close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY9628

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2007.08.30
(12)
(51) МПК (2006)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
G 02B 11/00
G 02B 9/00
СВЕТОСИЛЬНЫЙ ОБЪЕКТИВ
(21) Номер заявки: a 20050395
(22) 2005.04.19
(43) 2006.11.30
(71) Заявитель: Открытое акционерное
общество "Пеленг" (BY)
(72) Авторы: Кунделева Наталия Ефимовна; Шифферс Герман Викторович (BY)
BY 9628 C1 2007.08.30
BY (11) 9628
(13) C1
(19)
(73) Патентообладатель: Открытое акционерное общество "Пеленг" (BY)
(56) SU 932442, 1982.
SU 1610462 A1, 1990.
US 5054899 A, 1991.
(57)
Светосильный объектив, содержащий семь установленных последовательно на оптической оси компонентов и апертурную диафрагму, первый и второй компоненты которого
выполнены в виде положительных менисков, обращенных вогнутыми поверхностями к
пространству изображений, третий компонент выполнен в виде отрицательной двусклеенной линзы, четвертый, пятый и шестой компоненты выполнены в виде положительных
линз, а седьмой компонент - в виде двояковогнутой линзы, отличающийся тем, что содержит дополнительный восьмой компонент, установленный на оптической оси за седьмым компонентом и выполненный в виде положительного мениска, обращенного
вогнутой поверхностью к пространству изображений, третий компонент склеен из двояковогнутой линзы и положительного мениска, четвертый и пятый компоненты выполнены
в виде двояковыпуклых линз, а шестой - в виде положительного мениска, обращенного
вогнутой поверхностью к пространству изображений, при этом апертурная диафрагма установлена между вторым и третьим компонентами, расстояние между которыми составляет не менее 0,25 фокусного расстояния объектива, толщина второго компонента
составляет не менее 0,15 фокусного расстояния объектива, а оптическая сила восьмого
компонента составляет не менее 0,3 оптической силы объектива.
Фиг. 1
BY 9628 C1 2007.08.30
Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к объективам, и
может использоваться как объектив видеокамеры с формированием изображения на ПЗСматрице и в работе с различными приемниками изображения.
Известен светосильный объектив [1], содержащий семь компонентов. Первый компонент выполнен в виде плосковыпуклой линзы, второй и третий компоненты содержат отрицательные мениски, обращенные выпуклой поверхностью к пространству предметов,
четвертый компонент выполнен в виде двояковыпуклой линзы, пятый компонент выполнен в виде отрицательного мениска, обращенного выпуклой поверхностью к пространству
предметов, шестой компонент - положительный мениск, склеенный из двояковогнутой и
двояковыпуклой линз, седьмой компонент выполнен в виде двояковыпуклой линзы.
Апертурная диафрагма размещена между пятым и шестым компонентами. Данная конструкция объектива обеспечивает значение коэффициента передачи модуляции для точки на
оси у' = 0 на частоте N = 50 мм-1 не более 0,6 при относительном отверстии 1 : 1,4.
Наиболее близким к предлагаемому объективу является светосильный объектив типа
Гаусса [2], состоящий из семи компонентов. Первый и второй компоненты представляют
собой положительные мениски, обращенные вогнутой поверхностью к пространству изображений. Третий компонент выполнен в виде отрицательного двусклеенного мениска,
обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений и склеенного из положительного и отрицательного менисков. Четвертый компонент содержит положительный
двусклеенный мениск, состоящий из двояковогнутой и двояковыпуклой линз. Пятый компонент выполнен в виде положительного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к
пространству изображений. Шестой компонент содержит одиночную двояковыпуклую
линзу. Седьмой компонент выполнен в виде двояковогнутой линзы. Апертурная диафрагма размещается между третьим и четвертым компонентами. Недостатками прототипа являются сравнительно невысокие значения коэффициентов передачи модуляции (Т) для
точки на оси, не превышающие 0,6 на частоте N = 50 мм-1, при фокусном расстоянии объектива, превышающем 60 мм, и относительном отверстии 1 : 1,3, а также относительная
дисторсия объектива, превышающая 1 % для угла поля зрения 2W = 20°.
Задачей изобретения является повышение качества изображения за счет увеличения
коэффициентов передачи модуляции и уменьшение дисторсии объектива.
Светосильный объектив содержит семь установленных последовательно на оптической оси компонентов и апертурную диафрагму, первый и второй компоненты которого
выполнены в виде положительных менисков, обращенных вогнутыми поверхностями к
пространству изображений, третий компонент выполнен в виде отрицательной двусклеенной линзы, четвертый, пятый и шестой компоненты выполнены в виде положительных
линз, а седьмой компонент - в виде двояковогнутой линзы, в отличие от прототипа, содержит дополнительный восьмой компонент, установленный на оптической оси за седьмым компонентом и выполненный в виде положительного мениска, обращенного
вогнутой поверхностью к пространству изображений, третий компонент склеен из двояковогнутой линзы и положительного мениска, четвертый и пятый компоненты выполнены
в виде двояковыпуклых линз, а шестой - в виде положительного мениска, обращенного
вогнутой поверхностью к пространству изображений, при этом апертурная диафрагма установлена между вторым и третьим компонентами, расстояние между которыми составляет не менее 0,25 фокусного расстояния объектива, толщина второго компонента
составляет не менее 0,15 фокусного расстояния объектива, а оптическая сила восьмого
компонента составляет не менее 0,3 оптической силы объектива.
Выбор толщины второго компонента не менее 0,15 фокусного расстояния объектива
позволил исправить кому.
Конструкция третьего компонента, выполненного в виде отрицательной двусклеенной
линзы, состоящей из двояковогнутой линзы и положительного мениска, обеспечивает высокую коррекцию сферохроматической аберрации.
2
BY 9628 C1 2007.08.30
Конструкция шестого компонента, выполненного в виде положительного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений, обеспечивает высокую
коррекцию сферической аберрации объектива и комы.
Введение восьмого компонента, выполненного в виде положительного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений, выбор оптической силы
этого компонента не менее 0,3 оптической силы объектива позволили уменьшить дисторсию объектива до 0,7 % для угла поля зрения 2W = 20°.
Выбор расстояния между вторым и третьим компонентами не менее 0,25 фокусного
расстояния объектива позволил исправить аберрации широких наклонных пучков.
Предлагаемый объектив работает в спектральном диапазоне λ = 680 нм…820 нм, имеет фокусное расстояние 80 мм и относительное отверстие 1 : 1,3. Полихроматические коэффициенты передачи модуляции для пространственной частоты N = 60 мм-1 в точке на
оси у' = 0 составляют не менее 0,85, на краю поля зрения 2W = 20° не менее 0,32, что позволяет получать на приемнике изображения объектов малого контраста.
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, nе - показатель преломления стекол линз для линии е (λ = 546 нм), ν - число Аббе
для линии е.
На фиг. 3 приведен график поперечной сферической аберрации объектива.
На фиг. 4 приведены графики аберраций широких наклонных пучков меридионального сечения угла поля зрения 2W = 20°.
На фиг. 5 приведен график относительной дисторсии.
На фиг. 6 приведен график расчетной полихроматической частотно-контрастной характеристики (Т) для точки на оси.
На фиг. 7 приведен график расчетной полихроматической частотно-контрастной характеристики (Т) для точки поля зрения 2W = 20°.
Частотно-контрастные характеристики объектива рассчитаны в соответствии с таблицей коэффициентов спектральной эффективности актиничного потока излучения, приведенной ниже.
680
725
766,5
775
820
λ, мкм
С
0,1
0,8
1
0,8
0,1
Объектив (фиг. 1) состоит из последовательно расположенных на оптической оси
восьми компонентов. Первый компонент выполнен в виде положительного мениска 1, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений. Второй компонент выполнен в виде положительного мениска 2, обращенного вогнутой поверхностью к
пространству изображений, его толщина равна 12 мм, что составляет не менее 0,15 фокусного расстояния объектива. Третий компонент выполнен в виде двусклеенной линзы, состоящей из двояковогнутой линзы 3 и положительного мениска 4. Четвертый и пятый
компоненты выполнены в виде двояковыпуклых линз 5 и 6 соответственно. Шестой компонент выполнен в виде положительного мениска 7, обращенного вогнутой поверхностью
к пространству изображений. Седьмой компонент выполнен в виде двояковогнутой линзы
8. Восьмой компонент выполнен в виде положительного мениска 9, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений. Его оптическая сила составляет 0,309 оптической силы объектива. При расчете объектива учтена толщина светофильтра 10 и
защитного стекла приемника. Апертурная диафрагма 11 расположена в воздушном промежутке между вторым и третьим компонентами на расстоянии 4 мм от вогнутой поверхности второго компонента. Расстояние между вторым и третьим компонентами равно 20
мм, что составляет 0,25 фокусного расстояния объектива.
Графики аберраций, приведенные на фиг. 3 и 4, а также графики полихроматической
частотно-контрастной характеристики для точки на оси и для края поля зрения, приведен3
BY 9628 C1 2007.08.30
ные на фиг. 6 и 7, подтверждают, что объектив имеет хорошее качество изображения по
всему полю зрения, что позволяет получить изображения объектов с малым контрастом,
график дисторсии, приведенный на фиг. 5, подтверждает уменьшение дисторсии по сравнению с прототипом.
В предлагаемом объективе выбор конструкции третьего компонента в виде двусклеенной линзы, состоящей из двояковогнутой линзы и положительного мениска, шестого
компонента в виде положительного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений, восьмого компонента, выполненного в виде положительного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений, а также выбор
толщины второго компонента не менее 0,15 фокусного расстояния объектива и расстояния
между вторым и третьим компонентами не менее 0,25 фокусного расстояния объектива,
позволил уменьшить дисторсию и получить высокое качество изображения на ПЗСматрице или другом приемнике.
Объектив работает следующим образом: параллельный пучок света с углом поля зрения 2W = 20° попадает на первую поверхность первого компонента объектива и, преломившись через поверхности девяти линз, фокусируется в плоскости изображения.
Источники информации:
1. А.с. СССР 1663596 А1, MПK G 02B 11/34, 1991.
2. A.c. СССР 932442, МПК G 02B 9/62, 1982 (прототип).
R
83,56
1330,5
70,05
129,42
-95,5
33,14
70,05
174,98
-174,98
89,74
-79,98
35,64
74,82
-620,9
24,77
38,48
51,88
0
0
D
10
3
12
20
6
14
8
12
0,5
14
3
9
5
3
9
5
5
2
Фиг. 2
4
nе
1,5183
νe
63,83
1,6155
60,34
1,7462
1,66
27,95
50,81
1,7476
50,21
1,66
50,81
1,7476
50,21
1,6522
33,62
1,5183
63,83
1,5183
63,83
BY 9628 C1 2007.08.30
Фиг. 3
Фиг. 5
Фиг. 4
Фиг. 6
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
5
Фиг. 7
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
125 Кб
Теги
by9628, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа