RU201189U1 - Тепловизионный прибор с тремя каналами наблюдения - Google Patents
Тепловизионный прибор с тремя каналами наблюдения Download PDFInfo
- Publication number
- RU201189U1 RU201189U1 RU2020129589U RU2020129589U RU201189U1 RU 201189 U1 RU201189 U1 RU 201189U1 RU 2020129589 U RU2020129589 U RU 2020129589U RU 2020129589 U RU2020129589 U RU 2020129589U RU 201189 U1 RU201189 U1 RU 201189U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- thermal imaging
- lens
- radiation
- microns
- output
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B17/00—Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
- G02B17/08—Catadioptric systems
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
- G02B23/12—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices with means for image conversion or intensification
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Astronomy & Astrophysics (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
Тепловизионный прибор содержит зеркально-линзовый инфракрасный объектив, содержащий защитное окно, параболическое зеркало, первый плоский зеркальный контротражатель, нанесенный на вторую по ходу луча оптическую поверхность защитного окна, отражающий излучение в области спектра 30-40 мкм и пропускающий излучение в области спектра 3-5 мкм и 8-12 мкм, второй плоский зеркальный контротражатель, нанесенный на плоскопараллельную пластину, пропускающий излучение в области спектра 3-5 мкм и отражающий в области спектра 8-12 мкм, три тепловизионных модуля, представляющих собой матрицы фотодетекторов, подключенных к, соответственно, первому, второму и третьему электронным блокам, выходы которых подключены к входам блока электронной обработки, выход которого подключен к OLED дисплею. Излучение фокусируется на матрицы фотодетекторов тремя линзовыми компенсаторами полевых аберраций. Технический результат - повышение информационных возможностей ТВП за счет расширения рабочей области спектра ТВП. 1 ил.
Description
Предлагаемая полезная модель относится к технике оптико-электронных приборов наблюдения, в частности, к тепловизионным приборам (ТВП).
Известены ТВП второго поколения (см. Гейхман И.Л., Волков В.Г. Видение и безопасность. М.: Новости, 2009, 840 с, с. 470, блок-схема рис. 6.1.3, с. 487, рис. 6.2.9а, с. 487, ТВП ТПН-1 фирмы ОАО КОМЗ, РФ, с. 487, рис. 6.2.9з, ТВП FORTIS, фирмы Siemens Abbis/Leica, Швейцария). ТВП содержат инфракрасный (ИК) объектив, оптико-механическую систему развертки изображения по одной координате, фотоприемное устройство (ФПУ), выполненное в виде двух или более линеек фотодетекторов, электронный блок, OLED дисплей. Недостатком таких ТВП является их низкая геометрическая разрешающая способность, низкое отношение сигнал/шум, наличие оптико-механической системы развертки изображения. Кроме того, недостатком является работа только в одном диапазоне спектра (3-5 мкм или 8-12 мкм). Это ограничивает информационные возможности ТВП, поскольку в каждом возможном рабочем диапазоне спектра (3-5 мкм, 8-12 мкм, 30-40 мкм) содержатся свои важные информационные признаки.
Известны ТВП третьего поколения (см. Гейхман И.Л., Волков В.Г. Видение и безопасность. М.: Новости, 2009, 840 с, с. 488; рис. 6.2.13б - ТВП MAG 2406 фирмы Raytheon, США, с. 499; рис. 6.2.27 - ТВП Sentinel фирмы Raytheon, США). Известен также принятый за прототип ТВП третьего поколения (см. Гейхман И.Л., Волков В.Г. Видение и безопасность. М.: Новости, 2009, 840 с, с. 470, блок-схема рис. 6.1.4.) ТВП содержат ИК объектив, ФПУ. В отличие от ТВП второго поколения в ТВП третьего поколения отсутствует оптико-механическая система развертки изображения, ФПУ выполнено в виде фокально-плоскостной матрицы фотодетекторов. Достоинством ТВП третьего поколения по сравнению с ТВП второго поколения является его более высокая геометрическая разрешающая способность, более высокое отношение сигнал/шум, отсутствие оптико-механической системы развертки изображения. Однако недостатком такого ТВП по-прежнему является работа только в одной области спектра, что ограничивает информационные возможности ТВП.
Задачей предлагаемой полезной модели является повышение информационных возможностей ТВП, за счет расширения рабочей области спектра ТВП.
Указанная задача решается тем, что тепловизионный прибор, содержащий последовательно установленные на оптической оси линзовый инфракрасный объектив, первый тепловизионный модуль, представляющий собой матрицу фотодетекторов, подключенную к первому электронному блоку, выход которого подключен к OLED дисплею, отличающийся тем, что инфракрасный объектив выполнен зеркально-линзовым, причем он состоит из последовательно установленных на оптической оси защитного окна, параболического зеркала, первого плоского зеркального контротражателя, нанесенного на вторую по ходу луча оптическую поверхность защитного окна, первого линзового компенсатора полевых аберраций, сфокусированного на матрицу фотодетекторов первого тепловизионного модуля, при этом в центральной части защитного окна выполнено концентрическое отверстие, в котором дополнительно установлен второй линзовый компенсатор полевых аберраций, сфокусированный на вторую матрицу фотодетекторов дополнительно введенного второго тепловизионного модуля, выход которой подключен через второй электронный блок второго тепловизионного модуля ко второму входу блока электронной обработки, второй компенсатор полевых аберраций оптически сопряжен со вторым плоским зеркальным контротражателем, нанесенным на первый выход плоскопараллельной пластины, на втором выходе которой дополнительно установлен третий линзовый компенсатор полевых аберраций, сфокусированный на дополнительно введенную третью инфракрасную матрицу фотодетекторов третьего тепловизионного модуля, подключенную к его третьему электронному блоку, выход которого подключен к третьему входу блока электронной обработки.
Данная задача решается благодаря тому, что в ТВП ИК объектив выполнен зеркально-линзовым, оптически сопряженный с дополнительно введенными двумя тепловизионными модулями, работающими в разных областях спектра.
Блок-схема предлагаемой полезной модели представлена на чертеже фиг. 1. Устройство содержит ИК зеркально-линзовый объектив 1. Он состоит из последовательно установленных на оптической оси защитного окна 2, параболического зеркала 3, первого плоского зеркального контротражателя 4, нанесенного на вторую по ходу луча оптическую поверхность защитного окна 2, первого линзового компенсатора полевых аберраций 5, первого тепловизионного модуля 6, содержащего последовательно электрически соединенные первую терагерцовую матрицу фотодетекторов 7 и первый электронный блок 8. Его выход подключен к первому входу блока электронной обработки (БЭО) 9, выход которого подключен к OLED дисплею 10. В центральной части защитного окна 2 выполнено концентрическое отверстие 11, в котором установлен второй линзовый компенсатор полевых аберраций 12, оптически сопряженный со вторым плоским зеркальным контротражателем 14, нанесенным на первый выход плоскопараллельной пластины 13. На выходе второго компенсатора полевых аберраций 12 установлен второй тепловизионный модуль 15. Он содержит электрически соединенные матрицу фотодетекторов на основе микроболометров 16 и второй электронный блок 17, выход которого подключен ко второму входу БЭО 9. При этом второй компенсатор полевых аберраций 12 сфокусирован на матрицу фото детекторов 16. На втором выходе плоскопараллельной пластины 13 установлен третий линзовый компенсатор полевых аберраций 18. На его выходе установлен третий тепловизионный модуль 19, содержащий третью матрицу фотодетекторов 20 на основе InSb, подключенной к третьему электронному блоку 21, выход которого подключен к третьему входу БЭО 9. При этом третий линзовый компенсатор полевых аберраций 18 сфокусирован на третью матрицу фотодетекторов 20.
Защитное окно 2 пропускает в областях спектра 3-5 мкм, 8-12 мкм и 30-40 мкм. Параболическое зеркало 3 отражает во всех этих областях спектра. Первый плоский зеркальный контротражатель 4 пропускает в областях спектра 3-5 мкм и 8 - 12 мкм и отражает в области спектра 30-40 мкм. Второй плоский зеркальный контротражатель 14 пропускает в области спектра 3-5 мкм и отражает в области спектра 8-12 мкм. Первая терагерцовая матрица фото детекторов 7 работает в области спектра 30-40 мкм, вторая матрица фотодетекторов 17 работает в области спектра 8-12 мкм, а третья матрица фотодетекторов 20 работает в области спектра 3-5 мкм.
Устройство работает следующим образом. Объект наблюдения и окружающий его фон излучают в тепловой области спектра 3-40 мкм. Тепловое излучение от объекта и фона проходит через защитное окно 2 зеркально-линзового объектива 1, отражается от параболического зеркала 3. Затем излучение в области спектра 30-40 мкм отражается от первого зеркального контротражателя 4, затем проходит через первый компенсатор полевых аберраций 5, который создает тепловое изображение объекта и фона на первой терагерцовой матрице фото детекторов 7 первого тепловизионного модуля 6. Матрица преобразует излучение в видеосигнал, который усиливается и обрабатывается в реальном масштабе времени в первом электронном блоке 8. Видеосигнал с его выхода поступает на первый вход БЭО 9. Излучение в области спектра 3-5 мкм и 8-12 мкм проходит через входное окно 2. Затем излучение в области спектра 8-12 мкм отражается от второго зеркального контротражателя 14, затем проходит через второй линзовый компенсатор полевых аберраций 12, оптически сопряженный через сквозное отверстие 11 во входном окне 2 со второй матрицей фото детекторов 16 второго тепловизионного модуля 15. Второй линзовый компенсатор полевых аберраций 12 создает изображение объекта и фона в области спектра 8-12 мкм на второй матрице фотодетекторов 16. Она преобразует изображение в видеосигнал, который усиливается и обрабатывается в реальном масштабе времени во втором электронном блоке 17. Видеосигнал с его выхода приходит на второй вход БЭО 9. Излучение в области спектра 3-5 мкм проходит через плоскопараллельную пластину 13, затем проходит через третий линзовый компенсатор полевых аберраций 18, сфокусированный на третью матрицу фотодетекторов 20 третьего тепловизионного модуля 19. Матрица фотодетекторов 20 преобразует изображение в видеосигнал, который усиливается и обрабатывается в третьем электронном блоке 21. Видеосигнал с его выхода поступает на третий вход БЭО 9. Он осуществляет микропроцессорное микширование всех видеосигналов и формирует единое интегрированное изображение, воплощающее в себе все лучшие признаки отдельных изображений в тепловизионных модулях 6, 15, 19. Результирующий видеосигнал с выхода БЭО 9 поступает в OLED дисплей 10, с экрана которого оператор наблюдает изображение.
В настоящее время разработана принципиальная схема устройства и выполнено его макетирование.
Таким образом, благодаря тому, что в ТВП ИК объектив выполнен зеркально-линзовым и оптически сопряжен с дополнительно введенными двумя тепловизионными модулями, работающими в разных областях спектра, расширяется рабочая область спектра ТВП, что приводит к повышению информационных возможностей устройства.
Claims (1)
- Тепловизионный прибор, содержащий последовательно установленные на оптической оси инфракрасный объектив, первый тепловизионный модуль, представляющий собой матрицу фотодетекторов, подключенную к первому электронному блоку, и OLED дисплей, отличающийся тем, что инфракрасный объектив выполнен зеркально-линзовым, причем он содержит последовательно установленные на оптической оси защитное окно, параболическое зеркало, первый плоский зеркальный контротражатель, нанесенный на вторую по ходу луча оптическую поверхность защитного окна, отражающий излучение в области спектра 30-40 мкм и пропускающий излучение в области спектра 3-5 мкм и 8-12 мкм, отраженное излучение фокусируется первым линзовым компенсатором полевых аберраций на матрицу фотодетекторов первого тепловизионного модуля, при этом выход первого электронного блока подключен к первому входу блока электронной обработки, выход которого подключен к OLED дисплею, второй плоский зеркальный контротражатель, нанесенный на плоскопараллельную пластину, пропускающий излучение в области спектра 3-5 мкм и отражающий в области спектра 8-12 мкм, в центральной части защитного окна выполнено отверстие, в котором дополнительно установлен второй линзовый компенсатор полевых аберраций, фокусирующий отраженное от второго плоского зеркального контротражателя излучение на вторую матрицу фотодетекторов дополнительно введенного второго тепловизионного модуля, выход которой подключен через второй электронный блок второго тепловизионного модуля ко второму входу блока электронной обработки, дополнительно установленный третий линзовый компенсатор полевых аберраций, фокусирующий прошедшее второй плоский зеркальный контротражатель излучение на дополнительно введенную третью инфракрасную матрицу фотодетекторов третьего тепловизионного модуля, подключенную к его третьему электронному блоку, выход которого подключен к третьему входу блока электронной обработки.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020129589U RU201189U1 (ru) | 2020-09-08 | 2020-09-08 | Тепловизионный прибор с тремя каналами наблюдения |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020129589U RU201189U1 (ru) | 2020-09-08 | 2020-09-08 | Тепловизионный прибор с тремя каналами наблюдения |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU201189U1 true RU201189U1 (ru) | 2020-12-02 |
Family
ID=73727588
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020129589U RU201189U1 (ru) | 2020-09-08 | 2020-09-08 | Тепловизионный прибор с тремя каналами наблюдения |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU201189U1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102175318A (zh) * | 2011-01-27 | 2011-09-07 | 浙江大学 | 一种具有卡塞格林型前端的共视场共孔径多光谱成像系统 |
RU136198U1 (ru) * | 2013-06-27 | 2013-12-27 | Открытое акционерное общество "ГИРООПТИКА" (ОАО "ГИРООПТИКА") | Трёхканальная зеркально-линзовая оптическая система |
RU2617173C2 (ru) * | 2015-10-06 | 2017-04-21 | Открытое Акционерное общество "Ростовский оптико-механический завод" | Трехканальная зеркально-линзовая оптическая система |
RU2630031C1 (ru) * | 2016-10-18 | 2017-09-05 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО") | Двухканальная зеркально-линзовая система |
-
2020
- 2020-09-08 RU RU2020129589U patent/RU201189U1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102175318A (zh) * | 2011-01-27 | 2011-09-07 | 浙江大学 | 一种具有卡塞格林型前端的共视场共孔径多光谱成像系统 |
RU136198U1 (ru) * | 2013-06-27 | 2013-12-27 | Открытое акционерное общество "ГИРООПТИКА" (ОАО "ГИРООПТИКА") | Трёхканальная зеркально-линзовая оптическая система |
RU2617173C2 (ru) * | 2015-10-06 | 2017-04-21 | Открытое Акционерное общество "Ростовский оптико-механический завод" | Трехканальная зеркально-линзовая оптическая система |
RU2630031C1 (ru) * | 2016-10-18 | 2017-09-05 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО") | Двухканальная зеркально-линзовая система |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5225883A (en) | Video temperature monitor | |
CN106441571B (zh) | 一种光源模块及应用其的线扫描多光谱成像系统 | |
CN109100876B (zh) | 多光轴平行调节装置及多光轴平行调节方法 | |
RU188216U1 (ru) | Активно-импульсный телевизионный прибор ночного видения | |
RU192164U1 (ru) | Многофункциональный активно-импульсный телевизионный прибор ночного видения | |
CN101726358A (zh) | 共分划面全光谱标靶 | |
JP2004518948A (ja) | 多色のスターリングセンサシステム | |
CN105116542A (zh) | 一种双视场计算关联成像系统及方法 | |
US20230139155A1 (en) | Optical receiving apparatus and light detection and ranging system | |
CN206248212U (zh) | 一种光源模块及应用其的线扫描多光谱成像系统 | |
CN116930920A (zh) | 激光雷达及激光雷达控制方法 | |
RU201189U1 (ru) | Тепловизионный прибор с тремя каналами наблюдения | |
US9413989B2 (en) | Dual band imager | |
Hirsh et al. | Hybrid dual-color MWIR detector for airborne missile warning systems | |
CN209311704U (zh) | 一种热成像融合夜视仪 | |
JPH07255006A (ja) | 走査光バルブセンサシステム | |
RU2820168C1 (ru) | Четырехспектральная система видеонаблюдения | |
RU2420770C1 (ru) | Унифицированный тепловизионный прибор | |
RU214631U1 (ru) | Многоканальный прибор ночного видения | |
JP3029004B2 (ja) | 立体ビジョンカメラ | |
RU206707U1 (ru) | Дневно-ночной бинокль с зеркально-линзовым объективом | |
RU220762U1 (ru) | Активно-импульсный телевизионный прибор ночного видения с цветным и черно-белым изображением | |
RU2808963C1 (ru) | Трехспектральная система видеонаблюдения | |
Senik | Color night-vision imaging rangefinder | |
RU225696U1 (ru) | Псевдобинокулярный комбинированный дневно-ночной бинокль |