Патент на изобретение №2174695

Published by on




РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ



ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(19) RU (11) 2174695 (13) C1
(51) МПК 7
G02B13/14
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Статус: по данным на 17.05.2011 – может прекратить свое действие

(21), (22) Заявка: 2000105398/28, 06.03.2000

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

06.03.2000

(45) Опубликовано: 10.10.2001

(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске:
EP 0467240 A1, 22.01.1992. US 4531815 A, 30.07.1985. US 4828375 A, 09.05.1989. US 4139267 A, 13.02.1979. JP 60-49288 A, 01.11.1985. RU 2111518 C1, 20.05.1998.

Адрес для переписки:

143400, Московская обл., г. Красногорск-7, ул. Речная, 8, АО КМЗ, патентный сектор

(71) Заявитель(и):

Открытое акционерное общество “Красногорский завод им. С.А. Зверева”

(72) Автор(ы):

Гришина Л.И.

(73) Патентообладатель(и):

Открытое акционерное общество “Красногорский завод им. С.А. Зверева”

(54) СВЕТОСИЛЬНЫЙ ОБЪЕКТИВ ДЛЯ БЛИЖНЕЙ ИК-ОБЛАСТИ СПЕКТРА


(57) Реферат:

Объектив содержит два компонента, первый из которых состоит из двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к предмету, второй – двояковыпуклая линза. При этом имеют место следующие соотношения: – 1,3 f’ < r3 < 1,0 f’, 0,55 f’ < r5 < 0,67 f’, 0,8 f’ < f’3 < 1,1 f’, где f’ – фокусное расстояние всего объектива; f’3 – фокусное расстояние линзы второго компонента; r3 – первый радиус кривизны второй линзы первого компонента; r5 – первый радиус кривизны линзы второго компонента. Обеспечивается создание светосильного объектива с угловым полем в пространстве предметов больше 13o, длиной оптической системы менее 1,6 f’ и задним фокальным отрезком S’F более 0,4 f’ при одновременном хорошем качестве изображения по полю. 3 ил., 1 табл.


Предлагаемое изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к специальным объективам телескопических систем наблюдательных оптических приборов для инфракрасных лучей, и может быть использовано в приборах ночного видения.

Известны конструкции светосильных объективов, описанные, например, в выложенных заявках Японии N 60-64318 (A), кл. G 02 В 9/16, опубл. 12.04.85 г. и N 52-71253 (A), кл. 104A412, опубл. 14.06.77 г.

Наиболее близким аналогом к заявляемому техническому решению является объектив, описанный в акцептованной заявке Японии N 60- 49288 (B2), кл. G 02 В 13/00, опубл. 1.11.85 г. Он содержит следующие последовательно расположенные компоненты:
– первый компонент – двояковыпуклая линза и отрицательный мениск обращенный вогнутостью к предмету,
– второй компонент – положительный мениск, обращенный выпуклостью к предмету. Имеют место следующие соотношения:
-1,65 f < r3 < -1,0 f,
0,42 f < r5 < 0,56 f,
f3 < 0,8 f,
где f – фокусное расстояние объектива,
f3 – фокусное расстояние линзы второго компонента,
r3 – первый радиус кривизны второй линзы первого компонента,
r5 – первый радиус кривизны линзы второго компонента.

Данный объектив имеет малое угловое поле в пространстве предметов 2 = 2o4′ и большую длину оптической системы 1,9 f.

Задачей изобретения является создание светосильного объектива с угловым полем в пространстве предметов больше 13o, длиной оптической системы менее 1,6 f’ и задним фокальным отрезком S’F > 0,4 f’ при одновременном хорошем качестве изображения по полю.

Технический результат, обусловленный указанной задачей, достигается тем, что в светосильном объективе для ближней ИК-области спектра, содержащем два компонента, первый из которых состоит из двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к предмету, второй – положительная линза, в отличие от известного, во втором компоненте положительная линза выполнена в виде двояковыпуклой, при этом имеют место следующие соотношения:
-1,3 f’ < r3 < -1,0 f’,
0,55 f’ < r5 < 0,67 f’,
0,8 f’ < f’3 < 1,1 f’,
где f’ – фокусное расстояние всего объектива,
f’3 – фокусное расстояние линзы второго компонента,
r3 – первый радиус кривизны второй линзы первого компонента,
r5 – первый радиус кривизны линзы второго компонента.

На фиг. 1 изображена оптическая схема объектива, на фиг. 2 и 3 – графики аберраций объектива.

Объектив (фиг. 1) содержит последовательно расположенные по ходу луча два компонента, первый из которых состоит из двояковыпуклой линзы 1 и отрицательного мениска 2, обращенного вогнутостью к предмету. Второй компонент – двояковыпуклая линза 3. В объективе имеют место следующие соотношения:
-1,3 f’ < r3 < -1,0 f’,
0,55 f’ < r5 < 0,67 f’,
0,8 f’ < f’3 < 1,1 f’,
где f’ – фокусное расстояние всего объектива,
f’3 – фокусное расстояние линзы второго компонента,
r3 – первый радиус кривизны второй линзы первого компонента,
r5 – первый радиус кривизны линзы второго компонента.

Апертурная диафрагма расположена за линзой 2.

Объектив работает следующим образом. Параллельный световой поток от объекта, расположенного в бесконечности, попадает в объектив, где проходит последовательно через линзы 1, 2 и 3 и образует изображение объекта в плоскости наилучшей установки объектива, в которой установлен приемник оптического изображения (не показан).

В качестве конкретного примера реализации изобретения рассчитан объектив со следующими конструктивными данными:
Фокусное расстояние объектива – f’ = 50 мм
Фокусное расстояние первой линзы – f’1 = 57,68 мм
Фокусное расстояние второй линзы – f’2 = -117,34 мм
Фокусное расстояние третьей линзы – f’3 = 48,21 мм
Задний фокальный отрезок – S’F’ = 22,24 мм
Расстояние от последней поверхности объектива до плоскости наилучшей установки – S’уст = 22,21 мм
Результаты представлены в таблице.

В объективе соблюдены следующие соотношения:
-1,3 f’ = -65 мм < r3 = -58,34 мм < -1,0 f’ = -50 мм
0,55 f’ = 27,5 мм < r5 = 31,77 мм < 0,67 f’ = 33,5 мм
0,8 f’ = 40 мм < f’3 = 48,21 мм < 1,1 f’ = 55 мм
Рассчитанный объектив имеет следующие характеристики:
относительное отверстие = 1:1,6,
угловое поле в пространстве предметов 2 = 13o12′,
спектральный диапазон (0,78…0,68…0,9) мкм,
длина оптической системы L=d + SF, = 57,2 + 22,24 = 79,44 = 1,59f’,
где d – сумма толщин и воздушных промежутков в объективе,
S’F’ – задний отрезок,
продольная сферическая аберрация по зоне (-0,003) мм,
меридиональная кривизна изображения по полю (-0,191) мм,
сагиттальная кривизна изображения по полю (-0,146) мм.

Апертурная диафрагма расположена за линзой 2 на расстоянии 11 мм от нее, диаметр апертурной диафрагмы равен 24,5 мм.

Таким образом, в результате предложенного решения обеспечено получение технического результата по сравнению с ближайшим аналогом: увеличено угловое поле в пространстве предметов 2 = 13o12′, длина оптической системы уменьшена до 1,59 f’ вместо 1,92 f’, задний фокальный отрезок увеличен до 0,44 f’ при высоком относительном отверстии объектива 1:1,6 и хорошем качестве изображения по полю:
продольная сферическая аберрация на зоне (-0,003) мм,
меридиональная кривизна изображения (-0,19) мм,
сагиттальная кривизна изображения (-0,15) мм.

Формула изобретения


Светосильный объектив для ближней ИК-области спектра, содержащий два компонента, первый из которых состоит из двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к предмету, второй – положительная линза, отличающийся тем, что во втором компоненте положительная линза выполнена в виде двояковыпуклой, при этом имеют место следующие соотношения:
-1,3 f’ < r3 < -1,0 f’,
0,55 f’ < r5 < 0,67 f’,
0,8 f’ < f’3 < 1,1 f’,
где f’ – фокусное расстояние всего объектива;
f’3 – фокусное расстояние линзы второго компонента;
r3 – первый радиус кривизны второй линзы первого компонента;
r5 – первый радиус кривизны линзы второго компонента.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4


QA4A Сведения о заявлении обладателя патента Российской Федерации или патента СССР на изобретение о предоставлении любому лицу права на использование изобретения (открытая лицензия) в соответствии с пунктом 2 статьи 13 Патентного закона РФ

(73) Патентообладатель:

Открытое акционерное общество “Красногорский завод им. С.А.Зверева”

(54) СВЕТОСИЛЬНЫЙ ОБЪЕКТИВ ДЛЯ БЛИЖНЕЙ ИК-ОБЛАСТИ СПЕКТРА

Номер и год публикации бюллетеня: 28-2001

Адрес для переписки:

143400, Московская обл., г. Красногорск-7, ул. Речная 8

Извещение опубликовано: 10.03.2007 БИ: 07/2007


Categories: BD_2174000-2174999