RU136198U1 - THREE-CHANNEL MIRROR AND LENS OPTICAL SYSTEM - Google Patents
THREE-CHANNEL MIRROR AND LENS OPTICAL SYSTEM Download PDFInfo
- Publication number
- RU136198U1 RU136198U1 RU2013129666/28U RU2013129666U RU136198U1 RU 136198 U1 RU136198 U1 RU 136198U1 RU 2013129666/28 U RU2013129666/28 U RU 2013129666/28U RU 2013129666 U RU2013129666 U RU 2013129666U RU 136198 U1 RU136198 U1 RU 136198U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lens
- mirror
- spectrometer
- plane
- infrared range
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Lenses (AREA)
Abstract
Трехканальная зеркально-линзовая оптическая система, содержащая зеркальный объектив, включающий главное вогнутое асферическое зеркало и вторичное выпуклое асферическое зеркало, линзовый компенсатор зеркального объектива для видимого или ближнего инфракрасного диапазона, объектив для среднего инфракрасного диапазона, первый спектроделитель, выполненный в виде наклонной плоскопараллельной пластинки, приемник излучения видимого или ближнего инфракрасного диапазона, приемник излучения среднего инфракрасного диапазона с охлаждаемой диафрагмой, отличающаяся тем, что введен общий для среднего и дальнего инфракрасных диапазонов объектив, включающий последовательно расположенные по ходу лучей первую двояковыпуклую линзу, выпукло-вогнутую линзу, вторую двояковыпуклую линзу, и расположенный таким образом, что его передняя фокальная плоскость совпадает с задней фокальной плоскостью зеркального объектива; введена линза-коллектив, расположенная в непосредственной близости перед задней фокальной плоскостью зеркального объектива; введен второй спектроделитель, выполненный в виде плоскопараллельной пластинки и установленный между главным вогнутым и вторичным выпуклым зеркалами, перпендикулярно оптической оси; первый спектроделитель расположен после общего объектива в параллельном пучке лучей; введен объектив для дальнего инфракрасного диапазона, установленный после первого спектроделителя и включающий последовательно расположенные по ходу лучей три одиночные линзы в форме менисков, причем первый мениск обращен к плоскости изображения выпуклой стороной, второй и третий - вогнутой; введен приемн�Three-channel mirror-lens optical system containing a mirror lens, including a main concave aspherical mirror and a secondary convex aspherical mirror, a lens compensator for a mirror lens for the visible or near infrared range, a lens for the middle infrared range, the first spectrometer, made in the form of an inclined plane-parallel plate, a receiver radiation of visible or near infrared range, the receiver of radiation of the middle infrared range with a cooling diaphragm, characterized in that a common lens for the middle and far infrared ranges is introduced, including a first biconvex lens, a convex-concave lens, and a second biconvex lens arranged in sequence along the rays, and arranged so that its front focal plane coincides with the rear focal the plane of the mirror lens; introduced a collective lens located in close proximity to the rear focal plane of the mirror lens; introduced a second spectrometer, made in the form of a plane-parallel plate and installed between the main concave and secondary convex mirrors, perpendicular to the optical axis; the first spectrometer is located after the common lens in a parallel beam of rays; introduced a lens for the far infrared range, mounted after the first spectrometer and including three single meniscus-shaped lenses sequentially located along the rays, the first meniscus facing the image plane with a convex side, the second and third concave; Received
Description
Полезная модель относится к области оптико-электронного приборостроения, в частности, к многоспектральным оптико-электронным системам, и может быть использована в тепловизионных приборах.The utility model relates to the field of optoelectronic instrumentation, in particular, to multispectral optoelectronic systems, and can be used in thermal imaging devices.
Известен многоспектральный объектив [Лебедев О.А., Сабинин В.Е., Солк С.В., Крупногабаритный многоспектральный объектив. Оптический журнал, т.78, №11, 2011 г., с.24-27], содержащий главное вогнутое асферическое зеркало, вторичное выпуклое асферическое зеркало, линзовый компенсатор, приемник излучения. Объектив может работать в диапазоне 0.4-10 мкм.Known multispectral lens [Lebedev O.A., Sabinin V.E., Salk S.V., Oversized multispectral lens. Optical Journal, t.78, No. 11, 2011, p.24-27], containing the main concave aspherical mirror, a secondary convex aspherical mirror, a lens compensator, a radiation receiver. The lens can work in the range of 0.4-10 microns.
Признаки аналога совпадают со следующими признаками полезной модели: объектив содержит главное вогнутое и вторичное выпуклое асферические зеркала, линзовый компенсатор и может работать в видимом диапазоне, а также ближнем, среднем и дальнем инфракрасном (ИК) диапазонах.The features of the analogue coincide with the following features of the utility model: the lens contains the main concave and secondary convex aspherical mirrors, the lens compensator and can work in the visible range, as well as near, middle and far infrared (IR) ranges.
К недостаткам известного аналога можно отнести следующее: во-первых, невозможно получить изображения одновременно на нескольких приемниках, во-вторых, невозможно работать с охлаждаемыми приемниками ИК излучения.The disadvantages of the known analogue include the following: firstly, it is impossible to obtain images at the same time on several receivers, and secondly, it is impossible to work with cooled receivers of infrared radiation.
Другим аналогом может служить многоспектральная оптическая система [Патент EP 1862837 B1, опубл. 08.08.2012], содержащая главное вогнутое асферическое зеркало, вторичное выпуклое асферическое зеркало, двухлинзовый компенсатор, общий объектив, спектроделитель в виде наклонной плоскопараллельной пластинки, приемники изображения.Another analogue may be a multispectral optical system [Patent EP 1862837 B1, publ. 08/08/2012], containing a main concave aspherical mirror, a secondary convex aspherical mirror, a two-lens compensator, a common lens, a spectrometer in the form of an inclined plane-parallel plate, image receivers.
Признаки данного аналога совпадают со следующими характеристиками полезной модели: оптическая система содержит главное вогнутое и вторичное выпуклое асферические зеркала, общий объектив, спектроделитель и три приемника изображения. В качестве спектроделителя использована наклонная плоскопараллельная пластина.The features of this analogue coincide with the following characteristics of the utility model: the optical system contains the main concave and secondary convex aspherical mirrors, a common lens, a spectrometer, and three image detectors. An inclined plane-parallel plate was used as a spectrodivider.
К недостаткам можно отнести следующее: во-первых, оптическая система не может одновременно создавать изображения на трех приемниках (работает либо приемник видимой или ближней ИК области спектра, либо два приемника: средней и дальней ИК областей спектра), во-вторых, спектроделитель размещен в сходящемся пучке лучей и вносит аберрации, которые сложно исправить.The disadvantages include the following: firstly, the optical system cannot simultaneously create images on three receivers (either the receiver of the visible or near infrared spectral range or two receivers: the middle and far infrared spectral regions), and secondly, the spectrometer is located in converging beam of rays and introduces aberrations that are difficult to fix.
Наиболее близким аналогом к предлагаемой полезной модели по совокупности существенных признаков является многоспектральная зеркально-линзовая оптическая система [United States Patent №5,841,574 от Nov.24, 1998 г.], содержащая главное вогнутое асферическое зеркало, вторичное выпуклое асферическое зеркало, спектроделитель в виде наклонной плоскопараллельной пластины, установленной перед фокальной плоскостью двухзеркальной системы, децентрированный входной зрачок, использующий неэкранированную часть зеркальной системы, и оптические системы в видимом и ИК каналах. В ИК канале используется охлаждаемый приемник изображения с апертурной диафрагмой внутри приемника.The closest analogue to the proposed utility model in terms of the set of essential features is a multispectral mirror-lens optical system [United States Patent No. 5,841,574 of Nov.24, 1998] containing a main concave aspherical mirror, a secondary convex aspherical mirror, and a spectral splitter in the form of an oblique plane-parallel a plate installed in front of the focal plane of a two-mirror system, a decentralized entrance pupil using the unshielded part of the mirror system, and optical systems in the visible and IR channels. The IR channel uses a cooled image receiver with an aperture diaphragm inside the receiver.
Признаки прототипа совпадают со следующими признаками предлагаемой полезной модели:The features of the prototype coincide with the following features of the proposed utility model:
- оптическая система содержит главное вогнутое и вторичное выпуклое асферические зеркала;- the optical system contains the main concave and secondary convex aspherical mirrors;
- спектроделитель представляет собой наклонную плоскопараллельную пластину;- the spectrometer is an inclined plane-parallel plate;
- один из каналов - средней ИК области (3-5 мкм) - содержит охлаждаемый приемник изображения.- one of the channels - the middle IR region (3-5 microns) - contains a cooled image receiver.
К недостаткам прототипа можно отнести следующее:The disadvantages of the prototype include the following:
- использование в качестве спектроделителя наклонной плоскопараллельной пластины в сходящемся пучке лучей вносит аберрации нецентрированной системы, которые не могут быть скомпенсированы аберрациями центрированной системы. Для их исправления необходим компенсатор, у которого одна из поверхностей имеет цилиндрическую или торическую форму.- the use of an inclined plane-parallel plate as a spectrodivider in a converging beam of rays introduces aberrations of an off-center system that cannot be compensated by aberrations of a centered system. To correct them, a compensator is required, in which one of the surfaces has a cylindrical or toric shape.
- использование наклонной плоскопараллельной пластины в качестве спектроделителя в сходящемся пучке лучей усложняет линзовую систему после спектроделителя в ИК каналах с охлаждаемыми приемниками изображения. В прототипе только в одном канале (3-5 мкм) линзовая часть содержит восемь линз, и это при относительном отверстии 1:5. В видимом канале, который работает на отражение от спектроделителя, пять линз. Всего в прототипе тринадцать линз на два канала. В предлагаемой полезной модели двенадцать линз на три канала.- the use of an inclined plane-parallel plate as a spectrometer in a converging beam of rays complicates the lens system after the spectrometer in IR channels with cooled image receivers. In the prototype, in only one channel (3-5 μm), the lens part contains eight lenses, and this with a relative aperture of 1: 5. There are five lenses in the visible channel, which operates on reflection from a spectrum splitter. In total, the prototype has thirteen lenses on two channels. In the proposed utility model, twelve lenses on three channels.
Задачей полезной модели, как технического решения, является получение изображения на трех приемниках одновременно. Кроме этого, заявляемая полезная модель должна обеспечить увеличение светосилы, получение качества изображения, близкого к дифракционному, уменьшение количества линз при увеличении количества одновременно работающих каналов, а также получение возможности работы с охлаждаемыми приемниками изображения не только в среднем, но и в дальнем ИК диапазоне (8-12 мкм).The objective of the utility model, as a technical solution, is to obtain images on three receivers simultaneously. In addition, the claimed utility model should provide an increase in aperture ratio, obtaining image quality close to diffraction, a decrease in the number of lenses with an increase in the number of simultaneously working channels, and also the possibility of working with cooled image receivers not only in the average, but also in the far infrared range ( 8-12 microns).
Технические результаты получены за счет того, что в трехканальную зеркально-линзовую оптическую систему, содержащую зеркальный объектив, включающий главное вогнутое асферическое зеркало и вторичное выпуклое асферическое зеркало, линзовый компенсатор зеркального объектива для видимого или ближнего инфракрасного диапазона, объектив для среднего инфракрасного диапазона, первый спектроделитель, выполненный в виде плоскопараллельной наклонной пластинки, приемник излучения видимого или ближнего инфракрасного диапазона, приемник излучения среднего инфракрасного диапазона с охлаждаемой диафрагмой может быть введен общий для среднего и дальнего инфракрасных диапазонов объектив, включающий последовательно расположенные по ходу лучей первую двояковыпуклую линзу, выпукло-вогнутую линзу, вторую двояковыпуклую линзу, и расположенный таким образом, что его передняя фокальная плоскость совпадает с задней фокальной плоскостью зеркального объектива. Кроме этого, может быть введена линза-коллектив, расположенная в непосредственной близости перед задней фокальной плоскостью зеркального объектива. Также может быть введен второй спектроделитель, выполненный в виде плоскопараллельной пластинки и установленный между главным вогнутым и вторичным выпуклым зеркалами, перпендикулярно оптической оси. Первый спектроделитель может быть расположен после общего объектива в параллельном пучке лучей. Также может быть введен объектив для дальнего инфракрасного диапазона, установленный после первого спектроделителя и включающий последовательно расположенные по ходу лучей три одиночные линзы в форме менисков, причем первый мениск обращен к плоскости изображения выпуклой стороной, второй и третий - вогнутой. Кроме этого может быть введен приемник излучения дальнего инфракрасного диапазона с охлаждаемой диафрагмой.Technical results were obtained due to the fact that in a three-channel mirror-lens optical system containing a mirror lens, including a main concave aspherical mirror and a secondary convex aspherical mirror, a lens compensator for a mirror lens for visible or near infrared range, a lens for mid-infrared range, the first spectrometer made in the form of a plane-parallel inclined plate, a radiation receiver of visible or near infrared range, a radiation receiver In order to achieve a medium infrared range with a cooled diaphragm, a common lens for the middle and far infrared ranges can be introduced, including a first biconvex lens, a convex-concave lens, and a second biconvex lens sequentially located along the rays, and located so that its front focal plane coincides with rear focal plane of the mirror lens. In addition, a collective lens can be introduced located in close proximity to the rear focal plane of the mirror lens. A second spectrometer can also be introduced, made in the form of a plane-parallel plate and mounted between the main concave and secondary convex mirrors, perpendicular to the optical axis. The first spectrometer can be located after a common lens in a parallel beam of rays. A far infrared lens can also be introduced, mounted after the first spectro-splitter and including three single meniscus-shaped lenses sequentially located along the rays, the first meniscus facing the image plane with a convex side, the second and third concave. In addition, a far infrared radiation detector with a cooled diaphragm can be introduced.
При введении общего для среднего и дальнего ИК диапазонов объектива, формирующего параллельный пучок лучей, введении линзы-коллектива, введении второго спектроделителя, расположении первого спектроделителя в параллельном пучке лучей, введении объектива и приемника для дальнего ИК диапазона достигается:With the introduction of a common medium and far infrared range of the lens forming a parallel beam of rays, the introduction of a collective lens, the introduction of a second spectrometer, the location of the first spectrograph in a parallel beam, the introduction of a lens and a receiver for the far infrared range is achieved:
- получение изображения на трех приемниках одновременно;- image acquisition on three receivers simultaneously;
- увеличение светосилы;- increase in aperture ratio;
- получение качества изображения, близкого к дифракционному;- obtaining image quality close to diffraction;
- уменьшение количества линз при увеличении количества одновременно работающих каналов;- a decrease in the number of lenses with an increase in the number of simultaneously working channels;
- получение возможности работы с охлаждаемым приемником в дальнем ИК диапазоне.- getting the ability to work with a cooled receiver in the far infrared range.
На чертеже представлена оптическая схема трехканальной зеркально-линзовой оптической системы.The drawing shows an optical diagram of a three-channel mirror-lens optical system.
Трехканальная зеркально-линзовая оптическая система содержит следующие элементы: зеркальный объектив, включающий главное вогнутое асферическое зеркало 1 и вторичное выпуклое зеркало 2; линзовый компенсатор A зеркального объектива для видимого или ближнего ИК диапазона, включающий положительный мениск 3 и отрицательный мениск 4, обращенные к плоскости изображения выпуклой стороной; приемник изображения 5 видимого или ближнего ИК диапазона, второй спектроделитель 6, линза-коллектив 7, общий для среднего и дальнего ИК диапазонов объектив B, включающий двояковыпуклую линзу 8, выпукло-вогнутую линзу 9 и двояковыпуклую линзу 10; первый спектроделитель 11, объектив C для среднего ИК диапазона, включающий отрицательный мениск 12, обращенный к плоскости изображения выпуклой стороной, положительный мениск 13 и отрицательный мениск 14, обращенные к плоскости изображения вогнутой стороной; приемник изображения среднего ИК диапазона 15 с охлаждаемой диафрагмой, объектив D для дальнего ИК диапазона, включающий отрицательный мениск 16, обращенный к плоскости изображения выпуклой стороной, положительный мениск 17 и отрицательный мениск 18, обращенные к плоскости изображения вогнутой стороной; приемник изображения дальнего ИК диапазона 19 с охлаждаемой диафрагмой.The three-channel mirror-lens optical system contains the following elements: a mirror lens, including the main concave aspherical mirror 1 and the
Предложенная оптическая система работает следующим образом. Излучение от удаленного объекта отражается последовательно от главного вогнутого асферического зеркала 1 и вторичного выпуклого асферического зеркала 2 и попадает на спектроделитель 6. Отраженные от спектроделителя 6 лучи после прохождения линз 3 и 4 компенсатора A формируют изображение в плоскости приемника 5. Преломленные спектроделителем 6 лучи создают изображение в задней фокальной плоскости зеркального объектива, а затем преобразовываются в параллельные пучки с помощью линз 8, 9 и 10 общего объектива В. После полученной таким образом телескопической системы параллельные пучки лучей попадают на спектроделитель 11. Отраженные спектроделителем 11 лучи, проходя через линзы 12, 13 и 14 объектива C, формируют изображение в плоскости приемника 15. Преломленные спектроделителем 11 лучи, проходя через линзы 16, 17 и 18 объектива D, формируют изображение в плоскости приемника 19. Линза-коллектив 7 служит для согласования входного зрачка, расположенного на главном зеркале, с апертурными диафрагмами, являющимися выходными зрачками в среднем и дальнем ИК каналах.The proposed optical system operates as follows. Radiation from a distant object is reflected successively from the main concave aspherical mirror 1 and the secondary convex
Разработанная и предложенная заявителем трехканальная зеркально-линзовая оптическая система обладает следующими техническими характеристиками:The three-channel mirror-lens optical system developed and proposed by the applicant has the following technical characteristics:
Таким образом, может быть осуществлена трехканальная зеркально-линзовая оптическая система.Thus, a three-channel mirror lens optical system can be implemented.
Заявленная трехканальная зеркально-линзовая оптическая система позволяет:The claimed three-channel mirror-lens optical system allows you to:
- получить изображения на трех приемниках одновременно;- receive images on three receivers simultaneously;
- увеличить светосилу;- increase aperture ratio;
- получить качество изображения, близкое к дифракционному;- get image quality close to diffraction;
- уменьшить количество линз при увеличении одновременно работающих каналов;- reduce the number of lenses while increasing simultaneously working channels;
- получить возможность работы с охлаждаемым приемником не только в среднем, но и в дальнем ИК диапазоне (8-12 мкм).- get the opportunity to work with a cooled receiver not only on average, but also in the far infrared range (8-12 microns).
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013129666/28U RU136198U1 (en) | 2013-06-27 | 2013-06-27 | THREE-CHANNEL MIRROR AND LENS OPTICAL SYSTEM |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013129666/28U RU136198U1 (en) | 2013-06-27 | 2013-06-27 | THREE-CHANNEL MIRROR AND LENS OPTICAL SYSTEM |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU136198U1 true RU136198U1 (en) | 2013-12-27 |
Family
ID=49818150
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013129666/28U RU136198U1 (en) | 2013-06-27 | 2013-06-27 | THREE-CHANNEL MIRROR AND LENS OPTICAL SYSTEM |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU136198U1 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2615162C1 (en) * | 2015-10-06 | 2017-04-04 | Открытое Акционерное общество "Ростовский оптико-механический завод" | Four-mirror-lens optical system |
RU2617173C2 (en) * | 2015-10-06 | 2017-04-21 | Открытое Акционерное общество "Ростовский оптико-механический завод" | Three-channel mirror-lens optical system |
RU178354U1 (en) * | 2017-10-30 | 2018-03-30 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО") | TWO-CHANNEL MIRROR AND LENS SYSTEM |
RU2672703C1 (en) * | 2017-10-30 | 2018-11-19 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО") | Two-channel mirror-lens system |
RU201189U1 (en) * | 2020-09-08 | 2020-12-02 | Акционерное общество "Московский завод "САПФИР" | Thermal imaging device with three observation channels |
RU224375U1 (en) * | 2024-01-19 | 2024-03-21 | Акционерное общество "Московский завод "САПФИР" | Three-channel night vision device |
-
2013
- 2013-06-27 RU RU2013129666/28U patent/RU136198U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2615162C1 (en) * | 2015-10-06 | 2017-04-04 | Открытое Акционерное общество "Ростовский оптико-механический завод" | Four-mirror-lens optical system |
RU2617173C2 (en) * | 2015-10-06 | 2017-04-21 | Открытое Акционерное общество "Ростовский оптико-механический завод" | Three-channel mirror-lens optical system |
RU178354U1 (en) * | 2017-10-30 | 2018-03-30 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО") | TWO-CHANNEL MIRROR AND LENS SYSTEM |
RU2672703C1 (en) * | 2017-10-30 | 2018-11-19 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО") | Two-channel mirror-lens system |
RU201189U1 (en) * | 2020-09-08 | 2020-12-02 | Акционерное общество "Московский завод "САПФИР" | Thermal imaging device with three observation channels |
RU224375U1 (en) * | 2024-01-19 | 2024-03-21 | Акционерное общество "Московский завод "САПФИР" | Three-channel night vision device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU136198U1 (en) | THREE-CHANNEL MIRROR AND LENS OPTICAL SYSTEM | |
RU150182U1 (en) | HEAT DETECTOR-FAR | |
US9651763B2 (en) | Co-aperture broadband infrared optical system | |
US10509210B2 (en) | Two-color very wide field of view refractive eyepiece-type optical form | |
RU2615162C1 (en) | Four-mirror-lens optical system | |
US9354116B1 (en) | Optical forms for multi-channel double-pass dispersive spectrometers | |
CN205691077U (en) | A kind of optical axis tests device with the datum clamp face depth of parallelism | |
CN103578097A (en) | Dual-waveband high-low resolution collaborative target identification device | |
CN105424187B (en) | Refrigeration mode LONG WAVE INFRARED imaging spectrometer based on Dyson structures | |
RU2400784C1 (en) | Infrared objective lens with two fields of vision and remote aperture diaphragm | |
CN209878593U (en) | Long-wave infrared Doppler difference interferometer | |
RU2570055C1 (en) | Infrared catadioptric lens | |
RU2419113C1 (en) | Optical system with pinhole aperture for middle infrared range | |
RU2617173C2 (en) | Three-channel mirror-lens optical system | |
CN108345095A (en) | A kind of low veiling glare round-the-clock star tracker optical texture of wide cut | |
CN112130338B (en) | Optical system capable of realizing integration of sub-wavelength pixel polarizer and detector | |
RU131206U1 (en) | OPTICAL SYSTEM OF THE THERMAL VISION DEVICE | |
RU2525463C1 (en) | Optical system for thermal imaging device | |
RU2548379C1 (en) | Device for controlling laser range-finder | |
RU2510059C1 (en) | Infrared objective lens with two fields of vision and remote aperture diaphragm | |
RU2545465C1 (en) | Large-aperture lens | |
RU2672703C1 (en) | Two-channel mirror-lens system | |
CN208013534U (en) | A kind of low veiling glare round-the-clock star tracker optical texture of wide cut | |
RU2505843C1 (en) | Double-channel space telescope for simultaneous observation of earth and stars with image spectral spreading | |
RU2630031C1 (en) | Two-channel mirror-lens system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20180628 |