RU98829U1 - LENS WIDTH WIDE ANGLE - Google Patents

Abstract

1. Объектив светосильный широкоугольный, содержащий оптическую систему, состоящую, по меньшей мере, из трех компонентов, установленных по ходу движения луча, отличающийся тем, что первый, второй и третий компоненты представляют собой склеенные линзы, первая из которых - отрицательная линза, обращенная вогнутостью к изображению, вторая - вогнуто-выпуклая линза, третья - двояковыпуклая линза, а четвертый компонент - одиночный положительный мениск, обращенный выпуклостью к предмету, причем апертурная диафрагма установлена после первого компонента. ! 2. Объектив по п.1, отличающийся тем, что склеенная отрицательная линза выполнена из положительного и отрицательного менисков. !3. Объектив по п.1, отличающийся тем, что склеенная вогнуто-выпуклая линза выполнена из двояковогнутой и двояковыпуклой линз. ! 4. Объектив по п.1, отличающийся тем, что склеенная двояковыпуклая линза выполнена из двояковыпуклой и вогнуто-выпуклой линз. 1. The lens is a wide-angle aperture containing an optical system consisting of at least three components installed along the beam, characterized in that the first, second and third components are glued lenses, the first of which is a negative lens, reversed concavity to the image, the second is a concave-convex lens, the third is a biconvex lens, and the fourth component is a single positive meniscus convex to the object, and the aperture diaphragm is installed after the first component Nenta. ! 2. The lens according to claim 1, characterized in that the glued negative lens is made of positive and negative menisci. ! 3. The lens according to claim 1, characterized in that the glued concave-convex lens is made of biconcave and biconvex lenses. ! 4. The lens according to claim 1, characterized in that the bonded biconvex lens is made of biconvex and concave-convex lenses.

Description

Заявляемая полезная модель относится к оптическому приборостроению и может быть использована в различных приборах с матричными приемниками излучения, например, в специальных объективах, применяемых в приборах ночного видения.The inventive utility model relates to optical instrumentation and can be used in various devices with matrix radiation detectors, for example, in special lenses used in night vision devices.

Известен объектив, по заявке Японии N 63-81414(А), кл. G02В 13/04, опубл. 12.04.88 г., который состоит из пяти линз и содержит следующие последовательно расположенные компоненты: первый компонент - отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к изображению, второй компонент - двояковыпуклая линза, третий компонент - двояковогнутая линза, четвертый компонент - положительный мениск, обращенный выпуклостью к изображению, пятый компонент - двояковыпуклая линза.Known lens, according to the application of Japan N 63-81414 (A), cl. G02B 13/04, publ. 04/12/08, which consists of five lenses and contains the following components in series: the first component is the negative meniscus facing the concavity to the image, the second component is the biconvex lens, the third component is the biconcave lens, the fourth component is the positive meniscus convex to image, the fifth component is a biconvex lens.

Недостатками данного устройства являются;The disadvantages of this device are;

- недостаточное относительное отверстие объектива: 1: 1,65,- insufficient relative aperture of the lens: 1: 1.65,

- недостаточное угловое поле зрения: 47°41′,- insufficient angular field of view: 47 ° 41 ′,

- достаточно большая длина оптической системы.- a sufficiently large length of the optical system.

Известен также светосильный объектив по патенту на изобретение RU 2178194 С1, опубл. 10.01.2002, который по совокупности существенных признаков является наиболее близким аналогом к заявляемой полезной модели, состоящий из следующих последовательно расположенных по ходу луча компонентов:Also known aperture lens according to patent for invention RU 2178194 C1, publ. 01/10/2002, which, by the combination of essential features, is the closest analogue to the claimed utility model, consisting of the following components sequentially located along the beam:

- первый компонент-отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к изображению,- the first component is a negative meniscus, facing concavity to the image,

- второй компонент - двояковыпуклая линза,- the second component is a biconvex lens,

- третий компонент - двояковогнутая линза,- the third component is a biconcave lens,

- четвертый компонент - двояковыпуклая линза,- the fourth component is a biconvex lens,

- пятый компонент - отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к изображению.- the fifth component is the negative meniscus, facing concavity to the image.

Апертурная диафрагма расположена за второй линзой. Недостатками известного аналога являются:The aperture diaphragm is located behind the second lens. The disadvantages of the known analogue are:

- широкоугольный светосильный объектив имеет недостаточное относительное отверстие 1:2,- wide-angle fast lens has an insufficient relative aperture of 1: 2,

- недостаточное для решения поставленных задач угловое поле зрения 48°24′,- insufficient for solving the tasks angular field of view 48 ° 24 ′,

- относительно большая длина оптической системы.- a relatively large length of the optical system.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемая полезная модель, является создание компактного светосильного широкоугольного объектива с увеличенным полем зрения при одновременном хорошем качестве изображения в центре и на краю поля зрения.The problem to which the proposed utility model is directed is to create a compact fast wide-angle lens with an increased field of view while providing good image quality in the center and at the edge of the field of view.

Технический результат заключается в увеличении угла поля зрения светосильного широкоугольного объектива - не менее 50° при расширении спектрального диапазона до 500-1000 нм и увеличении относительного отверстия до 1:1,5.The technical result consists in increasing the angle of the field of view of a fast wide-angle lens - at least 50 ° while expanding the spectral range to 500-1000 nm and increasing the relative aperture to 1: 1.5.

Заявленный технический результат достигается тем, что в устройстве светосильного широкоугольного объектива, содержащего оптическую систему из четырех компонентов, установленных по ходу движения лучаThe claimed technical result is achieved by the fact that in the device a fast wide-angle lens containing an optical system of four components installed along the beam

- первый, второй и третий компоненты представляют собой склеенные линзы,- the first, second and third components are glued lenses,

- первая из склеенных линз - отрицательная линза выполненная из положительного и отрицательного менисков и обращенная вогнутостью к изображению,- the first of the glued lenses is a negative lens made of positive and negative menisci and facing concavity to the image,

- вторая из склеенных линз - вогнутовыпуклая линза выполнена из двояковогнутой и двояковыпуклой линз,- the second of the glued lenses - concave-convex lens is made of biconcave and biconvex lenses,

- третья из склеенных линз-двояковыпуклая линза выполнена из двояковыпуклой и вогнутовыпуклой линз,- the third of the bonded lenses is a biconvex lens made of biconvex and concave-convex lenses,

- четвертый компонент - одиночный положительный мениск, обращенный выпуклостью к предмету,- the fourth component is a single positive meniscus, convex to the subject,

- апертурная диафрагма установлена после первого компонента.- the aperture diaphragm is installed after the first component.

В устройстве объектива новое компоновочное решение позволило существенно уменьшить фокусное расстояние, обеспечив при этом увеличение угла поля зрения и относительного отверстия.In the lens device, a new layout solution allowed to significantly reduce the focal length, while ensuring an increase in the angle of the field of view and relative aperture.

Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежом, на котором представлена принципиальная оптическая схема светосильного широкоугольного объектива.The essence of the claimed technical solution is illustrated by the drawing, which shows a schematic optical diagram of a fast wide-angle lens.

Оптическая схема объектива состоит из последовательно установленных четырех компонентов. Первый компонент - обращенная вогнутостью к изображению выпукловогнутая склеенная линза 1, состоящая из положительного мениска (стекло ЛКЗ) и отрицательного мениска (стекло ТФ5). Второй компонент - вогнутовыпуклая склеенная линза 2, состоящая из двояковогнутой линзы (стекло ТФ5) и двояковыпуклой линзы (стекло СТК19). Третий компонент - двояковыпуклая склеенная линза 3, состоящая из двояковыпуклой линзы (стекло СТК19) и вогнутовыпуклой линзы (стекло ТФ5). Четвертый компонент - обращенный выпуклостью к предмету одиночный положительный мениск 4 из стекла ТФ3. Апертурная диафрагма 5 диаметром 7.3 мм установлена за первым компонентом - выпукловогнутой склеенной линзой 1 на расстоянии 6,37 мм от нее.The optical circuit of the lens consists of four components in series. The first component is a convex concave bonded lens 1 facing concavity to the image, consisting of a positive meniscus (LKZ glass) and a negative meniscus (TF5 glass). The second component is a concave-convex bonded lens 2, consisting of a biconcave lens (TF5 glass) and a biconvex lens (STK19 glass). The third component is a biconvex bonded lens 3, consisting of a biconvex lens (STK19 glass) and a concave-convex lens (TF5 glass). The fourth component is a single positive meniscus 4 of TF3 glass convex to the object. Aperture diaphragm 5 with a diameter of 7.3 mm is installed behind the first component - a convex concave glued lens 1 at a distance of 6.37 mm from it.

Характеристики рассчитанной оптической системы:Characteristics of the calculated optical system:

- фокусное расстояние f′=9.4 мм;- focal length f ′ = 9.4 mm;

- задний фокальный отрезок мм;- back focal segment mm;

- поле зрения 2 w=50°;- field of view 2 w = 50 °;

- диаметр входного зрачка d=6 мм;- diameter of the entrance pupil d = 6 mm;

- коэффициент полихроматической частотно - контрастной характеристики для точки на оси - ЧКХ на 50 л/мм - 0.5, на 60 л/мм - 0.4, на 70 л/мм - 0.3;- coefficient of polychromatic frequency - contrast characteristic for a point on the axis - frequency response at 50 l / mm - 0.5, at 60 l / mm - 0.4, at 70 l / mm - 0.3;

- спектральный диапазон λ=0.5 1.0 мкм.- spectral range λ = 0.5 1.0 μm.

Работает объектив следующим образом.The lens works as follows.

Параллельные пучки света от бесконечно удаленного предмета попадают в объектив, проходят последовательно через линзу 1, отверстие апертурной диафрагмы, далее через линзы 2, 3, 4, формирующие изображение предмета в плоскости наилучшей установки, в которой установлен приемник оптического изображения матричного типа (не показан).Parallel light beams from an infinitely distant object fall into the lens, pass sequentially through lens 1, the aperture diaphragm hole, then through lenses 2, 3, 4, which form the image of the object in the plane of the best setting, in which a matrix-type optical image receiver is installed (not shown) .

Предлагаемое техническое решение позволяет оптимизировать оптическую схему для формирования хорошего качества изображения по всему полю зрения, увеличены светосила-до 1:1,5 и угловое поле - до 50°. Массогабаритные размеры изделия значительно уменьшились.The proposed technical solution allows you to optimize the optical scheme for the formation of good image quality over the entire field of view, increased aperture - up to 1: 1.5 and the angular field - up to 50 °. The overall dimensions of the product have significantly decreased.

В настоящее время изготовлены опытные образцы, которые успешно прошли испытания.Currently, prototypes have been manufactured that have successfully passed the tests.

Claims (4)

1. Объектив светосильный широкоугольный, содержащий оптическую систему, состоящую, по меньшей мере, из трех компонентов, установленных по ходу движения луча, отличающийся тем, что первый, второй и третий компоненты представляют собой склеенные линзы, первая из которых - отрицательная линза, обращенная вогнутостью к изображению, вторая - вогнуто-выпуклая линза, третья - двояковыпуклая линза, а четвертый компонент - одиночный положительный мениск, обращенный выпуклостью к предмету, причем апертурная диафрагма установлена после первого компонента.1. The lens is a wide-angle aperture containing an optical system consisting of at least three components installed along the beam, characterized in that the first, second and third components are glued lenses, the first of which is a negative lens, reversed concavity to the image, the second is a concave-convex lens, the third is a biconvex lens, and the fourth component is a single positive meniscus convex to the object, and the aperture diaphragm is installed after the first component Nenta. 2. Объектив по п.1, отличающийся тем, что склеенная отрицательная линза выполнена из положительного и отрицательного менисков.2. The lens according to claim 1, characterized in that the glued negative lens is made of positive and negative menisci. 3. Объектив по п.1, отличающийся тем, что склеенная вогнуто-выпуклая линза выполнена из двояковогнутой и двояковыпуклой линз.3. The lens according to claim 1, characterized in that the glued concave-convex lens is made of biconcave and biconvex lenses. 4. Объектив по п.1, отличающийся тем, что склеенная двояковыпуклая линза выполнена из двояковыпуклой и вогнуто-выпуклой линз.

4. The lens according to claim 1, characterized in that the bonded biconvex lens is made of biconvex and concave-convex lenses.