RU185562U1 - Инфракрасная система с двумя полями зрения - Google Patents

Инфракрасная система с двумя полями зрения Download PDF

Info

Publication number
RU185562U1
RU185562U1 RU2018128995U RU2018128995U RU185562U1 RU 185562 U1 RU185562 U1 RU 185562U1 RU 2018128995 U RU2018128995 U RU 2018128995U RU 2018128995 U RU2018128995 U RU 2018128995U RU 185562 U1 RU185562 U1 RU 185562U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
component
lens
fields
optical axis
view
Prior art date
Application number
RU2018128995U
Other languages
English (en)
Inventor
Виллен Арнольдович Балоев
Владимир Петрович Иванов
Наталья Геннадьевна Нигматуллина
Сергей Владимирович Рагинов
Дина Нургазизовна Шарифуллина
Original Assignee
Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО") filed Critical Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО")
Priority to RU2018128995U priority Critical patent/RU185562U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU185562U1 publication Critical patent/RU185562U1/ru

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/14Optical objectives specially designed for the purposes specified below for use with infrared or ultraviolet radiation
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области оптического приборостроения и касается инфракрасной системы с двумя полями зрения. Система состоит из трех расположенных вдоль оптической оси оптических компонентов и фотоприемного устройства. Первый компонент содержит первую положительную выпукло-вогнутую и вторую отрицательную асферическую линзы. Второй компонент содержит двояковогнутую асферическую линзу и установлен с возможностью перемещения вдоль оптической оси. Третий компонент содержит первую двояковыпуклую и вторую отрицательную асферическую линзы. Для фокусных расстояний f'f'и f'первого, второго и третьего компонентов соответственно и максимального фокусного расстояния системы f'выполняются следующие соотношения: 0,5<f'/ f'<0,7; -0,15<f'/ f'<-0,07; 0,1<f'/ f'<0,2. Технический результат заключается в уменьшении величины перемещения второго компонента и значения коэффициента телеукорочения. 1 ил., 4 табл.

Description

Полезная модель относится к инфракрасным оптическим системам и может быть использована при создании тепловизионных приборов с охлаждаемыми матричными фотоприемными устройствами, осуществляющих обнаружение и распознавание объектов.
Известен объектив с двумя полями зрения для среднего инфракрасного диапазона (см. патент RU 2463633 С1, МПК7 G02B 13/14, G02B 15/14, G02B 9/60 публ. 26.05.2011 г. ) с фокусным расстоянием 100/33 мм и относительными отверстием 1:2, в котором смена полей зрения осуществляется перемещением одного из компонентов вдоль оптической оси. Недостатками объектива являются малое фокусное расстояние в узком поле зрения и большая величина перемещения подвижного компонента (65 мм).
Также известна инфракрасная система с двумя полями зрения (см. патент US 9025256 В2, МПК7 G02B 13/14, G02B 15/14 публ. 05.05.2015 г. ). Фокусное расстояние системы 50,8/25,8 мм, относительное отверстие 1:2, смена полей зрения осуществляется перемещением одного из компонентов вдоль оптической оси. Недостатками являются малое фокусное расстояние в узком поле зрения и небольшая кратность изменения фокусного расстояния.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой системе, принятой за прототип, является оптическая система с двумя полями зрения для среднего инфракрасного диапазона (см. патент US 6424460 В1, МПК7 G02B 15/14 публ. 23.07.2002 г. ), состоящая из расположенных вдоль оптической оси первого компонента, содержащего положительную выпукло-вогнутую асферическую линзу, второго компонента, содержащего двояковогнутую асферическую и положительную вогнуто-выпуклую линзы, третьего компонента, содержащего положительную выпукло-вогнутую, двояковыпуклую асферическую и отрицательную вогнуто-выпуклую линзы, и фотоприемного устройства с охлаждаемой диафрагмой. Второй компонент установлен с возможностью перемещения вдоль оптической оси для осуществления переключения полей зрения, при этом величина перемещения составляет Δ=43,2 мм. Указанная система предназначена для работы в средневолновом инфракрасном диапазоне спектра с относительным отверстием 1:2,5, в широком поле зрения, соответствующем режиму обнаружения объектов, фокусное расстояние составляет f'min=53 мм, в узком поле зрения, соответствующем режиму распознавания, фокусное расстояние - f'max =160 мм, длина от первой поверхности до плоскости чувствительных элементов - L=180 мм. В системе выполняются следующие соотношения:
f'I / f'max=1, f'II / f'max=-0,23, f'III / f'max=0,25, где f'I, f'II f'III – фокусные расстояния компонентов системы. Коэффициент телеукорочения TL=L/ f'max=l,125, который зависит от выбора соотношений фокусных расстояний отдельных компонентов к максимальному фокусному расстоянию системы.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является улучшение массо-габаритных характеристик инфракрасной системы за счет уменьшения коэффициента телеукорочения и величины перемещения второго компонента.
Указанная цель достигается тем, что в инфракрасной системе с двумя полями зрения, состоящей из расположенных вдоль оптической оси первого компонента, содержащего первую положительную выпукло-вогнутую линзу, второго компонента, содержащего двояковогнутую асферическую линзу и установленного с возможностью перемещения вдоль оптической оси, третьего компонента, содержащего первую положительную и вторую асферическую линзы, и фотоприемного устройства, в первом компоненте дополнительно введена вторая отрицательная асферическая линза, в третьем компоненте первая линза выполнена двояковыпуклой, а вторая - отрицательной, при этом выполняются следующие соотношения:
0,5< f'I / f'max<0,7;
-0,15< f'II / f'max<-0,07;
0,1<f'III / f'max<0,2,
где f'I, f'II и f'III - фокусные расстояния первого, второго и третьего компонентов; f'max - максимальное фокусное расстояние системы.
На фигуре представлена оптическая схема инфракрасной системы с двумя полями зрения.
Инфракрасная система с двумя полями зрения состоит из расположенных вдоль оптической оси первого компонента I, содержащего первую положительную выпукло-вогнутую линзу 1 и вторую отрицательную асферическую линзу 2, второго компонента II, содержащего двояковогнутую асферическую линзу 3 и установленного с возможностью перемещения вдоль оптической оси, третьего компонента III, содержащего двояковыпуклую линзу 4 и вторую отрицательную асферическую линзу 5, и фотоприемного устройства 6 с охлаждаемой диафрагмой 7. Вторая отрицательная асферическая линза 2 первого компонента I выполнена плоско-вогнутой или выпукло-вогнутой, или двояковогнутой. Вторая отрицательная асферическая линза 5 третьего компонента III выполнена вогнуто-плоской или вогнуто-выпуклой, или двояковогнутой. Выбор формы линз 2, 5 обусловлен обеспечением оптимальной аберрационной коррекции.
Для фокусных расстояний f'I f'II и f'III первого I, второго II и третьего III компонентов соответственно и максимального фокусного расстояния системы f'max выполняются следующие соотношения: 0,5<f'I / f'max<0,7; -0,15<f'II / f'max<-0,07; 0,1<f'III / f'max<0,2.
В таблице 1 приведены конструктивные параметры конкретного примера исполнения инфракрасной системы с двумя полями зрения.
Figure 00000001
Figure 00000002
В таблице 2 приведены соотношения, выполняемые в заявляемой системе, для фокусных расстояний f'I f'II и f'III первого I, второго II и третьего III компонентов соответственно и максимального фокусного расстояния системы f'max для конкретного примера исполнения, приведенного в таблице 1.
Figure 00000003
В таблице 3 приведены значения переменных воздушных промежутков для двух полей зрения объектива.
Figure 00000004
В таблице 4 приведены технические характеристики.
Figure 00000005
Как видно из таблицы 4 длина системы составляет 134,05 мм, при этом коэффициент телеукорочения TL=0,807, что в 1,4 меньше чем в прототипе. Как видно из таблицы 3 величина перемещения второго компонента II составляет 15,4 мм, что в 2,8 раза меньше чем в прототипе. Уменьшение коэффициента телеукорочения и величины перемещения второго компонента II обеспечивается выбором конструктивного исполнения компонентов и выполнением соотношений, приведенных в таблице 2. Конструктивное исполнение первого компонента I, в котором введена дополнительная отрицательная асферическая линза 2, и выбор формы линз третьего компонента III обеспечивает при меньших, по сравнению с прототипом, соотношениях, приведенных в таблице 2, оптимальную аберрационную коррекцию.
Инфракрасная система с двумя полями зрения работает следующим образом: поток излучения проходит через линзы 1-5 компонентов I-III системы, преломляясь на каждой поверхности в соответствии с радиусами кривизны и материалами линз и фокусируется в плоскости чувствительных элементов приемника излучения 6. Диаметр пучка излучения определяется диаметром охлаждаемой диафрагмы 7 приемника излучения 6.
Смена полей зрения (фокусного расстояния) системы осуществляется перемещением линзы 3 второго компонента II вдоль оптической оси на 15,4 мм.
Таким образом, выполнение инфракрасной системы с двумя полями зрения в соответствии с предлагаемым техническим решением обеспечивает уменьшение величины перемещения второго компонента и значения коэффициента телеукорочения, что позволяет использовать ее при создании малогабаритных тепловизионных приборов.

Claims (5)

  1. Инфракрасная система с двумя полями зрения, состоящая из расположенных вдоль оптической оси первого компонента, содержащего первую положительную выпукло-вогнутую линзу, второго компонента, содержащего двояковогнутую асферическую линзу и установленного с возможностью перемещения вдоль оптической оси, третьего компонента, содержащего первую положительную и вторую асферическую линзы, и фотоприемного устройства, отличающаяся тем, что в первом компоненте дополнительно введена вторая отрицательная асферическая линза, в третьем компоненте первая линза выполнена двояковыпуклой, а вторая - отрицательной, при этом выполняются следующие соотношения:
  2. Figure 00000006
  3. Figure 00000007
  4. Figure 00000008
  5. где f'I, f'II и f'III - фокусные расстояния первого, второго и третьего компонентов; f'max - максимальное фокусное расстояние системы.
RU2018128995U 2018-08-07 2018-08-07 Инфракрасная система с двумя полями зрения RU185562U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018128995U RU185562U1 (ru) 2018-08-07 2018-08-07 Инфракрасная система с двумя полями зрения

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018128995U RU185562U1 (ru) 2018-08-07 2018-08-07 Инфракрасная система с двумя полями зрения

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU185562U1 true RU185562U1 (ru) 2018-12-11

Family

ID=64754177

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018128995U RU185562U1 (ru) 2018-08-07 2018-08-07 Инфракрасная система с двумя полями зрения

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU185562U1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2777463C1 (ru) * 2021-11-08 2022-08-04 Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО") Оптико-электронная система определения координат

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5493441A (en) * 1994-01-13 1996-02-20 Texas Instruments Incorporated Infrared continuous zoom telescope using diffractive optics
US6424460B1 (en) * 1998-05-08 2002-07-23 Pilkington Pe Limited Dual field-of-view objects system for the infrared
RU2541420C1 (ru) * 2013-11-01 2015-02-10 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (ОАО "НПО ГИПО") Инфракрасный объектив с двумя полями зрения
RU2630195C1 (ru) * 2016-04-01 2017-09-05 Публичное акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" Инфракасный телеобъектив с двумя полями зрения

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5493441A (en) * 1994-01-13 1996-02-20 Texas Instruments Incorporated Infrared continuous zoom telescope using diffractive optics
US6424460B1 (en) * 1998-05-08 2002-07-23 Pilkington Pe Limited Dual field-of-view objects system for the infrared
RU2541420C1 (ru) * 2013-11-01 2015-02-10 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (ОАО "НПО ГИПО") Инфракрасный объектив с двумя полями зрения
RU2630195C1 (ru) * 2016-04-01 2017-09-05 Публичное акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" Инфракасный телеобъектив с двумя полями зрения

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2777463C1 (ru) * 2021-11-08 2022-08-04 Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО") Оптико-электронная система определения координат

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102662850B1 (ko) 촬상 광학계
CN106164729B (zh) 变焦透镜光学系统
KR20180040262A (ko) 촬상 광학계
TWI803849B (zh) 光學成像系統
KR101701008B1 (ko) 촬상 광학계
KR20190121678A (ko) 촬상 광학계
KR20190057664A (ko) 촬상 광학계
KR102294539B1 (ko) 촬상 광학계
RU2694557C1 (ru) Инфракрасная система с двумя полями зрения
KR102642916B1 (ko) 촬상 광학계
RU185562U1 (ru) Инфракрасная система с двумя полями зрения
KR20180073904A (ko) 촬상 광학계
JP2018091956A (ja) カタディオプトリック光学系
KR102411393B1 (ko) 촬상 광학계
RU2624658C1 (ru) Инфракрасная система с двумя полями зрения
RU190245U1 (ru) Светосильная инфракрасная система
RU166689U1 (ru) Инфракрасная система с двумя полями зрения
RU182711U1 (ru) Оптическая система оптико-электронного координатора
RU201916U1 (ru) Инфракрасная система с тремя полями зрения
RU2754310C1 (ru) Инфракрасная система с тремя полями зрения
RU2316797C1 (ru) Линзовый объектив с изменяемым фокусным расстоянием для работы в ик-области спектра
RU2746941C1 (ru) Оптическая система
RU2714592C1 (ru) Светосильная инфракрасная система
RU2779740C1 (ru) Инфракрасный объектив
RU200618U1 (ru) Оптическая система

Legal Events

Date Code Title Description
MG9K Termination of a utility model due to grant of a patent for identical subject

Ref document number: 2694557

Country of ref document: RU

Effective date: 20190716