объектив
Классы МПК: | G02B9/34 с четырьмя линзами G02B11/20 с четырьмя линзами |
Автор(ы): | Скляров С.Н. (RU), Склярова А.И. (RU) |
Патентообладатель(и): | Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2004-09-28 публикация патента:
20.09.2005 |
Объектив состоит из последовательно расположенных на оптической оси первого компонента, включающего положительный мениск, обращенный выпуклостью к предмету, двухсклеенный мениск, содержащий двояковыпуклую и двояковогнутую линзы, и отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к предмету, и второго компонента, состоящего из одиночной двояковыпуклой линзы. Оптические силы компонентов относятся как , где
,
- фокусные расстояния первого и второго компонентов. Приведенное расстояние между компонентами равно 0,2<dприв.комп
0,22, где dприв.комп=dкомп/f', dкомп - расстояние между компонентами, f' - фокусное расстояние объектива. Обеспечивается увеличение угла поля зрения и повышение качества изображения за счет уменьшения сферической аберрации, меридио-нальной кривизны и сагиттальной кривизны. 4 ил., 1 табл.
![объектив, патент № 2260825](/images/patents/208/2260825/2260825-4.jpg)
![объектив, патент № 2260825](/images/patents/208/2260825/2260825-8.jpg)
![объектив, патент № 2260825](/images/patents/208/2260825/2260825-9.jpg)
![объектив, патент № 2260825](/images/patents/208/2260825/2260825-10.jpg)
Формула изобретения
Объектив, выполненный из двух компонентов, состоит из последовательно расположенных на оптической оси положительного мениска, обращенного выпуклостью к предмету, двухсклеенного мениска, содержащего двояковыпуклую и двояковогнутую линзы, отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к предмету и одиночной двояковыпуклой линзы, отличающийся тем, что первый компонент образуют первые три линзы, а именно: положительный мениск, двухсклеенный мениск и отрицательный мениск, а второй компонент состоит из одиночной двояковыпуклой линзы, при этом оптические силы компонентов соотносятся как
где - фокусное расстояние первого компонента, мм;
- фокусное расстояние второго компонента, мм;
а приведенное расстояние между компонентами равно
0,2d прив.комп
0,22,
где dприв.комп=dкомп/f';
dкомп - расстояние между компонентами;
f' - фокусное расстояние объектива, мм.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в телевизионных системах наблюдения.
Известны объективы по авторским свидетельствам СССР №1236412, МПК G 02 B 9/34, 9/50, 1984 г., №1446585, МПК G 02 B 9/34, 1988 г., по патенту RU №2175774, МПК G 02 B 13/14, 9/34, 11/20, 2000 г. Объективы по авторским свидетельствам СССР №1236412 и №1446585 имеют небольшое относительное отверстие, а объектив по патенту RU №2175774 - маленькое угловое поле.
Наиболее близким аналогом является объектив для ИК-области спектра по патенту RU №2072733, МПК G 02 B 13/14, 9/34, 1994 г., выполненный в виде двух компонентов. Первый компонент состоит из положительного мениска, обращенного выпуклостью к предмету, и двухсклеенного мениска, состоящего из двояковыпуклой и двояковогнутой линз. Второй компонент состоит из отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к предмету, и двояковыпуклой линзы. Однако он имеет небольшой угол поля зрения и неудовлетворительное качество изображения из-за недостаточного исправления осевых и полевых аберраций.
Задачей изобретения является создание объектива с повышенными эксплуатационными характеристиками.
Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, - это увеличение угла поля зрения с более высоким качеством изображения, достигнутым за счет уменьшения сферической аберрации, меридиональной кривизны и сагиттальной кривизны.
Это достигается тем, что в объективе, выполненном из двух компонентов и состоящем из последовательно расположенных на оптической оси положительного мениска, обращенного выпуклостью к предмету, двухсклеенного мениска, содержащего двояковыпуклую и двояковогнутую линзы, отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к предмету и одиночной двояковыпуклой линзы, и в отличие от известного, первый компонент образуют первые три линзы, а именно положительный мениск, двухсклеенный мениск и отрицательный мениск, а второй компонент состоит из одиночной двояковыпуклой линзы, при этом оптические силы компонентов соотносятся как
3,5f' 1комп/f'2комп
4,
где f'1комп - фокусное расстояние первого компонента, мм;
f'2комп - фокусное расстояние второго компонента, мм,
а приведенное расстояние между компонентами равно
0,2d прив.комп
0,22,
где dприв.комп=dкомп/f',
dкомп - расстояние между компонентами, мм,
f' - фокусное расстояние объектива, мм.
Изобретение поясняется чертежами: на фиг.1 изображена оптическая схема объектива, на фиг.2 - график продольной сферической аберрации, на фиг.3 - график кривизны и дисторсии, на фиг.4 - график полихроматического коэффициента передачи модуляции (КПМ).
Объектив (фиг.1) содержит два компонента, первый из которых состоит из положительного мениска 1, обращенного выпуклостью к предмету, двухсклеенного мениска, состоящего из двояковыпуклой линзы 2 и двояковогнутой линзы 3, и отрицательного мениска 4, обращенного выпуклостью к предмету, а второй компонент - двояковыпуклая линза 5.
Объектив работает следующим образом: свет от предмета, расположенного на бесконечно большом расстоянии от первого компонента, преломляясь, проходит через линзы 1, 2, 3, 4, 5 и формирует в фокальной плоскости объектива изображение предмета.
В соответствии с предложенным техническим решением рассчитан вариант объектива для фокусного расстояния f'=24,97 мм, конструктивные параметры которого приведены в таблице.
Радиусы, мм | Толщины, мм | Марка стекла |
20,56 | ||
3,5 | ТК21 | |
1432,2 | ||
0,2 | ||
10,399 | ||
4,4 | ТК21 | |
-123,88 | ||
2 | ТФ5 | |
13,49 | ||
1,5 | ||
23,99 | ||
2 | ТФ5 | |
5,834 | ||
5,2 | ||
8,67 | ||
3,5 | ЛФ5 | |
-478,6 |
Объектив имеет угол поля зрения 2=18°, относительное отверстие 1:1,8 и высокое качество изображения:
- сферическая аберрация на зоне зрачка m=0,707 S'=-0,03 мм (фиг.2),
- меридиональная кривизна Х'm=-0,001 мм (фиг.3),
- сагиттальная кривизна X's=-0,018 мм (фиг.3).
Полихроматический коэффициент передачи модуляции в изображении синусоидальной миры абсолютного контраста на пространственной частоте N=30 мм-1 (фиг.4) в спектральном интервале длин волн от 450 до 650 нм составляет
1) для осевой точки предмета -0,83,
2) для поля =9°:
меридиональное сечение - 0,72,
сагиттальное сечение - 0,74.
При этом соотношение фокусных расстояний компонентов:
3,5f' 1комп/f'2комп=54,45/14,76=3,69
4,
а приведенное расстояние между компонентами:
0,2d прив.комп
d комп/f'=5,2/24,97=0,208
0,22.
У ближайшего аналога:
- сферическая аберрация на зоне m=0,707 зрачка S'=-0,08 мм,
- меридиональная кривизна Х'm=0,05 мм,
- сагиттальная кривизна Х'm=-0,14 мм.
Причем соотношение фокусных расстояний компонентов равно:
f'1комп/f'2комп=90,25/521,65=0,173,
где f'1комп - фокусное расстояние первого компонента, мм,
f'2комп - фокусное расстояние второго компонента, мм.
При этом приведенное расстояние между компонентами равно
dприв.комп=dкомп /f'=18/85=0,212,
где dкомп - расстояние между компонентами, мм,
f' - фокусное расстояние объектива, мм.
Как видно из конкретного примера расчета, объектив, выполненный с одинаковыми, по сравнению с ближайшим аналогом, по описанию и расположению по ходу луча во всем объективе линзами, с одинаковым приведенным расстоянием между компонентами, но другой структурой компонентов (у аналога: первый компонент - 2 линзы, второй компонент - 2 линзы, у предлагаемого объектива: первый компонент - 3 линзы, второй компонент - 1 линза) и разным соотношением их оптических сил имеет более высокие эксплуатационные технические характеристики, что свидетельствует о том, что предложенная совокупность отличительных признаков обеспечивает требуемый результат.
Таким образом, получен объектив с высоким качеством изображения, уменьшенной сферической аберрацией, меридиональной и сагиттальной кривизной.
Класс G02B9/34 с четырьмя линзами
объектив эндоскопа - патент 2529055 (27.09.2014) | ![]() |
светосильный объектив ик-области - патент 2506616 (10.02.2014) | ![]() |
объектив эндоскопа - патент 2464599 (20.10.2012) | ![]() |
объектив - патент 2451312 (20.05.2012) | ![]() |
светосильный объектив для инфракрасной области спектра - патент 2449327 (27.04.2012) | ![]() |
четырехлинзовый объектив - патент 2412455 (20.02.2011) | ![]() |
светосильный объектив - патент 2411556 (10.02.2011) | ![]() |
светосильный объектив для тепловизора - патент 2403598 (10.11.2010) | ![]() |
широкоугольный объектив с вынесенным входным зрачком - патент 2399072 (10.09.2010) | ![]() |
объектив - патент 2386988 (20.04.2010) | ![]() |
Класс G02B11/20 с четырьмя линзами
объектив - патент 2341816 (20.12.2008) | ![]() |
объектив для ик-области спектра - патент 2175774 (10.11.2001) | |
светосильный объектив - патент 2153691 (27.07.2000) | |
широкоугольный объектив с вынесенным входным зрачком (варианты) - патент 2132561 (27.06.1999) |