo
- Publication number
- RU2532244C1 RU2532244C1 RU2013119456/28A RU2013119456A RU2532244C1 RU 2532244 C1 RU2532244 C1 RU 2532244C1 RU 2013119456/28 A RU2013119456/28 A RU 2013119456/28A RU 2013119456 A RU2013119456 A RU 2013119456A RU 2532244 C1 RU2532244 C1 RU 2532244C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mirror
- lens
- primary
- image space
- peripheral part
- Prior art date
Links
Landscapes
- Lenses (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
Abstract
Объектив может использоваться для работы в видимом и ближнем ИК-диапазоне длин волн. Объектив коллиматора содержит первичное зеркало, на первую по ходу лучей поверхность которого нанесено зеркальное покрытие, вторичное зеркало с зеркальным покрытием на кольцевой периферийной части, причем отражающие поверхности зеркал обращены друг к другу, двухлинзовый оптический элемент, установленный за первичным зеркалом со стороны пространства изображений и состоящий по ходу лучей из одиночной отрицательной линзы, обращенной вогнутой поверхностью к пространству изображений, и одиночной двояковыпуклой линзы. Первичное и вторичное зеркала выполнены в виде сплошных плоско-параллельных пластин, на первичном зеркале зеркальное покрытие нанесено в его центральной зоне, периферийная часть - прозрачная. На первой со стороны предмета поверхности в центральной зоне вторичного зеркала расположен тест-объект, выполненный в виде прозрачной марки или перекрестия на непрозрачном фоне. Технический результат - увеличение фокусного расстояния, диаметра выходного зрачка при упрощенной конструкции и повышенной технологичности при сохранении высокого качества изображения. 1 ил., 2 табл.
Description
Предлагаемое изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к объективам коллиматоров, работающим в видимом и ближнем ИК-диапазоне длин волн, и может быть использовано в различных оптических приборах.
Известен зеркально-линзовый объектив (патент ФРГ №2222864, МПК G02B 17/08, опубл. 31.10.1977 г.). Данный объектив может работать в качестве объектива коллиматора, т.е. в обратном ходе лучей. При этом лучи идут из плоскости установки, в которой находится тест-объект. В обратном ходе лучей объектив состоит из четырех компонентов: первого, выполненного в виде склеенных отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к тест-объекту, и двояковыпуклой линзы, второго - выпуклого зеркала, обращенного выпуклостью в сторону тест-объекта, третьего - вогнутого зеркала с отверстием в центральной части, в котором находится первый компонент, причем отражающими поверхностями зеркала обращены друг к другу, и четвертого компонента, выполненного по ходу лучей из отрицательного одиночного мениска, обращенного выпуклостью к изображению и расположенного за ним со стороны пространства изображений одиночного положительного мениска, обращенного выпуклостью к изображению. Однако данный объектив имеет сложную конструкцию (состоит из двух зеркал и четырех линз), недостаточное фокусное расстояние 100 мм и недостаточную технологичность, т.к. одно из зеркал выполнено с отверстием, что затрудняет его изготовление.
Наиболее близким аналогом к заявляемому техническому решению является зеркально-линзовый объектив (а.с. СССР №535536, МПК G02B 17/00, опубл. 15.11.1976 г.). Данный объектив может работать в качестве объектива коллиматора, т.е. в обратном ходе лучей. При этом лучи идут из плоскости установки, в которой находится тест-объект. В обратном ходе лучей объектив состоит из четырех компонентов: первого, выполненного в виде мениска, обращенного выпуклостью к тест-объекту, второго - выпуклого (первичного) зеркала, обращенного выпуклостью в сторону тест-объекта, третьего - вогнутого (вторичного) зеркала с отверстием в центральной части, в котором находится первый компонент, причем отражающими поверхностями зеркала обращены друг к другу, и четвертого компонента - двухлинзового оптического элемента, выполненного по ходу лучей из отрицательного одиночного мениска, обращенного выпуклостью к изображению, и расположенной за ним со стороны пространства изображений одиночной двояковыпуклой линзы, причем, второй компонент расположен между третьим и четвертым компонентами. Однако данный объектив имеет сложную конструкцию (состоит из двух зеркал и трех линз), недостаточное фокусное расстояние 200 мм, недостаточный диаметр выходного зрачка 100 мм и недостаточную технологичность, т.к. одно из зеркал выполнено с отверстием, что затрудняет его изготовление.
Задача изобретения - создание объектива коллиматора с улучшенными эксплуатационными характеристиками.
Технический результат - увеличение фокусного расстояния и диаметра выходного зрачка при упрощенной конструкции и повышенной технологичности при сохранении высокого качества изображения.
Это достигается тем, что в объективе коллиматора, содержащем первичное зеркало, на первую по ходу лучей поверхность которого нанесено зеркальное покрытие, вторичное зеркало с зеркальным покрытием, нанесенным на кольцевую периферийную часть, установленное перед первичным зеркалом так, что отражающими поверхностями зеркала обращены друг к другу, двухлинзовый оптический элемент, установленный за первичным зеркалом со стороны пространства изображений и состоящий по ходу лучей из одиночной отрицательной линзы, обращенной вогнутой поверхностью к пространству изображений, и одиночной двояковыпуклой линзы, в отличие от известного, первичное и вторичное зеркала выполнены в виде сплошных плоско-параллельных пластин, на первичном зеркале зеркальное покрытие нанесено в его центральной зоне, периферийная часть - прозрачная, а на первой со стороны предмета поверхности в центральной зоне вторичного зеркала расположен тест-объект, выполненный в виде прозрачной марки или перекрестия на непрозрачном фоне.
На чертеже представлена оптическая схема предложенного объектива коллиматора.
Объектив коллиматора состоит из первичного зеркала 1, вторичного зеркала 2 и двухлинзового оптического элемента. Первичное зеркало 1 выполнено в виде плоско-параллельной пластины с нанесенным зеркальным покрытием на первую по ходу лучей поверхность в его центральной зоне, при этом периферийная его часть остается прозрачной. Вторичное зеркало 2 выполнено в виде плоско-параллельной пластины, на периферийную часть которой нанесено зеркальное покрытие в виде кольца, причем зеркальными поверхностями первичное и вторичное зеркала обращены друг к другу. В центральной зоне первой со стороны предмета поверхности вторичного зеркала расположен тест-объект, выполненный в виде прозрачной марки или перекрестия на непрозрачном фоне. Двухлинзовый оптический элемент установлен за первичным зеркалом со стороны пространства изображений и состоит по ходу лучей из одиночной отрицательной линзы 3, обращенной вогнутой поверхностью к пространству изображений, и одиночной двояковыпуклой линзы 4. Все оптические элементы в данном объективе коллиматора выполнены без отверстий.
Объектив коллиматора работает следующим образом: световой поток от источника света, например светодиода, через осветитель, который может быть выполнен в виде плоско-параллельной пластины с матовой поверхностью (не показаны), попадает на тест-объект, выполненный на первой поверхности вторичного зеркала 2, выполненного в виде плоско-параллельной пластины, проходит сквозь эту пластину в центральной зоне, попадает на первичное зеркало 1, отражается от его центральной зеркальной зоны, идет назад, попадает на кольцевую зеркальную зону вторичного зеркала 2, отражается от нее и идет назад, проходит через периферийную прозрачную часть первичного зеркала 1, затем последовательно проходит через линзы 3 и 4 и коллимирует в бесконечность.
В соответствии с предложенным решением рассчитан конкретный объектив коллиматора, исправленный для длины волны 640 нм.
Конструктивные параметры объектива коллиматора приведены в таблице 1.
Характеристики рассчитанного объектива:
фокусное расстояние f' | 500,36 мм |
угловое поле в пространстве изображений | 2 град |
диаметр выходного зрачка | 120 мм |
В табл.2 приведены аберрации для длины волны 640 нм предложенного объектива коллиматора в обратном ходе лучей при диаметре выходного зрачка 120 мм и угловом поле в пространстве изображений 2W=2 град. Предлагаемый объектив имеет увеличенное фокусное расстояние 500,36 мм, увеличенный диаметр выходного зрачка 120 мм, упрощенную конструкцию (состоит из четырех одиночных элементов). Кроме того, выполнение первичного и вторичного зеркал сплошными и в виде плоско-параллельных пластин в значительной степени упрощает их изготовление, повышая технологичность процесса. Предлагаемый объектив коллиматора имеет также высокое качество изображения, что следует из табл.2.
Таким образом, выполнен технический результат - создан объектив коллиматора с увеличенными фокусным расстоянием и диаметром выходного зрачка при упрощенной конструкции и повышенной технологичности при сохранении высокого качества изображения.
Таблица 1 | |||||
Радиусы, мм | Толщины, мм | Марка стекла | Показатель преломления, ne | Коэфф. дисперсии, νe | Световой диаметр, мм |
R1=∞ | 18 | ||||
d1=7,5 | K8 | 1,518294 | 63,83 | ||
R2=∞ | 18,4 | ||||
d2=125 | 1 | ||||
R3=∞ | 43,8 | ||||
d3=-125 | -1 | ||||
R4=∞ | 69,3 | ||||
d4=125 | 1 | ||||
R5=∞ | 94,8 | ||||
d5=7,5 | K8 | 1,518294 | 63,83 | ||
R6=∞ | 95,8 | ||||
d6=35,52 | 1 | ||||
R7=38900 | 103 | ||||
d7=8 | ТФ103 | 1,723666 | 29,31 | ||
R8=221,8 | 104,6 | ||||
d8=27,12 | 1 | ||||
R9=304,75 | 120 | ||||
d9=13,3 | ТК14 | 1,615506 | 60,34 | ||
R10=-221,8 | 120 | ||||
1 |
Таблица 2 | |
Вид аберрации | Значение аберраций предлагаемого объектива коллиматора, не более |
Поперечная сферическая аберрация для точки на оси | -0,074 мм |
Поперечная аберрация широкого наклонного пучка в меридиональном сечении | 0,238 мм |
Поперечная аберрация широкого наклонного пучка в сагиттальном сечении | 0,096 мм |
Меридиональный астигматический отрезок |
-0,247 мм |
Сагиттальный астигматический отрезок |
0,003 мм |
Дисторсия | 0,00355% |
Claims (1)
- Объектив коллиматора, содержащий первичное зеркало, на первую по ходу лучей поверхность которого нанесено зеркальное покрытие, вторичное зеркало с зеркальным покрытием на кольцевой периферийной части, установленное перед первичным зеркалом так, что отражающими поверхностями зеркала обращены друг к другу, двухлинзовый оптический элемент, установленный за первичным зеркалом со стороны пространства изображений и состоящий по ходу лучей из одиночной отрицательной линзы, обращенной вогнутой поверхностью к пространству изображений, и одиночной двояковыпуклой линзы, отличающийся тем, что первичное и вторичное зеркала выполнены в виде сплошных плоско-параллельных пластин, на первичном зеркале зеркальное покрытие нанесено в его центральной зоне, периферийная часть - прозрачная, а на первой со стороны предмета поверхности в центральной зоне вторичного зеркала расположен тест-объект, выполненный в виде прозрачной марки или перекрестия на непрозрачном фоне.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013119456/28A RU2532244C1 (ru) | 2013-04-29 | 2013-04-29 | Объектив коллиматора |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013119456/28A RU2532244C1 (ru) | 2013-04-29 | 2013-04-29 | Объектив коллиматора |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2532244C1 true RU2532244C1 (ru) | 2014-10-27 |
RU2013119456A RU2013119456A (ru) | 2014-11-10 |
Family
ID=53380722
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013119456/28A RU2532244C1 (ru) | 2013-04-29 | 2013-04-29 | Объектив коллиматора |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2532244C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU246089A1 (ru) * | И. М. Монченко Завод Арсенал В. И. Ленина | Нивелир с самоустанавливающейся линией визирования | ||
SU535536A1 (ru) * | 1974-10-16 | 1976-11-15 | Предприятие П/Я А-1705 | Зеркально-линзовый объектив |
SU600388A1 (ru) * | 1976-06-28 | 1978-03-30 | Предприятие П/Я Р-6681 | Имитатор плоскости дл аттестации плоскомеров |
RU69985U1 (ru) * | 2007-02-19 | 2008-01-10 | Открытое Акционерное Общество "Пеленг" | Устройство для контроля непараллельности тепловизионного и визуального каналов комбинированных прицелов |
-
2013
- 2013-04-29 RU RU2013119456/28A patent/RU2532244C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU246089A1 (ru) * | И. М. Монченко Завод Арсенал В. И. Ленина | Нивелир с самоустанавливающейся линией визирования | ||
SU535536A1 (ru) * | 1974-10-16 | 1976-11-15 | Предприятие П/Я А-1705 | Зеркально-линзовый объектив |
SU600388A1 (ru) * | 1976-06-28 | 1978-03-30 | Предприятие П/Я Р-6681 | Имитатор плоскости дл аттестации плоскомеров |
RU69985U1 (ru) * | 2007-02-19 | 2008-01-10 | Открытое Акционерное Общество "Пеленг" | Устройство для контроля непараллельности тепловизионного и визуального каналов комбинированных прицелов |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013119456A (ru) | 2014-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2386155C1 (ru) | Светосильный объектив | |
RU2348059C1 (ru) | Светосильный объектив | |
RU163268U1 (ru) | Двухлинзовый объектив | |
RU162318U1 (ru) | Двухлинзовый объектив | |
RU162339U1 (ru) | Двухлинзовый объектив | |
RU2532244C1 (ru) | Объектив коллиматора | |
RU2384868C1 (ru) | Двухлинзовый объектив | |
RU2517760C1 (ru) | Объектив коллиматора | |
RU2316795C1 (ru) | Двухлинзовый объектив | |
RU2445659C1 (ru) | Светосильный объектив | |
RU2331909C1 (ru) | Объектив для ближней ик-области спектра | |
RU127949U1 (ru) | Зеркально-линзовый вариообъектив | |
RU142867U1 (ru) | Объектив | |
RU159145U1 (ru) | Объектив коллиматора | |
RU2281536C1 (ru) | Инфракрасный объектив с вынесенным входным зрачком | |
RU159144U1 (ru) | Объектив коллиматора | |
RU146322U1 (ru) | Окуляр | |
EA021664B1 (ru) | Зеркально-линзовый объектив | |
RU2358300C1 (ru) | Светосильный объектив | |
RU126479U1 (ru) | Светосильный объектив | |
RU2656015C1 (ru) | Оптическая система | |
RU2302651C1 (ru) | Телеобъектив | |
RU2281537C1 (ru) | Трехлинзовый телеобъектив | |
RU138039U1 (ru) | Монохроматический объектив | |
RU2680415C1 (ru) | Телескопическая оптическая система типа галилея |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QA4A | Patent open for licensing |
Effective date: 20200327 |