RO126066B1

RO126066B1 - Sistem optic pentru preluarea imaginii de la o lunetă de ochire

Info

Publication number: RO126066B1
Application number: ROA200900652A
Authority: RO
Inventors: Dana Granciu
Original assignee: Ior S.A.
Priority date: 2009-08-25
Filing date: 2009-08-25
Publication date: 2012-12-28
Also published as: RO126066A2

Description

Invenția se referă la un sistem optic, pentru un dispozitiv de preluare a imaginii de la o lunetă de ochire, care echipează armamentul individual din dotarea forțelor armate și forțelor speciale. Sistemul optic se atașează după ocularul lunetei de ochire și are rolul de a prelua imaginea formată prin lunetă, de la infinit, focalizând-o pe senzorul optic al unei camere video, permițând în același timp și observarea normală prin lunetă. De la camera video, imaginea poate fi transmisă la un microdisplay, montat, de exemplu, pe casca ochitorului, permițând tragerea din poziții adăpostite. Imaginea poate fi transmisă și la distanță, de exemplu, la un monitor, prin intermediul unui cablu sau prin radio. Aceasta poate fi înregistrată cu ajutorul unui videorecorder. în cazul transmiterii la un computer, prin intermediul unei plăci de captură video, imaginea poate fi memorată direct pe un disc optic de stocare a datelor, de tip DVD sau CD, iar mai târziu, poate fi analizată în detaliu.

Sunt cunoscute sisteme optice care preiau imaginea de la o lunetă de ochire și care au diferite niveluri de performanță în ceea ce privește câmpul vizual, rezoluția, corecția cromatică sau luminozitatea. Schemele optice folosesc un număr relativ mare de lentile.

Problema tehnică pe care o rezolvă invenția de față este realizarea unui sistem optic cât mai compact, cu un număr redus de lentile, care să asigure o corecție eficientă a aberațiilor, astfel încât să se obțină o imagine optimă, corespunzătoare nivelului de calitate actual, cerut de senzorii de imagine de ultimă generație.

Sistemul optic pentru preluarea imaginii de la o lunetă de ochire, conform invenției, rezolvă problema tehnică, prin aceea că include o lamă divizoare, un element de deviere la 90° a axei optice, ce poate fi o prismă sau o oglindă, și un obiectiv și o cameră video. Lama divizoare, confecționată din sticlă optică, având indicele de refracție n_e = 1.51872 și numărul lui Abbe v_e = 63.96, este un ansamblu lipit, cu o acoperire optică selectivă, caracterizată, pentru domeniul spectral vizibil, de un factor de transmisie τ > 65...75% și de un factor de reflexie p = 24...34%.

Obiectivul include patru componente, și anume, o lentilă frontală pozitivă L1, care are distanța focală f_L1, un dublet negativ D1, care are distanța focală f_D1, un al doilea dublet pozitiv sau negativ D2, cu distanța focală f_D2, și o lentilă pozitivă L2, care are distanța focală f_L2. între distanța focală f_L1 a lentilei L1 și distanța focală f_OB a întregului obiectiv, există raportul f_L1 /f_OB = 2.2 ± 25%, între distanța focală f_L1 a lentilei L1 și distanța focală f_D1 a dubletului D1, există raportul | f_L1/f_d11 = 0.7 ± 25%, iar între distanța focală f_L2 a lentilei L2 și distanța focală f_OB θ întregului obiectiv, există raportul f_L2/f_OB = 1.0 ± 25%. Pentru o distanță focală a obiectivului f_OB = 15 mm, razele și grosimile la centru ale lentilelor, distanțele pe axa optică dintre lentile, indicii de refracție n_e și numerele lui Abbe v_e au valorile indicate în tabelul de mai jos, precum și cele care se încadrează într-un interval de ± 25%, pentru raze, ± 30%, pentru grosimi și distanțe, ± 10%, pentru indicii de refracție n_e și ± 15%, pentru numerele lui Abbe v_e.

Raze (mm)	Grosimi (mm)	Indici de refracție ⁿe	Numărul lui Abbe
15.86	1.84	1.74791	44.57
37.61	0.18	-	-
6.92	2.12	1.65391	55.63
13.78	0.92	1.65222	33.60
4.80	3.48	-	-
-7.66	0.74	1.65222	33.60
9.21	3.22	1.65391	55.63
-10.30	0.18	-	-
13.37	2.20	1.74791	44.57
- 40.02	-	-	-

RO 126066 Β1

Prin aplicarea invenției, se obțin următoarele avantaje:1

- realizarea unui sistem de preluare a imagini de la o lunetă de ochire, cu un număr redus de componente, care permite atât ochirea directă, cât și transmiterea imaginii la 3 senzorul optic al unei camere video;

- o corecție bună a aberațiilor optice;5

- un gabarit relativ redus.

Se dă, în continuare, un exemplu de realizare a invenției, în legătură cu fig. 1 și 2,7 care reprezintă:

- fig. 1, schema de ansamblu a sistemului optic de preluare a imaginii de la o lunetă 9 de ochire, conform invenției;

- fig. 2, schema optică a obiectivului, parte componentă a sistemului de preluare a 11 imaginii, conform invenției.

în fig. 1, care este o reprezentare schematică a ansamblului format de luneta de 13 ochire 1 și de sistemul de preluare a imaginii, conform invenției, sunt trasate cele două căi optice, pe care se poate observa câmpul obiect. Pe o cale, fasciculul de lumină trece 15 nedeviat prin lama divizoare 2 și asigură vederea directă prin lunetă. Pe a doua cale, fasciculul este reflectat la 90°, de două ori, prima dată de acoperirea semitransparentă a 17 lamei divizoare 2 și a doua oară de o prismă sau de o oglindă 3, spre obiectivul 4, care formează imaginea câmpului obiect, pe senzorul 5, al camerei video 6. Axa optică a 19 obiectivului 4 este paralelă cu axa optică a lunetei de ochire 1, obiectivul 4 și camera video 6 fiind așezate deasupra lunetei. 21

Pentru splitarea imaginii pe cele două căi, se folosește lama divizoare 2, care este un ansamblu lipit, format din două prisme, suprafața de lipire fiind înclinată cu un unghi de 23 45° față de axele optice. La una dintre prisme, pe această suprafață, se depune o acoperire optică selectivă, caracterizată, pentru domeniul spectral vizibil, de un factor de transmisie τ 25 > 65...75% și de un factor de reflexie p = 24...34%.

Obiectivul 4, care preia de la infinit imaginea virtuală, formată de luneta de ochire 1 27 și o focalizează pe senzorul de imagine 5 (de tip CCD sau CMOS), al camerei video 6, are câmpul unghiular obiect corelat cu cel al ocularului lunetei de ochire 1. Distanța focală f_ob, 29 a obiectivului 4, este stabilită astfel încât mărimea imaginii formate de obiectiv să se încadreze în diagonala senzorului optic al camerei video 6. 31

Obiectivul 4 este calculat și corectat, împreună cu lama divizoare și cu prisma cu reflexie, la 90°, în cazul în care elementul de deviere a axei optice este o prismă. Se ia în 33 calcul și lamela de protecție care acoperă suprafața activă a senzorului de imagine, împreună cu filtrele de tăiere pentru IR și/sau UV ale camerei video, dacă acestea există. 35 Obiectivul sistemului de preluare a imaginii conform invenției, a cărui schemă optică este reprezentată în fig. 2, include patru componente, și anume, o lentilă frontală, pozitivă 37 L1, care are distanța focală f_L1, un dublet negativ D1, care are distanța focală f_D1, un al doilea dublet pozitiv sau negativ D2, cu distanța focală f_D2 și o lentilă pozitivă L2, care are distanța 39 focală f_L2. între distanța focală f_L1 a lentilei L1 și distanța focală f_OB a întregului obiectiv, există raportul f_L1/f_OB = 2.2 ± 25%, între distanța focală f_L1 a lentilei L1 și distanța focală f_D1 a 41 dubletului D1, există raportul | f_L1/f_d11 = 0.7 ± 25%, iar între distanța focală f_L2 a lentilei L2 și distanța focală f_OB a întregului obiectiv, există raportul f_L2/f_OB = 1.0 ± 25%. Pentru o distanță 43 focală a obiectivului f_OB = 15 mm, razele și grosimile la centru ale lentilelor, distanțele pe axa optică dintre lentile, indicii de refracție n_e și numerele lui Abbe v_£ au valorile indicate în 45 tabelul de mai jos, precum și cele care se încadrează într-un interval de ± 25%, pentru raze, ± 30%, pentru grosimi și distanțe, ± 10%, pentru indicii de refracție n_e și ± 15%, pentru 47 numerele lui Abbe v_e.

RO 126066 Β1

1	Raze (mm)	Grosimi (mm)	Indici de refracție ⁿe	Numărul lui Abbe
3	15.86	1.84	1.74791	44.57
	37.61	0.18	-	-
5	6.92	2.12	1.65391	55.63
	13.78	0.92	1.65222	33.60
7	4.80	3.48	-	-
	- 7.66	0.74	1.65222	33.60
9	9.21	3.22	1.65391	55.63
	-10.30	0.18	-	-
11	13.37	2.20	1.74791	44.57
	-40.02	-	-	-

Camera video folosită la sistemul optic de preluare a imaginii de la o lunetă de ochire, 15 conform exemplului de realizare a invenției, are un senzor de imagine de tip CCD, cu diagonala de 1/3. Acest tip de cameră video asigură o calitate foarte bună a imaginii și un 17 gabarit redus.

Claims

Revendicări

1. Sistem optic pentru un dispozitiv de preluare a imaginii de la o lunetă de ochire, 3 care se atașează după ocularul lunetei și are rolul de a prelua imaginea formată prin luneta de ochire, focalizând-o pe senzorul optic al unei camere video, permițând în același timp și 5 observarea normală prin lunetă, caracterizat prin aceea că include o lamă divizoare, un element de deviere la 90° a axei optice, ce poate fi o prismă sau o oglindă, și un obiectiv și 7 o cameră video, obiectivul fiind alcătuit din patru componente, și anume, o lentilă frontală pozitivă (L1), urmată de un dublet negativ (D1), de un al doilea dublet pozitiv sau negativ 9 (D2) și de o lentilă pozitivă (L2), care pentru o distanță focală a obiectivului f_OB = 15 mm, au razele și grosimile la centru ale lentilelor, distanțele pe axa optică dintre lentile, indicii de 11 refracție n_e și numerele lui Abbe, egale cu valorile indicate în tabelul de mai jos, precum și cele care se încadrează într-un interval de ± 25%, pentru raze, ± 30%, pentru grosimi și 13 distanțe, ± 10%, pentru indicii de refracție n_e și ± 15%, pentru numerele lui Abbe v_e.

Raze (mm) Grosimi (mm) Indici de refracție ⁿe Numărul lui Abbe 15.86 1.84 1.74791 44.57 37.61 0.18 - - 6.92 2.12 1.65391 55.63 13.78 0.92 1.65222 33.60 4.80 3.48 - - - 7.66 0.74 1.65222 33.60 9.21 3.22 1.65391 55.63 -10.30 0.18 - - 13.37 2.20 1.74791 44.57 -40.02 - - -

2. Sistem optic, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, între distanța 29 focală f_L1 a lentilei (L1) și distanța focală f_OB a întregului obiectiv, există raportul f_L1/f_OB = 2.2 ± 25%, între distanța focală f_L1 a lentilei (L1) și distanța focală f_D1 a dubletului (D1), există 31 raportul | f_L1/f_d11 = 0.7 ± 25%, iar între distanța focală f_L2 a lentilei (L2) și distanța focală f_OB a întregului obiectiv, există raportul f_L2/f_OB = 1 0 ± 25%. 33
3. Sistem optic, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că lama divizoare, folosită pentru splitarea imaginii, este un ansamblu lipit, confecționat din sticlă optică, având 35 indicele de refracție n_e = 1.51872 și numărul lui Abbe v_e = 63.96, cu o acoperire optică selectivă, care, pentru domeniul spectral vizibil, are un factor de transmisie τ > 65...75% și 37 un factor de reflexie, p = 24...34.