close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY8412

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 8412
(13) C1
(19)
(46) 2006.08.30
(12)
7
(51) G 02B 9/34, 11/20,
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
11/22
ОБЪЕКТИВ
(21) Номер заявки: a 20030760
(22) 2003.07.23
(43) 2005.03.30
(71) Заявитель: Открытое акционерное
общество "Пеленг" (BY)
(72) Автор: Кунделева Наталия Ефимовна (BY)
(73) Патентообладатель: Открытое акционерное общество "Пеленг" (BY)
(56) US 4332442 А, 1982.
RU 26664 U1, 2002.
RU 2050566 C1, 1995.
DE 3209095 A1, 1982.
US 4206977 А, 1980.
US 4065205 А, 1977.
BY 8412 C1 2006.08.30
(57)
Объектив, содержащий четыре компонента, первый и четвертый из которых положительные, при этом четвертый компонент выполнен в виде мениска, обращенного вогнутой
поверхностью к пространству изображений, а общая длина объектива составляет не более
2 фокусных расстояний объектива, отличающийся тем, что первый компонент выполнен
в виде одиночной двояковыпуклой линзы, второй компонент выполнен в виде отрицательного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству предметов, третий компонент выполнен в виде одиночной плоско-выпуклой линзы, плоская поверхность
которой обращена к пространству изображений, толщина четвертого компонента составляет не менее 0,3 фокусного расстояния объектива, отношение фокусных расстояний первого и второго компонентов по абсолютной величине не превышает 0,7, отношение фокусных расстояний четвертого и третьего компонентов не превышает 1,1, а величина
заднего отрезка объектива составляет не менее 0,6 фокусного расстояния объектива.
Фиг. 1
BY 8412 C1 2006.08.30
Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к объективам, и
может использоваться как объектив, работающий с полупроводниковым лазером или светодиодом.
Известен объектив [1], содержащий четыре компонента, из которых первый компонент представляет собой одиночный отрицательный мениск, обращенный вогнутой поверхностью к пространству изображений, второй и третий компоненты представляют собой плоско-выпуклые линзы, обращенные выпуклыми поверхностями друг к другу,
четвертый компонент выполнен в виде положительного мениска, обращенного вогнутой
поверхностью к пространству изображений.
Недостатком объектива является его относительно большая общая длина, от первой
поверхности объектива до плоскости изображений, составляющая 2,3 фокусного расстояния объектива.
Наиболее близким к предлагаемому объективу является объектив [2], содержащий четыре компонента, первый и второй компонент которого выполнены в виде одиночных положительных менисков, обращенных вогнутыми поверхностями к пространству изображений и расположенных друг за другом, третий компонент содержит положительный
мениск, обращенный вогнутой поверхностью к пространству предметов, четвертый компонент выполнен в виде положительного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к
пространству изображений. Данная конструкция объектива имеет общую длину не более 2
фокусных расстояний объектива. Однако наличие только положительных компонентов в
конструкции не позволяет получить задний отрезок объектива больше 0,5 фокусного расстояния объектива, а также качество изображения объектива, характеризующееся среднеквадратическим отклонением волнового фронта менее 0,05λ.
Задачей изобретения является повышение качества изображения и увеличение заднего
отрезка объектива при сохранении его общей длины.
Объектив содержит четыре компонента, первый и четвертый из которых положительные, при этом четвертый компонент выполнен в виде мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений, а общая длина объектива составляет не более 2
фокусных расстояний объектива, в отличие от прототипа, первый компонент выполнен в
виде одиночной двояковыпуклой линзы, второй компонент выполнен в виде отрицательного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству предметов, третий
компонент выполнен в виде одиночной плоско-выпуклой линзы, плоская поверхность которой обращена к пространству изображений, толщина четвертого компонента составляет
не менее 0,3 фокусного расстояния объектива, отношение фокусных расстояний первого и
второго компонентов по абсолютной величине не превышает 0,7, отношение фокусных
расстояний четвертого и третьего компонентов не превышает 1,1, а величина заднего отрезка объектива составляет не менее 0,6 фокусного расстояния объектива.
Конструкция первого компонента, выполненного в виде двояковыпуклой линзы, второго компонента, выполненного в виде отрицательного мениска, обращенного выпуклой
поверхностью к пространству предметов, а также третьего компонента, выполненного в
виде плоско-выпуклой линзы, позволяет уменьшить сферическую аберрацию.
Выбор соотношения фокусных расстояний первого и второго компонентов по абсолютной величине, не превышающий 0,7, позволил увеличить задний отрезок объектива по
сравнению с прототипом до величины не менее 0,6 фокусного расстояния объектива при
сохранении общей длины не более 2 фокусных расстояний объектива.
Выбор толщины четвертого компонента, составляющий не менее 0,3 фокусного расстояния объектива, позволил уменьшить коэффициент изопланатизма и тем самым
уменьшить внеосевую кому, что улучшает качество изображения объектива, а также делает конструкцию объектива менее чувствительной к децентрировкам.
2
BY 8412 C1 2006.08.30
Выбор соотношения фокусных расстояний четвертого и третьего компонентов не более 1,1 обеспечивает коррекцию аберраций широких наклонных пучков и комы, а следовательно, улучшает качество изображения.
На фиг. 1 изображена оптическая схема предлагаемого объектива.
На фиг. 2 приведены конструктивные параметры линз объектива и характеристики
стекол, где R - радиусы кривизны поверхностей линз, D - расстояния между поверхностями линз, n - показатель преломления стекол линз для λ = 802 нм.
На фиг. 3 приведен график волновой аберрации объектива для точки на оси.
На фиг. 4 приведены графики волновых аберраций широких наклонных пучков меридионального и сагиттальных сечений для 2у' = 0,2 мм.
Объектив (фиг. 1) состоит из четырех компонентов. Первый компонент содержит
двояковыпуклую линзу 1, второй компонент представляет собой отрицательный мениск 2,
обращенный вогнутой поверхностью к пространству предметов, третий компонент содержит плоско-выпуклую линзу 3, плоская поверхность которой обращена к пространству
изображений, четвертый компонент содержит положительный мениск 4, обращенный вогнутой поверхностью к пространству изображений. Толщина четвертого компонента равна 2,6 мм, что составляет 0,3 фокусного расстояния объектива. Фокусное расстояние первого компонента равно 61,2 мм, фокусное расстояние второго компонента - 87,8 мм,
отношение фокусных расстояний первого и второго компонентов по абсолютной величине составляет 0,7. Фокусное расстояние третьего компонента равно 18,1 мм, фокусное
расстояние четвертого компонента 20,2 мм, отношение фокусных расстояний четвертого и
третьего компонентов составляет 1,1.
Предлагаемый объектив работает с полупроводниковым лазером с длиной волны излучения λ = 802 нм, имеет фокусное расстояние 8,8 мм, заднюю апертуру 0,45. Сферическая аберрация объектива не превышает 0,007λ, аберрации широких наклонных пучков в
меридиональном сечении не превышают 0,3λ, а в сагиттальном сечении - 0,1λ для величины изображения у' = 0,1 мм. Среднеквадратическое отклонение волнового фронта для
точки на оси составляет 0,02λ, для точки вне оси - 0,04λ.
Объектив работает следующим образом: параллельный пучок света проходит через
входной зрачок объектива диаметром 7,9 мм, расположенный на первой поверхности объектива, и, преломившись через поверхности линз 1,2,3,4, фокусируется в плоскости изображения, где расположен полупроводниковый лазер.
Для объективов, работающих с полупроводниковыми лазерами, параметрами, характеризующими качество изображения, являются среднеквадратическое отклонение волнового фронта (или число Штреля) и значение числовой апертуры в пространстве изображений.
Графики аберраций, приведенные на фиг. 3 и 4, подтверждают, что объектив имеет
хорошее качество изображения по всему полю зрения. Среднеквадратическое отклонение
волнового фронта для точки на оси не превышает 0,02λ, при этом число Штреля составляет 0,98. Среднеквадратическое отклонение волнового фронта для точки у' = 0,1 мм не превышает 0,04λ, а число Штреля равно 0,86, что говорит о том, что объектив имеет практически безаберрационное качество изображения.
В предлагаемом объективе выбор конструкции первого, второго и третьего компонентов, толщины четвертого компонента, определенного соотношения фокусных расстояний
первого и второго, четвертого и третьего компонентов, позволил увеличить задний отрезок и улучшить качество изображения объектива по сравнению с прототипом.
Источники информации:
1. Патент DE № 3223085. - Опубл. 1982.
2. Патент DE № 3209095. - Опубл. 1982 (прототип).
3
BY 8412 C1 2006.08.30
Фиг. 2
Фиг. 3
Фиг. 4
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
188 Кб
Теги
by8412, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа