close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY15479

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2012.02.28
(12)
(51) МПК
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
G 02B 15/00 (2006.01)
ОБЪЕКТИВ С ПЕРЕМЕННЫМ ФОКУСНЫМ РАССТОЯНИЕМ
(21) Номер заявки: a 20091832
(22) 2009.12.22
(43) 2011.08.30
(71) Заявители: Научно-производственное
республиканское унитарное предприятие "КБТЭМ-ОМО"; Государственное научное учреждение "Институт физики имени Б.И.Степанова
Национальной академии наук Беларуси" (BY)
(72) Авторы: Аваков Сергей Мирзоевич;
Желтов Георгий Иванович; Гуревич
Элла Семеновна; Цуран Владимир
Ильич; Красневская Юлия Ивановна; Крот Вадим Валентинович; Иваненко Владимир Афанасьевич (BY)
BY 15479 C1 2012.02.28
BY (11) 15479
(13) C1
(19)
(73) Патентообладатели: Научно-производственное республиканское унитарное
предприятие "КБТЭМ-ОМО"; Государственное научное учреждение "Институт физики имени Б.И.Степанова
Национальной академии наук Беларуси" (BY)
(56) US 4747677, 1988.
BY 11575 C1, 2009.
BY 1977 U, 2005.
SU 1027667 A, 1983.
CN 2520515 Y, 2002.
(57)
Объектив с переменным фокусным расстоянием, содержащий последовательно установленные первый трехлинзовый компонент, первая линза которого выполнена в виде положительного мениска, обращенного вогнутостью к плоскости предметов, вторая линза
склеена из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, а третья линза выполнена в виде отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к плоскости предметов, второй компонент, установленный с возможностью перемещения вдоль оптической оси и склеенный из
двояковогнутой линзы и положительного мениска, обращенного выпуклостью к плоскости предметов, апертурную диафрагму и третий компонент, склеенный из двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к плоскости предметов.
BY 15479 C1 2012.02.28
Изобретение относится к оптическим системам и может использоваться в приборах
для регистрации радужной оболочки глаза с формированием изображения на приборе с
зарядовой связью - ПЗС-матрице.
Для удобства позиционирования пользователя объектив для регистрации радужки
должен работать в определенном диапазоне расстояний до плоскости предметов. Причем
для уменьшения времени обработки изображения его масштаб должен оставаться постоянным во всем рабочем диапазоне.
Известен телефотообъектив с переменным передним отрезком [патент US 4904070,
МПК G 02B 13/02, 1989]. Он состоит из четырех компонентов, причем третий компонент
является подвижным и используется для фокусировки. Масштаб изображения изменяется
от 0 до -0,1x. Недостатком объектива является то, что он не работает на близких (до 500 мм)
дистанциях до плоскости предметов, а также зависимость масштаба изображения от расстояния до плоскости предметов.
Наиболее близким по техническому решению (прототипом) является объектив, имеющий коррекцию аберраций при работе на ближних дистанциях [патент US 4747677,
МПК G 02B 9/62, 1981, вариант 2]. Он содержит два компонента, второй из которых выполнен с возможностью перемещения вдоль оптической оси, и апертурную диафрагму.
Первая линза первого компонента - положительная двояковыпуклая, вторая - отрицательная двояковогнутая, третья - положительная двояковыпуклая.
Первая линза второго компонента - отрицательная двояковогнутая, вторая - положительная двояковыпуклая.
Апертурная диафрагма расположена между первым и вторым компонентами.
Данный объектив работает в широком диапазоне расстояний до плоскости предметов,
масштаб изображения изменяется от 0 до -0,2x.
Недостатком объектива является изменение заднего отрезка и масштаба изображения
в рабочем диапазоне расстояний до плоскости предметов, что требует дополнительных
систем для подстройки положения регистрируемого изображения, а также усложняет и
увеличивает время процесса обработки изображения в приборах, где он используется.
Задачей изобретения является разработка объектива с постоянным задним отрезком и
масштабом изображения во всем рабочем диапазоне расстояний до плоскости предметов.
Поставленная задача достигается тем, что объектив содержит последовательно установленные первый трехлинзовый компонент, первая линза которого выполнена в виде положительного мениска, обращенного вогнутостью к плоскости предметов, вторая линза
склеена из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, а третья линза выполнена в виде отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к плоскости предметов, второй компонент, установленный с возможностью перемещения вдоль оптической оси и склеенный из
двояковогнутой линзы и положительного мениска, обращенного выпуклостью к плоскости предметов, апертурную диафрагму и третий компонент, склеенный из двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к плоскости предметов.
Суть изобретения поясняется фигурой, где приведена оптическая схема объектива.
Объектив содержит три компонента, второй из которых установлен с возможностью
перемещения вдоль оптической оси, и апертурную диафрагму.
Первая линза первого компонента I - положительный мениск 1, обращенный вогнутостью к плоскости предметов, выполненный из тяжелого крона и имеющий соотношение
радиусов R1/R2 = 19,45.
Вторая линза склеена из положительной двояковыпуклой линзы 2, выполненной из
тяжелого крона и имеющей соотношение радиусов R3/R4 = 1,0, и отрицательной двояковогнутой линзы 3, выполненной из тяжелого флинта и имеющей соотношение радиусов
R4/R5 = 0,98.
Третья линза - отрицательный мениск 4, обращенный вогнутостью к плоскости предметов, выполненный из сверхтяжелого крона и имеющий соотношение радиусов
R6/R7 = 0,32.
2
BY 15479 C1 2012.02.28
Второй двухсклеенный компонент II состоит из отрицательной двояковогнутой линзы 5,
выполненной из крона и имеющей соотношение радиусов R8/R9 = 14,96, и положительного мениска 6, обращенного выпуклостью к плоскости предметов, выполненного из тяжелого флинта и имеющего соотношение радиусов R9/R10 = 0,65.
Третий двухсклеенный компонент III состоит из положительной двояковыпуклой линзы 7, выполненной из тяжелого крона и имеющей соотношение радиусов R11/R12 = 3,67,
и отрицательного мениска 8, обращенного вогнутостью к плоскости предметов, выполненного из тяжелого флинта и имеющего соотношение радиусов R12/R13 = 0,33.
Апертурная диафрагма расположена между вторым и третьим компонентами.
В табл. 1 приведены конструктивные параметры объектива (радиусы кривизны поверхностей R, толщины линз и расстояния между ними d, показатели преломления стекла
линз Nd на длине волны λd = 587,56 нм).
Предложенный объектив рассчитан для работы в спектральном интервале длин волн
λ = (650 - 890) нм. Масштаб изображения β = -0,22x, числовая апертура в пространстве
изображений NA' = 0,08, диаметр рабочего поля изображения 2Y' = 3,3 мм. Рабочий диапазон расстояний от первого компонента до плоскости предметов SO = 300 - 400 мм.
Плоскость изображений расположена на расстоянии SI = 50 мм от третьего компонента.
Полихроматическое среднеквадратичное отклонение волновых аберраций для любой точки поля не превышает 0,05 длины волны во всем рабочем диапазоне.
В табл. 2 приведены положения плоскости предметов SO и соответствующие им величины переменных воздушных промежутков D7 и D10, положения плоскости изображений
SI, масштаб изображения β, значения фокусного расстояния объектива F. Из табл. 2 видно, что линейное изменение величины SO приводит к линейному перемещению второго
компонента, причем положение плоскости изображений SI и масштаб β остаются постоянными.
Таблица 1
№
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
R
-909,9
-46,77
34,04
-33,88
34,43
-21,53
-67,92
-117,22
7,834
12,023
29,99
-8,166
-25,0
d
7,0
1,0
13,0
5,0
10,0
6,0
переменный
5,0
6,0
переменный
7,0
4,0
-
Nd
1,65691
1,65691
1,72822
1,69201
1,51637
1,72822
1,65691
1,72822
Таблица 2
SO, мм
300
325
350
375
400
D7, мм
23,73
24,73
25,73
26,73
27,73
D10, мм
14,27
13,27
12,27
11,27
10,27
SI, мм
49,999
50,018
50,01
50,019
49,998
3
β
-0,2204
-0,2198
-0,2196
-0,2198
-0,2203
F, мм
109,75
112,6
115,37
118,02
120,5
BY 15479 C1 2012.02.28
Источники информации:
1. Патент US 4904070, МПК G 02B 13/02, 1989 (аналог).
2. Патент US 4747677, МПК G 02B 9/62, 1981 (прототип).
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
1
Размер файла
100 Кб
Теги
by15479, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа