EA016646B1 - A fast wide-angle lens - Google Patents
A fast wide-angle lens Download PDFInfo
- Publication number
- EA016646B1 EA016646B1 EA201101109A EA201101109A EA016646B1 EA 016646 B1 EA016646 B1 EA 016646B1 EA 201101109 A EA201101109 A EA 201101109A EA 201101109 A EA201101109 A EA 201101109A EA 016646 B1 EA016646 B1 EA 016646B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- lens
- component
- image
- negative
- facing
- Prior art date
Links
Landscapes
- Lenses (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к оптическому приборостроению, конкретно к проекционным объективам с большим относительным отверстием, и может быть использовано, например, в оптических системах переноса изображения с рентгеновского экрана на ПЗС-матрицу.The invention relates to optical instrumentation, specifically to projection lenses with a large relative aperture, and can be used, for example, in optical systems for transferring images from an X-ray screen to a CCD matrix.
Известен проекционный объектив (патент И8 6801373, МПК: С02В 9/64; С02В 11/34; С02В 13/04, опубликован 03.06.2004), содержащий апертурную диафрагму и девять компонентов, расположенных последовательно на оптической оси, причем пять компонентов объектива расположены до апертурной диафрагмы, между пятым и шестым компонентами имеется большой воздушный промежуток, первый и второй компоненты представляют собой отрицательные мениски, обращенные вогнутыми поверхностями к пространству изображений, третий - положительная двояковыпуклая линза, четвертый - положительный мениск, обращенный вогнутой стороной к пространству изображений, пятый - отрицательная плосковогнутая линза, обращенная в сторону к пространству изображений, шестой - положительная двояковыпуклая линза, седьмой - отрицательная двояковогнутая линза, восьмой - положительная двояковыпуклая линза, девятый - положительный мениск, обращенный вогнутой стороной к пространству изображений.Known projection lens (patent I8 6801373, IPC: CO2 9/64; CO2 11/34; CO2 13/04, published 06/03/2004) containing an aperture diaphragm and nine components arranged in series on the optical axis, with five lens components located up to aperture diaphragm, there is a large air gap between the fifth and sixth components, the first and second components are negative menisci facing concave surfaces to the image space, the third is a positive biconvex lens, the fourth is put the meniscus facing the concave side to the image space, the fifth is the negative plano-concave lens facing the image space, the sixth is the positive biconvex lens, the seventh is the negative biconcave lens, the eighth is the positive biconvex lens, the ninth is the positive meniscus facing the concave side image space.
Этот объектив обладает следующими преимуществами: малым снижением освещенности на краю поля зрения по отношению к освещенности в центре поля зрения, высокими показателями по величине модуляции на требуемых пространственных частотах, малой величиной дисторсии. Однако он обладает следующими недостатками, не позволяющими его использовать для новых условий: малое относительное отверстие 1:1,9 (требуется не хуже 1:1,1), малый угол поля зрения 2\т=39° (требуется 2\т>90°).This lens has the following advantages: a small decrease in illumination at the edge of the field of view relative to illumination in the center of the field of view, high modulation at the required spatial frequencies, and a small amount of distortion. However, it has the following disadvantages that do not allow it to be used for new conditions: a small relative aperture of 1: 1.9 (required no worse than 1: 1.1), a small angle of view 2 \ m = 39 ° (2 \ m> 90 is required °).
Наиболее близким по первому, второму и третьему заявляемым вариантам изобретения является проекционный светосильный объектив по патенту на изобретение КН 2379721, опубл. 10.11.2009, содержащий апертурную диафрагму и девять компонентов, расположенных последовательно на оптической оси, причем пять компонентов расположены до апертурной диафрагмы, пятый и шестой компоненты разделены большим воздушным промежутком, первый и второй компоненты представляют собой отрицательные мениски, обращенные вогнутыми поверхностями к изображению, третий компонент - отрицательный мениск, обращенный выпуклой стороной к изображению, четвертый компонент - положительная линза, пятый компонент - положительный мениск, обращенный вогнутостью к изображению, шестой компонент выполнен отрицательным, склеенным из двояковогнутой и двояковыпуклой линз, седьмой компонент - двояковыпуклая линза, восьмой компонент - положительный мениск, обращенный вогнутостью к изображению, девятый компонент - двояковогнутая линза, десятый компонент - положительная линза, одиннадцатый компонент склеен из двух линз - отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к изображению, и положительной линзы, а двенадцатый компонент - отрицательная линза.The closest in the first, second and third claimed variants of the invention is the projection aperture lens according to the patent for the invention KN 2379721, publ. November 10, 2009, containing an aperture diaphragm and nine components arranged sequentially on the optical axis, with five components located up to the aperture diaphragm, the fifth and sixth components are separated by a large air gap, the first and second components are negative menisci facing concave surfaces to the image, the third the component is the negative meniscus with the convex side facing the image, the fourth component is the positive lens, the fifth component is the positive meniscus facing bent to the image, the sixth component is negative, glued from a biconcave and biconvex lens, the seventh component is a biconvex lens, the eighth component is a positive meniscus facing concavity to the image, the ninth component is a biconcave lens, the tenth component is a positive lens, and the eleventh component is glued from two the lenses are the negative meniscus with a concavity towards the image and the positive lens, and the twelfth component is the negative lens.
Недостатками конструкции этого объектива являются большое расстояние от предмета до изображения, включая объектив (605 мм), недостаточная величина относительного отверстия (1:1,28), низкая величина освещенности на краю изображения по сравнению с освещенностью в центре (0,08), недостаточная величина модуля коэффициента линейного увеличения (0,092).The design disadvantages of this lens are the large distance from the subject to the image, including the lens (605 mm), insufficient relative aperture (1: 1.28), low illumination at the edge of the image compared to the illumination in the center (0.08), insufficient magnitude of the linear increase coefficient (0,092).
Техническим результатом по первому и второму вариантам заявляемого объектива является уменьшение расстояния от предмета до изображения, включая объектив, увеличение относительного отверстия при одновременном повышении величины освещенности на краю изображения по сравнению с освещенностью в центре, увеличение модуля коэффициента линейного увеличения.The technical result of the first and second variants of the inventive lens is to reduce the distance from the subject to the image, including the lens, increase the relative aperture while increasing the amount of illumination at the edge of the image compared to the illumination in the center, increasing the module of the coefficient of linear increase.
Технический результат в проекционном светосильном объективе по первому варианту изобретения достигается тем, что в проекционном светосильном объективе, содержащем последовательно расположенные по ходу оптического излучения от предмета к изображению, первую группу оптических компонентов, апертурную диафрагму и вторую группу оптических компонентов, первая группа содержит четыре оптических компонента, из которых первый компонент выполнен в виде отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к изображению, второй компонент выполнен в виде двояковогнутой линзы, третий компонент выполнен в виде двояковыпуклой линзы, вторая поверхность которой несферическая, четвертый компонент выполнен в виде отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к изображению, а вторая группа содержит семь оптических компонентов, первый из которых - отрицательный, склеенный из двояковогнутой и двояковыпуклой линз, второй - двояковыпуклая линза, третий - двояковыпуклая линза, четвертый - отрицательный и склеен из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, пятый выполнен в виде положительного мениска, обращенного вогнутостью к предмету, шестой компонент двояковыпуклая линза, первая поверхность которой несферическая, а седьмой компонент - отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к предмету, причем выпуклая поверхность этого мениска выполнена несферической.The technical result in a projection aperture lens according to the first embodiment of the invention is achieved by the fact that in a projection aperture lens containing sequentially arranged along the optical radiation from the subject to the image, the first group of optical components, the aperture diaphragm and the second group of optical components, the first group contains four optical components of which the first component is made in the form of a negative meniscus facing concavity to the image, the second component is made in the form of a biconcave lens, the third component is made in the form of a biconvex lens, the second surface of which is non-spherical, the fourth component is made in the form of a negative meniscus facing concavity to the image, and the second group contains seven optical components, the first of which is negative, glued from biconcave and biconvex lenses, the second is a biconvex lens, the third is a biconvex lens, the fourth is negative and glued from a biconvex and biconcave lens, the fifth is made in the form of a positive eniska facing concavity to the object, a sixth biconvex lens component, wherein the first non-spherical surface, and a seventh component - negative meniscus facing concavity to the object, wherein the convex surface of the meniscus is formed aspherical.
Технический результат в проекционном светосильном объективе по второму варианту изобретения достигается тем, что в проекционном светосильном объективе, содержащем последовательно расположенные по ходу оптического излучения от предмета к изображению, первую группу оптических компонентов, апертурную диафрагму и вторую группу оптических компонентов, первая группа содержит четыре оптических компонента, из которых первый и второй оптический компонент выполнены в виде отрицательных менисков, обращенных вогнутостью к изображению, третий компонент - двояковыпуклая линза, четвертый компонент - отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к изображению, причемThe technical result in the projection aperture lens according to the second embodiment of the invention is achieved by the fact that in a projection aperture lens containing sequentially arranged along the optical radiation from the subject to the image, the first group of optical components, the aperture diaphragm and the second group of optical components, the first group contains four optical components of which the first and second optical component are made in the form of negative menisci facing concavity to the image, a third Component - a biconvex lens, a fourth component - a negative meniscus facing concave to the image, wherein
- 1 016646 выпуклая поверхность этого мениска выполнена несферической, а вторая группа выполнена из семи компонентов, первый - положительный мениск, обращенный вогнутостью к предмету, второй - отрицательный и склеен из двояковогнутой и двояковыпуклой линз, третий - двояковыпуклая линза, четвертый - положительный мениск, обращенный вогнутостью к изображению, пятый - отрицательный компонент, склеенный из двояковогнутой и двояковыпуклой линз, шестой - двояковыпуклая линза, а седьмой - отрицательный компонент, выполненный в виде мениска, обращенного вогнутостью к предмету, причем поверхности в шестом компоненте со стороны предмета и в седьмом со стороны изображения выполнены несферическими.- 1 016646 the convex surface of this meniscus is non-spherical, and the second group is made of seven components, the first is a positive meniscus facing concavity to the object, the second is negative and glued from a biconcave and biconvex lens, the third is a biconvex lens, and the fourth is a positive meniscus facing concavity to the image, the fifth is the negative component glued from the biconcave and biconvex lenses, the sixth is the biconvex lens, and the seventh is the negative component, made in the form of a meniscus, facing of the concavity to the object, and the sixth surface from the object component and the seventh from the image formed by nonspherical.
Технический результат в проекционном светосильном объективе по третьему варианту изобретения достигается тем, что в проекционном светосильном объективе, содержащем последовательно расположенные по ходу оптического излучения от предмета к изображению, первую группу оптических компонентов, апертурную диафрагму и вторую группу оптических компонентов, первая группа содержит первый и второй оптический компоненты, выполненные в виде отрицательных менисков, обращенных вогнутостью к изображению, третий компонент - двояковыпуклую линзу, вторая поверхность которой выполнена несферической, четвертый компонент - двояковогнутую линзу, а вторая группа содержит семь компонентов: первый - отрицательный, склеенный из двояковогнутой и двояковыпуклой линз, второй и третий, выполненные в виде двояковыпуклых линз, четвертый - отрицательный, склеенный из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, пятый - положительный мениск, обращенный вогнутостью к предмету, шестой - положительный мениск, обращенный вогнутостью к изображению, седьмой - отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к предмету, причем выпуклые поверхности шестого и седьмого компонентов выполнены несферическими.The technical result in the projection aperture lens according to the third embodiment of the invention is achieved by the fact that in a projection aperture lens containing sequentially located along the optical radiation from the subject to the image, the first group of optical components, the aperture diaphragm and the second group of optical components, the first group contains the first and second optical components made in the form of negative menisci facing concavity to the image, the third component is a biconvex lens, in the second surface of which is non-spherical, the fourth component is a biconcave lens, and the second group contains seven components: the first is negative, glued from biconcave and biconvex lenses, the second and third are made in the form of biconvex lenses, the fourth is negative, glued from biconvex and biconcave lenses , fifth — a positive meniscus facing concavity to the subject, sixth — a positive meniscus facing concavity to the image, seventh — a negative meniscus facing concavity to the meta, and the convex surfaces of the sixth and seventh components are non-spherical.
Сущность изобретения и возможность его промышленного применения поясняется примером конкретного выполнения, который показан на фиг. 1-9. На фиг. 1 показана принципиальная оптическая схема объектива по первому варианту исполнения; на фиг. 4 показана принципиальная оптическая схема объектива по второму варианту исполнения; на фиг. 7 показана принципиальная оптическая схема объектива по третьему варианту исполнения; на фиг. 2 представлены графики ЧКХ (частотно-контрастной характеристики) объектива для первого варианта исполнения; на фиг. 5 - графики ЧКХ (частотноконтрастной характеристики) объектива для второго варианта исполнения; на фиг. 8 - графики ЧКХ (частотно-контрастной характеристики) объектива для третьего варианта исполнения; на фиг. 3 представлен график относительной освещенности изображения в зависимости от размера предмета для первого варианта исполнения; на фиг. 6 - график относительной освещенности изображения в зависимости от размера предмета для второго варианта исполнения, а на фиг. 9 - график относительной освещенности изображения в зависимости от размера предмета для третьего варианта исполнения.The invention and the possibility of its industrial application is illustrated by an example of a specific implementation, which is shown in FIG. 1-9. In FIG. 1 shows a schematic optical diagram of a lens according to a first embodiment; in FIG. 4 shows a schematic optical diagram of a lens according to a second embodiment; in FIG. 7 shows a schematic optical diagram of a lens according to a third embodiment; in FIG. 2 shows plots of the frequency response (frequency-contrast characteristic) of the lens for the first embodiment; in FIG. 5 - graphs of the frequency response (frequency contrast characteristics) of the lens for the second embodiment; in FIG. 8 is a graph of a frequency response (frequency-contrast characteristic) lens for the third embodiment; in FIG. 3 shows a graph of the relative illumination of the image depending on the size of the subject for the first embodiment; in FIG. 6 is a graph of the relative illumination of the image depending on the size of the subject for the second embodiment, and in FIG. 9 is a graph of the relative illumination of the image depending on the size of the subject for the third embodiment.
Как показано на фиг. 1, оптические компоненты объектива расположены по ходу оптического излучения от предмета 15 к изображению 16. Причем четыре оптических компонента (с 1 по 4), представляющих собой первую группу компонентов, расположены до апертурной диафрагмы 5 и семь оптических компонентов, выполненных из линз (с 6 по 14) и представляющих собой вторую группу компонентов, расположены после апертурной диафрагмы. Оптическое излучение от экрана 15 последовательно проходит через первую группу оптических компонентов, из которых первый компонент представляет собой отрицательный мениск 1, обращенный вогнутостью к изображению, второй компонент - двояковогнутую линзу 2, третий компонент - двояковыпуклую линзу 3, вторая поверхность которой несферическая, четвертый компонент - отрицательный мениск 4, обращенный вогнутостью к изображению, апертурную диафрагму 5, которая определяет количество света, проходящего через объектив, вторую группу компонентов, из которых первый - отрицательный компонент, выполненный склеенным из двояковогнутой 6 и двояковыпуклой 7 линз, второй компонент - двояковыпуклая линза 8, третий компонент - двояковыпуклая линза 9, четвертый отрицательный компонент, выполненный склеенным из двояковыпуклой линзы 10 и двояковогнутой линзы 11, пятый положительный компонент, выполненный в виде мениска 12, обращенного вогнутостью к предмету, шестой компонент, выполненный в виде двояковыпуклой линза 13, первая поверхность которой несферическая, седьмой отрицательный компонент, выполненный в виде мениска 14, обращенного вогнутостью к предмету, причем выпуклая поверхность этого мениска несферическая, после чего оптическое излучение фокусируется в изображение 16.As shown in FIG. 1, the optical components of the lens are located along the optical radiation from the subject 15 to the image 16. Moreover, four optical components (1 to 4), representing the first group of components, are located up to aperture diaphragm 5 and seven optical components made of lenses (with 6 14) and representing the second group of components located after the aperture diaphragm. The optical radiation from the screen 15 sequentially passes through the first group of optical components, of which the first component is the negative meniscus 1, facing the concavity to the image, the second component is a biconcave lens 2, the third component is a biconvex lens 3, the second surface of which is non-spherical, the fourth component negative meniscus 4, facing concavity to the image, aperture diaphragm 5, which determines the amount of light passing through the lens, the second group of components, from the first component is a negative component glued from a biconcave 6 and biconvex 7 lenses, the second component is a biconvex lens 8, the third component is a biconvex lens 9, the fourth negative component is glued from a biconvex lens 10 and a biconcave lens 11, and the fifth positive component is made in the form of a meniscus 12, facing concavity to the object, the sixth component, made in the form of a biconvex lens 13, the first surface of which is non-spherical, the seventh negative component, made nny a meniscus 14 facing concavity to the object, wherein the convex surface of the meniscus nonspherical, after which the optical radiation is focused into an image 16.
Как показано на фиг. 4, оптические компоненты объектива расположены по ходу оптического излучения от предмета 15 к изображению 16. Причем четыре оптических компонента (с 1 по 4), представляющих собой первую группу компонентов, расположены до апертурной диафрагмы 5 и семь оптических компонентов, выполненных из линз (с 6 по 14) и представляющих собой вторую группу компонентов, расположены после апертурной диафрагмы. Оптическое излучение от экрана 15 последовательно проходит через первую группу оптических компонентов, из которых первый и второй компоненты представляют собой отрицательные мениски 1 и 2, обращенные вогнутостью к изображению, третий компонент - двояковыпуклая линза 3, четвертый компонент - отрицательный мениск 4, обращенный вогнутостью к изображению, а выпуклая поверхность этого мениска несферическая, апертурную диафрагму 5, которая определяет количество света, проходящего через объектив, вторую группу компонентов, из которых первый - положительный компонент, выполненный в виде положительного мениска 6, обращенAs shown in FIG. 4, the optical components of the lens are located along the optical radiation from the subject 15 to the image 16. Moreover, four optical components (1 to 4), representing the first group of components, are located up to aperture diaphragm 5 and seven optical components made of lenses (with 6 14) and representing the second group of components located after the aperture diaphragm. The optical radiation from the screen 15 sequentially passes through the first group of optical components, of which the first and second components are negative menisci 1 and 2 facing concavity to the image, the third component is a biconvex lens 3, the fourth component is negative meniscus 4 facing concavity to the image , and the convex surface of this meniscus is non-spherical, aperture diaphragm 5, which determines the amount of light passing through the lens, the second group of components, of which the first ozhitelny component configured as a positive meniscus 6 facing
- 2 016646 ного вогнутостью к предмету, второй компонент - отрицательный, выполненный склеенным из двояковогнутой 7 и двояковыпуклой 8 линз, третий компонент - двояковыпуклая линза 9, четвертый компонент - положительный мениск 10, обращенный вогнутостью к изображению, пятый компонент - отрицательный, выполненный склеенным из двояковогнутой линзы 11 и двояковыпуклой линзы 12, шестой компонент двояковыпуклая линза 13, первая поверхность которой несферическая, и седьмой компонент - отрицательный, выполненный в виде мениска 14, обращенного вогнутостью к предмету, причем выпуклая поверхность этого мениска несферическая, после чего оптическое излучение фокусируется в изображение 16.- 2 016646 concavity to the object, the second component is negative, made of glued from a biconcave 7 and biconvex 8 lenses, the third component is a biconvex lens 9, the fourth component is a positive meniscus 10 facing concavity to the image, the fifth component is negative, made of glued from biconcave lens 11 and biconvex lens 12, the sixth component is a biconvex lens 13, the first surface of which is non-spherical, and the seventh component is negative, made in the form of a meniscus 14, facing concavity subject, wherein the convex surface of the meniscus nonspherical, after which the optical radiation is focused into an image 16.
Как показано на фиг. 7, оптические компоненты объектива расположены по ходу оптического излучения от предмета 15 к изображению 16. Причем четыре оптических компонента (с 1 по 4), представляющих собой первую группу компонентов, расположены до апертурной диафрагмы 5 и семь оптических компонентов, выполненных из линз (с 6 по 14) и представляющих собой вторую группу компонентов, расположены после апертурной диафрагмы. Оптическое излучение от экрана 15 последовательно проходит через первую группу оптических компонентов, из которых первый 1 и второй 2 оптический компоненты выполнены в виде отрицательных менисков, обращенных вогнутостью к изображению, третий компонент 3 - двояковыпуклую линзу, вторая поверхность которой выполнена несферической, четвертый компонент 4 - двояковогнутую линзу, апертурную диафрагму 5, вторую группу из семи компонентов, из которых первый - отрицательный, склеенный из двояковогнутой 6 и двояковыпуклой 7 линз, второй 8 и третий 9, выполненные в виде двояковыпуклых линз, четвертый - отрицательный, склеенный из двояковыпуклой 10 и двояковогнутой 11 линз, пятый - положительный мениск 12, обращенный вогнутостью к предмету, шестой - положительный мениск 13, обращенный вогнутостью к изображению, а его выпуклая поверхность несферическая, седьмой - отрицательный мениск 14, его вогнутую поверхность, обращенную к предмету, его выпуклую несферическую поверхность, после чего оптическое излучение фокусируется в изображение 16.As shown in FIG. 7, the optical components of the lens are located along the optical radiation from the subject 15 to the image 16. Moreover, four optical components (1 to 4), representing the first group of components, are located up to aperture diaphragm 5 and seven optical components made of lenses (with 6 14) and representing the second group of components located after the aperture diaphragm. The optical radiation from the screen 15 sequentially passes through the first group of optical components, of which the first 1 and second 2 optical components are made in the form of negative menisci facing concavity to the image, the third component 3 is a biconvex lens, the second surface of which is made non-spherical, the fourth component 4 - biconcave lens, aperture diaphragm 5, the second group of seven components, of which the first is negative, glued from biconcave 6 and biconvex 7 lenses, second 8 and third 9, filled in the form of biconvex lenses, the fourth is negative, glued from biconvex 10 and biconcave 11 lenses, fifth is positive meniscus 12 facing concavity to the subject, sixth is positive meniscus 13 facing concavity to the image, and its convex surface is non-spherical, seventh is negative meniscus 14, its concave surface facing the object, its convex non-spherical surface, after which the optical radiation is focused into image 16.
На фиг. 2, 5 и 8 представлены графики частотно-контрастных характеристик объектива соответственно для первого и второго вариантов исполнения, в спектральном диапазоне от 478 до 628 нм с основной длиной волны 578 нм, характеризующие величину коэффициента контраста в зависимости от пространственной частоты на изображении для трех полей зрения: центра, 0,7 от максимального и максимального поле зрения, причем для 0,7 максимального и максимального поля зрения представлено по две кривых - для меридионального и сагиттального сечения. Вертикальная ось Т характеризует величину коэффициента контраста (модуляции), горизонтальная ось Ν, пар линий/мм, характеризует пространственную частоту на изображении в парах линий на мм. На графике изображены четыре кривые, причем кривая 1 представляет центр поля зрения (размер предмета равен 0 мм), кривые 28 и 2Т представляют 0,7 поля зрения (размер предмета равен 220 мм), кривые 38 и 3Т представляют край поля зрения (размер предмета 312 мм), причем буква 8 относит кривые к сагиттальному сечению, а буква Т - к меридиональному сечению широких пучков лучей. Из графиков видно, что оба варианта исполнения объектива обладают приемлемыми значениями коэффициента контраста на всех рабочих пространственных частотах от 0 до 31 пары линий/мм. Однако видна разница, что в первом варианте исполнения лучше обеспечено качество изображения для края поля зрения, во втором варианте исполнения лучше выполнена коррекция для поля зрения 0,7 от максимального как по величине коэффициента контраста, так и по разнице между ними в меридиональном сагиттальном сечении, третий вариант объектива по качеству изображения является промежуточным между первым и вторым вариантом.In FIG. 2, 5 and 8 are graphs of the frequency-contrast characteristics of the lens, respectively, for the first and second versions, in the spectral range from 478 to 628 nm with a main wavelength of 578 nm, characterizing the magnitude of the contrast coefficient depending on the spatial frequency in the image for three fields of view : center, 0.7 of the maximum and maximum field of view, and for 0.7 of the maximum and maximum field of view, two curves are presented — for the meridional and sagittal sections. The vertical axis T characterizes the value of the contrast coefficient (modulation), the horizontal axis Ν, pairs of lines / mm, characterizes the spatial frequency in the image in pairs of lines per mm. The graph depicts four curves, with curve 1 representing the center of the field of view (object size is 0 mm), curves 28 and 2T representing 0.7 fields of view (object size is 220 mm), curves 38 and 3T representing the edge of the field of view (object size 312 mm), with the letter 8 relating the curves to the sagittal section, and the letter T to the meridional section of wide beams of rays. It can be seen from the graphs that both lens versions have acceptable contrast ratios at all working spatial frequencies from 0 to 31 pairs of lines / mm. However, the difference is visible that in the first embodiment, the image quality is better for the edge of the field of view, in the second embodiment, the correction for the field of view is 0.7 better from the maximum both in terms of the contrast coefficient and the difference between them in the meridional sagittal section, the third version of the lens in terms of image quality is intermediate between the first and second options.
На фиг. 3, 6 и 9 соответственно для первого, второго и третьего варианта исполнения объектива представлены графики относительной освещенности изображения в зависимости от размера предмета. Вертикальная ось ΚΙ характеризует относительную освещенность, горизонтальная ось характеризует размер предмета Υ в мм. Из графика видно, что при размере предмета 312 мм освещенность изображения от освещенности центра поля зрения, где относительная освещенность максимальна и равна 1, составляет 0,17 для первого и третьего вариантов исполнения и 0,2 для второго варианта исполнения.In FIG. 3, 6, and 9, respectively, for the first, second, and third lens versions, plots of relative illumination of the image are presented depending on the size of the subject. The vertical axis ΚΙ characterizes the relative illumination, the horizontal axis characterizes the size of the object Υ in mm. It can be seen from the graph that with an object size of 312 mm, the illumination of the image from the illumination of the center of the field of view, where the relative illumination is maximum and equal to 1, is 0.17 for the first and third versions and 0.2 for the second embodiment.
Объектив в каждом из трех вариантов исполнения работает следующим образом: оптическое излучение от предмета 15 последовательно проходит через первую группу из четырех оптических компонентов, выполненных из линз 1-4, апертурную диафрагму 5, диаметр которой определяет относительное отверстие объектива, и вторую группу из семи оптических компонентов, выполненных из линз 6-14, и фокусируются в изображении (16). В качестве приемника изображения может быть применена ПЗСматрица, фотопленка и т. п.The lens in each of the three versions works as follows: the optical radiation from the object 15 sequentially passes through the first group of four optical components made of lenses 1-4, an aperture diaphragm 5, the diameter of which determines the relative aperture of the lens, and a second group of seven optical components made of lenses 6-14, and are focused in the image (16). As an image receiver, a CCD, a film, etc. can be applied.
Выполнение объектива по п.1 содержащим по ходу излучения от предмета к изображению первую группу оптических компонентов, апертурную диафрагму и вторую группу оптических компонентов, причем выполнение первой группы из четырех компонентов, из которых первый - отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к изображению, второй - двояковогнутая линза, третий - двояковыпуклая линза, вторая поверхность которой несферическая, а четвертый - отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к изображению, позволило улучшить коррекцию аберраций для широких наклонных пучков лучей и не увеличить величину дисторсии при уменьшении расстояния до предмета, а выполнение во второй группе компонентов, первого - отрицательным, склеенным из двояковогнутой и двояковыпуклойThe lens according to claim 1, comprising, in the direction of radiation from the subject to the image, the first group of optical components, the aperture diaphragm and the second group of optical components, the first group of four components, of which the first is a negative meniscus facing concavity to the image, the second is biconcave lens, the third is a biconvex lens, the second surface of which is non-spherical, and the fourth is a negative meniscus, facing the concavity to the image, which made it possible to improve the correction of aberrations for shea wide inclined beams of rays and do not increase the amount of distortion with decreasing distance to the object, and the execution in the second group of components, the first - negative, glued from biconcave and biconvex
- 3 016646 линз, второго и третьего - двояковыпуклыми линзами, четвертого - отрицательным, склеенным из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, пятого - в виде положительного мениска, обращенного вогнутостью к предмету, позволило увеличить относительное отверстие, выполнение шестого компонента в виде двояковыпуклой линзы с первой поверхностью, выполненной несферической, и седьмой линзы - отрицательным мениском, обращенным вогнутостью к предмету, и с выпуклым несферическим радиусом, позволило уменьшить аберрации высших порядков по всему полю зрения. Вся совокупность формы, порядка расположения и количества линз позволила уменьшить расстояние от предмета до изображения, включая объектив, повысить освещенность на краю поля изображения по отношению к центру, а также увеличить модуль коэффициента линейного увеличения.- 3 016646 lenses, the second and third - biconvex lenses, the fourth - negative, glued from biconvex and biconcave lenses, the fifth - in the form of a positive meniscus facing concavity to the object, allowed to increase the relative aperture, the sixth component in the form of a biconvex lens with the first surface made of a non-spherical and seventh lens — a negative meniscus with a concavity toward the object and with a convex non-spherical radius — made it possible to reduce higher-order aberrations throughout the entire field rhenium. The whole combination of shape, order of location and number of lenses made it possible to reduce the distance from the subject to the image, including the lens, increase the illumination at the edge of the image field with respect to the center, and also increase the modulus of the linear increase coefficient.
Выполнение объектива по п.2 содержащим по ходу излучения от предмета к изображению первую группу оптических компонентов, апертурную диафрагму и вторую группу оптических компонентов, причем выполнение первой группы из четырех компонентов, из которых первый и второй - отрицательные мениски, обращенные вогнутостью к изображению, третий - двояковыпуклая линза, четвертый - отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к изображению, а первая поверхность этого мениска несферическая, позволило улучшить коррекцию аберраций для широких наклонных пучков лучей и не увеличить величину дисторсии при уменьшении расстояния до предмета, выполнение второй группы компонентов, первого - в виде положительного мениска, обращенного вогнутостью к предмету, второго отрицательным, склеенным из двояковогнутой и двояковыпуклой линз, третьего - двояковыпуклой линзой, четвертого - положительным мениском, обращенным вогнутостью к изображению, позволило увеличить относительное отверстие объектива, выполнение пятого компонента - отрицательным, склеенным из двояковогнутой и двояковыпуклой линз, шестого компонента в виде двояковыпуклой линзы с поверхностью со стороны предмета, выполненной несферической, и седьмого компонента - в виде отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к предмету, с поверхностью со стороны изображения выполненной несферической, позволило уменьшить хроматические аберрации и аберрации высших порядков по всему полю зрения. Вся совокупность формы, порядка расположения и количества линз позволила уменьшить расстояние от предмета до изображения, включая объектив, повысить освещенность на краю поля изображения по отношению к центру, а также увеличить модуль коэффициента линейного увеличения.The lens according to claim 2, comprising, in the direction of radiation from the subject to the image, the first group of optical components, the aperture diaphragm and the second group of optical components, the first group of four components, of which the first and second are negative menisci facing concavity to the image, the third - a biconvex lens, the fourth is a negative meniscus, facing a concavity to the image, and the first surface of this meniscus is non-spherical, allowed to improve the correction of aberrations for wide inclined x beams of rays and do not increase the distortion when reducing the distance to the object, the second group of components, the first in the form of a positive meniscus facing concavity to the object, the second negative glued from a biconcave and biconvex lens, the third with a biconvex lens, and the fourth with a positive meniscus , facing concavity to the image, allowed to increase the relative aperture of the lens, the fifth component is negative, glued from biconcave and biconvex lenses, w grained component in the form of a biconvex lens from the object surface made aspherical, and seventh component - as a negative meniscus facing concavity to the object with the part of the image surface formed aspherical, has allowed to reduce chromatic aberrations and higher-order aberrations over the entire field of view. The whole combination of shape, order of location and number of lenses made it possible to reduce the distance from the subject to the image, including the lens, increase the illumination at the edge of the image field with respect to the center, and also increase the modulus of the linear increase coefficient.
Выполнение объектива по п.3 содержащим по ходу излучения от предмета к изображению первую группу оптических компонентов, апертурную диафрагму и вторую группу оптических компонентов, причем выполнение первой группы из четырех компонентов, из которых первый и второй - отрицательные мениски, обращенные вогнутостью к изображению, третий - двояковыпуклая линза, вторая поверхность которой несферическая, четвертый - отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к изображению, позволило улучшить коррекцию аберраций для широких наклонных пучков лучей и не увеличить величину дисторсии при уменьшении расстояния до предмета, выполнение второй группы компонентов, первого - склеенным из двояковогнутой и двояковыпуклой линз, второго и третьего - двояковыпуклыми линзами, позволило увеличить относительное отверстие объектива, выполнение четвертого компонента - отрицательным, склеенным из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, пятого компонента в виде положительного мениска, обращенного вогнутостью к предмету, шестого компонента в виде положительного мениска, обращенного вогнутостью к изображению, седьмого компонента - в виде отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к предмету, и выполнение выпуклых поверхностей шестого и седьмого компонентов несферическими позволило уменьшить хроматические аберрации и аберрации высших порядков по всему полю зрения. Вся совокупность формы, порядка расположения и количества линз позволила уменьшить расстояние от предмета до изображения, включая объектив, повысить освещенность на краю поля изображения по отношению к центру, а также увеличить модуль коэффициента линейного увеличения.The lens according to claim 3, comprising, in the direction of radiation from the subject to the image, the first group of optical components, the aperture diaphragm and the second group of optical components, the first group of four components, of which the first and second are negative menisci facing concavity to the image, the third - a biconvex lens, the second surface of which is non-spherical, the fourth is a negative meniscus, facing a concavity to the image, which made it possible to improve the correction of aberrations for wide inclined beams rays and not to increase the distortion with decreasing distance to the subject, the implementation of the second group of components, the first - glued from a biconcave and biconvex lenses, the second and third - biconvex lenses, allowed to increase the relative aperture of the lens, the fourth component - negative, glued from biconvex and biconcave lenses, the fifth component in the form of a positive meniscus facing concavity to the subject, the sixth component in the form of a positive meniscus facing concavity th to the image component of the seventh - in the form of a negative meniscus facing the concavity of the subject, and the implementation of the convex surfaces of the sixth and seventh non-spherical components helped reduce chromatic aberration and higher-order aberrations over the entire field of view. The whole combination of shape, order of location and number of lenses made it possible to reduce the distance from the subject to the image, including the lens, increase the illumination at the edge of the image field with respect to the center, and also increase the modulus of the linear increase coefficient.
Благодаря заявляемой конструкции объектива в трех вариантах исполнения достигнут новый технический результат: уменьшение расстояния от предмета до изображения, включая объектив (505 мм), повышение освещенности на краю поля изображения по отношению к центру (не менее 0,17 в зависимости от варианта исполнения), увеличение относительного отверстия (1:1,08), увеличение модуля коэффициента линейного увеличения (0,117).Thanks to the inventive design of the lens in three versions, a new technical result is achieved: reducing the distance from the subject to the image, including the lens (505 mm), increasing the illumination at the edge of the image field relative to the center (at least 0.17, depending on the embodiment), increase in relative aperture (1: 1.08), increase in the modulus of the coefficient of linear increase (0.117).
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201101109A EA016646B1 (en) | 2011-08-23 | 2011-08-23 | A fast wide-angle lens |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201101109A EA016646B1 (en) | 2011-08-23 | 2011-08-23 | A fast wide-angle lens |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201101109A1 EA201101109A1 (en) | 2012-05-30 |
| EA016646B1 true EA016646B1 (en) | 2012-06-29 |
Family
ID=46163591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201101109A EA016646B1 (en) | 2011-08-23 | 2011-08-23 | A fast wide-angle lens |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA016646B1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2090916A1 (en) * | 2008-02-12 | 2009-08-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Retrofocus objective using lenses exhibiting relative partial dispersion |
| EP2108989A1 (en) * | 2008-04-08 | 2009-10-14 | Fujinon Corporation | Wide angle zoom lens for projection and projecting type display device |
| EP2149808A2 (en) * | 2008-08-02 | 2010-02-03 | Ricoh Company, Ltd. | Retrofocus type of imaging lens |
| RU2413262C1 (en) * | 2010-03-11 | 2011-02-27 | Закрытое Акционерное Общество "Импульс" | Projection large-aperture lens |
-
2011
- 2011-08-23 EA EA201101109A patent/EA016646B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2090916A1 (en) * | 2008-02-12 | 2009-08-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Retrofocus objective using lenses exhibiting relative partial dispersion |
| EP2108989A1 (en) * | 2008-04-08 | 2009-10-14 | Fujinon Corporation | Wide angle zoom lens for projection and projecting type display device |
| EP2149808A2 (en) * | 2008-08-02 | 2010-02-03 | Ricoh Company, Ltd. | Retrofocus type of imaging lens |
| RU2413262C1 (en) * | 2010-03-11 | 2011-02-27 | Закрытое Акционерное Общество "Импульс" | Projection large-aperture lens |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA201101109A1 (en) | 2012-05-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101652849B1 (en) | Lens module | |
| JP5893468B2 (en) | Imaging lens and imaging apparatus | |
| KR100812685B1 (en) | Imaging lens | |
| US10634885B2 (en) | Wide-angle lens | |
| US20130038950A1 (en) | Superwide-angle lens system | |
| CN107305276B (en) | Optical lens | |
| JP5227780B2 (en) | Imaging lens | |
| JP6174344B2 (en) | Wide angle lens and imaging device | |
| US20150085382A1 (en) | Wide-angle photographic lens system enabling correction of distortion | |
| JP2013190742A5 (en) | ||
| JP5650687B2 (en) | Zoom projection lens | |
| JP2010151935A5 (en) | ||
| JP2013134498A (en) | Wide-angle zoom lens | |
| JP5211218B2 (en) | Optical device | |
| CN107589534B (en) | A kind of lens system and camera lens | |
| JP2012113296A (en) | Zoom lens system | |
| JP2013114262A (en) | Zoom lens system | |
| TWI410671B (en) | Projection lens | |
| US20160154223A1 (en) | Zoom lens system | |
| JP7148153B2 (en) | Imaging optical system and imaging device | |
| JP5825845B2 (en) | Imaging lens | |
| EP3514597A1 (en) | Optical system for image capturing and image capturing device | |
| RU2413262C1 (en) | Projection large-aperture lens | |
| EA016646B1 (en) | A fast wide-angle lens | |
| RU2431165C1 (en) | Large-aperture lens |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): MD |
|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM RU |