Светосильный объектив для ближней ик области спектра

 

Использование: в ночных зрительных трубах. Сущность изобретения: объектив для ближней ИК-области спектра содержит два компонента, первый компонент - двояковыпуклая и двояковогнутая линзы, второй компонент - положительный мениск, направленный выпуклостью к предмету, первая поверхность которого - асферическая, при этом соблюдены следующие соотношения: где - фокусные расстояния первой и второй линз I компонента, f' - фокусное расстояние всего объектива, d4 - воздушный промежуток между I и II компонентами, n3 - показатель преломления линзы II компонента, r3, r4, r6 - радиусы кривизны сферических поверхностей второй линзы I компонента и второй поверхности линзы II компонента, r5 - радиус кривизны при вершине асферической поверхности линзы II компонента. 3 ил., 1 табл.

Изобретение относится к специальным объективам и может использоваться в ночных зрительных трубках.

Известны конструкции светосильных объективов, например, выложенная заявка Японии N 3-59511 (А), кл. G 02 B 25/00, опублик. 14.03.91, выложенная заявка Японии N 60-64313 (А), кл. G 02 B 9/16, опублик. 12.04.85, выложенная заявка Японки N 52-71253 (А) 104A412, опублик. 14.06.77.

Наиболее близким по технической сущности является объектив, описанный в акцептованной заявке Японии N 60-49288 (B2), кл.G 02 B 13/00, опублик. 1.11.85.

Объектив прототипа выполнен из следующих последовательно расположенных компонентов и линз в них: - первый компонент - из двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к предмету; - второй компонент - из положительного мениска, обращенного выпуклостью к предмету.

Имеют место следующие соотношения:
-1,65f < r3 < -1,00f, (1),
0,42f < r5 < 0,56f, (2),
f3 < 0,8f (3),
где r3 - первый радиус второй линзы I компонента,
r5 - первый радиус линзы II компонента,
f3 - фокусное расстояние линзы II компонента,
f - фокусное расстояние всего объектива.

Данный объектив имеет малое угловое поле в пространстве предметов 2 = 24 и большую длину оптической системы 1,9f.

Задачей изобретения является создание светосильного объектива с угловым полем в пространстве предметов больше 11oC и длиной оптической системы до 1,5f' при хорошем качестве изображения.

Технический результат, обусловленный указанной задачей, достигается созданием светосильного объектива для ближней ИК-области спектра, содержащего два компонента, при этом первый компонент выполнен в виде двояковыпуклой и двояковогнутой линз, второй компонент представляет собой положительный мениск, обращенный выпуклостью к предмету, на первой поверхности которого нанесена асферическая поверхность, при этом соблюдены следующие соотношения:

где - фокусные расстояния первой и второй линз I компонента,
f' - фокусное расстояние всего объектива,
d4 - воздушный промежуток между I и II компонентами,
n3 - показатель преломления линзы II компонента,
r3, r4, r6 - радиусы кривизны сферических поверхностей второй линзы I компонента и второй поверхности линзы II компонента,
r5 - радиус кривизны при вершине асферической поверхности линзы II компонента.

В результате описанного выше конструктивного выполнения объектива увеличивается угловое поле в пространстве предметов до 12o3', длина оптической системы уменьшается до 1,35f' (вместо 1,92f' в прототипе) при высоком относительном отверстии 1:1,6 и хорошем качестве изображения по полю (сагиттальная и меридиональная кривизна на краю поля изображения порядка -0,21 мм и 0,2 мм, продольная сферическая аберрация на зоне -0,007 мм).

На фиг. 1 изображена оптическая схема объектива; на фиг. 2, 3 - графики аберраций объектива.

Светосильный объектив для ближней ИК-области спектра (фиг.1) состоит из двух компонентов, первый компонент состоит из двояковыпуклой линзы 1 и двояковогнутой линзы 2, второй компонент состоит из положительного мениска 3, обращенного выпуклостью к предмету, на первой поверхности которого нанесена асферическая поверхность. Апертурная диафрагма расположена за линзой 2 на расстоянии 18,8 мм от нее, диаметр ее равен 36,7 мм.

В объективе соблюдены следующие соотношения:

где - фокусные расстояния первой и второй линз I компонента,
f' - фокусное расстояние всего объектива,
d4 - воздушный промежуток между I и II компонентами,
n3 - показатель преломления линзы II компонента,
r3, r4, r6 - радиусы кривизны сферических поверхностей второй линзы I компонента и второй поверхности линзы II компонента,
r5 - радиус кривизны при вершине асферической поверхности линз II компонента.

Светосильный объектив для ближней ИК-области спектра имеет фокусное расстояние f' = 84,89 мм, относительное отверстие 1: 1,6, угловое поле в пространстве предметов 12o3', спектральный диапазон (0,78 - 0,52 - 0,9) мкм,
продольная сферическая аберрация - (-0,007) мм,
меридиональная кривизна изображения - (-0,214) мм,
сагиттальная кривизна изображения - 0,203 мм.

Объектив имеет конструктивные параметры, представленные в таблице.

Уравнение асферической поверхности:
y2 + z2 - 73,611291x - 1,2762435x2 + 1,2889887x3 - 0,57702149x4 + 0,09174878x5 = 0
Апертурная диафрагма расположена после линзы 2 на расстоянии 18,8 мм от нее, диаметр апертурной диафрагмы 36,7 мм

где S'F' - задний фокальный отрезок;
- расстояние от последней поверхности объектива до плоскости наилучшей установки;
- фокусные расстояния линз.


Формула изобретения

Светосильный объектив для ближней ИК области спектра, содержащий два компонента, при этом первый компонент состоит из двояковыпуклой линзы и отрицательной линзы, второй компонент выполнен в виде положительного мениска, обращенного выпуклостью к предмету, отличающийся тем, что в первом компоненте отрицательная линза выполнена в виде двояковогнутой и первая поверхность линзы второго компонента выполнена асферической, при этом имеют место следующие соотношения:


0,15 < |r3|/r4 < 0,35,
0,1 < r5 / r6 < 0,3 (4),
0,5 < d4 / f' < 0,75 (5),
1,45 < n3 < 1,53 (6),
где фокусные расстояния первой и второй линз первого компонента;
f' фокусное расстояние всего объектива;
d4 толщина воздушного промежутка между первым и вторым компонентами;
n3 показатель преломления линзы второго компонента;
r3, r4, r6 радиусы кривизны сферических поверхностей второй линзы первого компонента и второй поверхности линзы второго компонента;
r5 радиус кривизны при вершине асферической поверхности линзы второго компонента.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4

MM4A Досрочное прекращение действия патента из-за неуплаты в установленный срок пошлины заподдержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 30.11.2008

Дата публикации: 27.04.2011




 

Похожие патенты:

Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к монохроматическим объективам, работающим совместно с лазерами

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано для фокусировки излучения лазера

Изобретение относится к оптическому приборостроению

Изобретение относится к специальным объективам и может использоваться в ночных зрительных трубках

Изобретение относится к специальным объективам и может использоваться в ночных зрительных трубках

Изобретение относится к специальным объективам и может использоваться для наблюдения местности в ближней ИК-области спектра

Изобретение относится к объективам, работающим в ближней ИК-области спектра, и может использоваться в приборах наблюдения с электронно-оптическим преобразователем

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к линзовым светосильным объективам для тепловизионных приборов, работающих в средней инфракрасной (ИК) области спектра, и может быть использовано в тепловизионных приборах, регистрирующих ИК-излучение, например, от 2 до 5 мкм

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к линзовым светосильным объективам для тепловизионных приборов, работающих в далекой инфракрасной (ИК) области спектра, и может быть использовано в приборах, регистрирующих ИК-излучение, например, от 8 до 14 мкм

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения диаметра пятна моды одномодового оптического волокна

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в различных оптических системах, например в приемных каналах, работающих с ПЗС-матрицами

Объектив может быть использован в люминесцентных микроскопах, работающих при больших перепадах температур в проходящем и отраженном свете, в которых возбуждение люминесценции производится глубоким ультрафиолетом (от 250 нм), а наблюдение производится в видимом диапазоне. Объектив содержит три компонента, первый компонент с оптической силой φ1 выполнен в виде двояковыпуклой линзы, второй компонент с оптической силой φ2 выполнен в виде двояковогнутой линзы, а третий компонент с оптической силой φ3 выполнен в виде двояковыпуклой линзы. Первый и третий компоненты выполнены из флюорита, а второй - из кварцевого стекла. Отношения оптических сил компонентов к оптической силе всего объектива φоб удовлетворяют следующим соотношениям: 1.5<φ1/φоб<2; |4|<φ2/φоб<|5|; 2<φ3/φоб<3, а отношения радиусов кривизны имеют следующие значения: в первом компоненте - |1.5|<R11/R12<|2.5|; во втором - |0.3|<R21/R22<|0.7|; в третьем - |0.8|<R31/R32<|1.7|, где R - радиус сферической поверхности, φ=1/f', f' - фокусное расстояние. Технический результат - увеличение рабочего расстояния для обеспечения возможности работать с толстыми кюветами в проходящем свете и с манипуляторами в отраженном, улучшение качества изображения по всему полю зрения и обеспечение допустимо малого коэффициента засветки. 1 ил., 1 пр., 1 табл.

Объектив содержит три линзы. Первая линза - положительный мениск, обращенный вогнутостью к изображению. Вторая линза - отрицательная, у которой величина радиуса кривизны первой поверхности r3 удовлетворяет соотношению . Третья линза - положительный мениск, обращенный вогнутостью к изображению, для которого выполняется соотношение , где: f' - фокусное расстояние объектива, n - показатель преломления материала третьей линзы, r5 - радиус кривизны первой поверхности третьей линзы, r6 - радиус кривизны второй поверхности третьей линзы, d5 - толщина по оси третьей линзы. Расстояние между первой и второй линзами больше 0,15f'. Технический результат - высокое качество изображения ля средней и дальней ИК области спектра. 6 з.п. ф-лы, 1 ил., 16 табл.

Изобретение относится к специальным объективам и может использоваться в качестве насадки в ночных зрительных трубах

Изобретение относится к специальным объективам и может использоваться в ночных зрительных трубках

Наверх