RU207412U1 - Инфракрасная система с двумя полями зрения - Google Patents
Инфракрасная система с двумя полями зрения Download PDFInfo
- Publication number
- RU207412U1 RU207412U1 RU2021107828U RU2021107828U RU207412U1 RU 207412 U1 RU207412 U1 RU 207412U1 RU 2021107828 U RU2021107828 U RU 2021107828U RU 2021107828 U RU2021107828 U RU 2021107828U RU 207412 U1 RU207412 U1 RU 207412U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lens
- convex
- concave
- negative
- component
- Prior art date
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 19
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 5
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 description 5
- PFNQVRZLDWYSCW-UHFFFAOYSA-N (fluoren-9-ylideneamino) n-naphthalen-1-ylcarbamate Chemical compound C12=CC=CC=C2C2=CC=CC=C2C1=NOC(=O)NC1=CC=CC2=CC=CC=C12 PFNQVRZLDWYSCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 3
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001634 calcium fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/14—Optical objectives specially designed for the purposes specified below for use with infrared or ultraviolet radiation
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
- G02B15/14—Optical 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
- G02B15/144—Optical 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 having four groups only
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Lenses (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к инфракрасным оптическим системам и может быть использована в тепловизорах, построенных на основе охлаждаемых матричных приемников теплового излучения. Инфракрасная система содержит последовательно расположенные вдоль оптической оси три компонента, а также фотоприемное устройство. Первый неподвижный компонент содержит первую положительную выпукло-вогнутую линзу, вторая поверхность которой выполнена асферической, и вторую отрицательную выпукло-вогнутую линзу. Второй подвижный компонент, содержащий первую отрицательную выпукло-вогнутую линзу, вторая поверхность которой выполнена асферической, и вторую отрицательную вогнуто-выпуклую линзу, первая поверхность которой выполнена асферической. Третий неподвижный компонент содержит двояковыпуклую линзу, вторая поверхность которой выполнена асферической, отрицательную вогнуто-выпуклую линзу и плоско-выпуклую линзу, вторая поверхность которой выполнена асферической. Линзы второго компонента установлены с возможностью перемещения вдоль оптической оси независимо друг от друга. Технический результат - повышение кратности изменения фокусного расстояния инфракрасной системы с двумя полями зрения. 3 ил, 4 табл.
Description
Полезная модель относится к инфракрасным оптическим системам и может быть использована в тепловизорах, построенных на основе охлаждаемых матричных приемников теплового излучения.
Известно изобретение по патенту RU 2630195, МПК G02B 13/02, G02B 13/14, G02B 15/14, публ. 05.09.2017 г. Объектив состоит из четырех компонентов расположенных вдоль оптической оси. Первый неподвижный положительный компонент состоит из положительного мениска, обращенного выпуклой стороной к пространству предметов, вторая поверхность которого асферическая, и отрицательного мениска, обращенного выпуклой стороной к пространству предметов, первая поверхность которого асферическая. Второй отрицательный подвижный компонент состоит из двояковогнутой линзы, вторая поверхность которой асферическая, и имеет на оптической оси, между первым и третьим неподвижными компонентами, два фиксированных положения для переключения полей зрения.
Третий неподвижный положительный компонент состоит из положительного мениска, обращенного выпуклой стороной к пространству предметов, вторая поверхность которого асферическая, и отрицательного мениска, обращенного выпуклой стороной к пространству предметов, первая поверхность которого асферическая. Четвертый неподвижный положительный компонент состоит из положительного мениска, обращенного выпуклой стороной к пространству предметов, вторая поверхность которой асферо-дифракционная. Между третьим и четвертым компонентами имеется промежуточное изображение.
Объектив работает в спектральном диапазоне 3,7-4,85 мкм и имеет следующие характеристики: относительное отверстие 1:4, максимальное фокусное расстояние ƒ'max=183,3 мм, минимальное фокусное расстояние ƒ'min=61 мм.
Недостатками данного технического решения являются малая кратность изменения фокусного расстояния M=ƒ'max/ƒ'min=3× и небольшое относительное отверстие.
Известно изобретение по патенту RU 2541420, МПК G02B 13/14, G02B 9/60, G02B 15/14, публ. 10.02.2015 г. Инфракрасный объектив с двумя полями зрения состоит из расположенных вдоль оптической оси неподвижного первого компонента, содержащего первую положительную выпукло-вогнутую линзу и вторую положительную двояковыпуклую линзу, подвижного второго компонента, содержащего отрицательную двояковогнутую линзу, и неподвижного третьего компонента, содержащего первую положительную двояковыпуклую линзу и вторую положительную выпукло-вогнутую линзу. Подвижный второй компонент расположен с возможностью перемещения вдоль оптической оси между первой и второй линзами неподвижного первого компонента. Вторая поверхность первой положительной выпукло-вогнутой линзы неподвижного первого компонента и первая поверхность первой положительной двояковыпуклой линзы неподвижного третьего компонента выполнены асферо-дифракцнонными. Вторая поверхность второй положительной двояковыпуклой линзы неподвижного первого компонента и первая поверхность отрицательной двояковогнутой линзы подвижного второго компонента выполнены асферическими.
Инфракрасный объектив работает в спектральном диапазоне 3-5 мкм и имеет следующие характеристики: относительное отверстие 1:2, максимальное фокусное расстояние ƒ'max=320 мм, минимальное фокусное расстояние ƒ'min=107 мм.
Недостатком данного технического решения является малая кратность изменения фокусного расстояния M=ƒ'max/ƒ'min=3×.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков и назначению является инфракрасный объектив с двумя полями зрения по патенту US 2010/0033578, МПК H04N 5/33, G02B 15/14, публ. 11.02.2010 г., состоящий из трех компонентов: неподвижных первого и третьего и подвижного второго. Неподвижный первый компонент содержит первую отрицательную выпукло-вогнутую линзу из германия, вторую положительную двояковыпуклую линзу из селенида цинка с асферическими поверхностями, третью отрицательную выпукло-вогнутую линзу из фтористого кальция, четвертую положительную выпукло-вогнутую линзу из селенида цинка и пятую отрицательную выпукло-вогнутую линзу из германия, второй подвижный компонент содержит отрицательную вогнуто-выпуклую линзу из германия с асферическими поверхностями, третий неподвижный компонент содержит первую положительную двояковыпуклую линзу из германия с асферическими поверхностями и вторую положительную двояковыпуклую линзу из германия. Изменение поля зрения осуществляется путем перемещения подвижного компонента вдоль оптической оси в пространстве между первым и третьим компонентами. Плоскость промежуточного изображения в узком поле зрения располагается между вторым и третьем компонентами, а в широком - между первым и вторым компонентами.
Инфракрасный объектив работает в спектральном диапазоне 3,5-5 мкм и имеет следующие характеристики: относительное отверстие 1:2,7, максимальное фокусное расстояние ƒ'max=180 мм, минимальное фокусное расстояние ƒ'min=66,7 мм.
Недостатком данного технического решения является малая кратность изменения фокусного расстояния M=ƒ'max/ƒ'min=3×.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является увеличение кратности изменения фокусного расстояния инфракрасной системы.
Поставленная задача решается за счет того, что в инфракрасной системе с двумя полями зрения, состоящей из последовательно расположенных вдоль оптической оси первого неподвижного компонента, состоящего из первой выпукло-вогнутой линзы и второй линзы, второго подвижного компонента, содержащего отрицательную линзу, вторая поверхность которой выполнена асферической, третьего неподвижного компонента, содержащего первую двояковыпуклую линзу, вторая поверхность которой выполнена асферической, вторую линзу, а также фотоприемного устройства с охлаждаемой диафрагмой, в соответствии с полезной моделью в первом компоненте первая линза выполнена положительной, вторая поверхность которой выполнена асферической, а вторая линза - отрицательной выпукло-вогнутой, во втором компоненте первая линза выпукло-вогнутая и дополнительно введена отрицательная вогнуто-выпуклая линза, первая поверхность которой выполнена асферической, при этом линзы второго компонента установлены с возможностью перемещения вдоль оптической оси независимо друг от друга, в третьем компоненте вторая линза выполнена отрицательной вогнуто-выпуклой и дополнительно введена плоско-выпуклая линза, вторая поверхность которой выполнена асферической.
На фигуре 1 представлена оптическая схема инфракрасной системы с двумя полями зрения с расположением компонентов, соответствующим максимальному фокусному расстоянию 188 мм.
На фигуре 2 представлена оптическая схема с ходом лучей в узком поле зрения.
На фигуре 3 представлена оптическая схема с ходом лучей в широком поле зрения.
Инфракрасная система с двумя полями зрения содержит последовательно расположенные вдоль оптической оси первый неподвижный компонент (I), содержащий первую положительную выпукло-вогнутую линзу (1), вторая поверхность которой выполнена асферической, и вторую отрицательную выпукло-вогнутую линзу (2), второй подвижный компонент (II), содержащий первую отрицательную выпукло-вогнутую линзу (3), вторая поверхность которой выполнена асферической, и вторую отрицательную вогнуто-выпуклую линзу (4), первая поверхность которой выполнена асферической, третий неподвижный компонент (III), содержащий двояковыпуклую линзу (5), вторая поверхность которой выполнена асферической, отрицательную вогнуто-выпуклую линзу (6) и плоско-выпуклую линзу (7), вторая поверхность которой выполнена асферической, а также фотоприемное устройство (9) с охлаждаемой диафрагмой (8).
В таблице 1 приведены основные параметры заявляемой инфракрасной системы.
В таблице 2 приведены конструктивные параметры примера конкретного исполнения заявляемой инфракрасной системы.
В таблице 3 приведены значения переменных воздушных промежутков.
В таблице 4 приведены основные соотношения, выполняемые в заявляемой инфракрасной системе.
Инфракрасная система с двумя полями зрения работает следующим образом.
В узком поле зрения (фиг. 2) излучение от бесконечно удаленного предмета падает на входную линзу (1), последовательно преломляется линзами (2-4) и фокусируется в плоскости промежуточного изображения, затем линзами (5-7) переносится в плоскость чувствительных элементов фотоприемного устройства (9). Плоскость промежуточного изображения располагается между вторым и третьим компонентами.
В широком поле зрения (фиг. 3) излучение от бесконечно удаленного предмета линзами (1-2) фокусируется в плоскости промежуточного изображения, затем линзами (3-7) переносится в плоскость чувствительных элементов фотоприемного устройства (9). Плоскость промежуточного изображения располагается между первым и вторым компонентами.
Выходной зрачок оптической системы совпадает с охлаждаемой диафрагмой (8) фотоприемного устройства (9). Перемещением третьей (3) и четвертой (4) линз второго компонента (II), в соответствии с приведенными в таблице 3 значениями, обеспечиваются изменения фокусного расстояния и углового поля зрения системы. Положение плоскости чувствительных элементов фотоприемного устройства (9) при изменении фокусного расстояния остается неизменным.
Оптическая система с двумя полями зрения имеет кратность изменения фокусного расстояния M=ƒ'max/ƒ'min=6,79×, что в 2,26 раза больше, чем в прототипе. Полученные результаты достигнуты за счет конструктивного исполнения оптических элементов и выбора для них соотношений, приведенных в таблице 4.
Таким образом, выполнение инфракрасной системы с двумя полями зрения в соответствии с предложенным техническим решением обеспечивает увеличение кратности изменения фокусного расстояния.
Claims (1)
- Инфракрасная система с двумя полями зрения, состоящая из последовательно расположенных вдоль оптической оси первого неподвижного компонента, состоящего из первой выпукло-вогнутой линзы и второй линзы, второго подвижного компонента, содержащего отрицательную линзу, вторая поверхность которой выполнена асферической, третьего неподвижного компонента, содержащего первую двояковыпуклую линзу, вторая поверхность которой выполнена асферической, вторую линзу, а также фотоприемного устройства с охлаждаемой диафрагмой, отличающаяся тем, что в первом компоненте первая линза выполнена положительной, вторая поверхность которой выполнена асферической, а вторая линза - отрицательной выпукло-вогнутой, во втором компоненте первая линза выпукло-вогнутая и дополнительно введена отрицательная вогнуто-выпуклая линза, первая поверхность которой выполнена асферической, при этом линзы второго компонента установлены с возможностью перемещения вдоль оптической оси независимо друг от друга, в третьем компоненте вторая линза выполнена отрицательной вогнуто-выпуклой и дополнительно введена плоско-выпуклая линза, вторая поверхность которой выполнена асферической.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021107828U RU207412U1 (ru) | 2021-03-23 | 2021-03-23 | Инфракрасная система с двумя полями зрения |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021107828U RU207412U1 (ru) | 2021-03-23 | 2021-03-23 | Инфракрасная система с двумя полями зрения |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU207412U1 true RU207412U1 (ru) | 2021-10-27 |
Family
ID=78289948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021107828U RU207412U1 (ru) | 2021-03-23 | 2021-03-23 | Инфракрасная система с двумя полями зрения |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU207412U1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2816830C1 (ru) * | 2023-11-24 | 2024-04-05 | Публичное акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" | Инфракрасный телеобъектив с двумя полями зрения |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU70584U1 (ru) * | 2007-09-27 | 2008-01-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (ФГУП "НПО "ГИПО") | Инфракрасный объектив с плавно изменяющимся фокусным расстоянием |
| RU2400784C1 (ru) * | 2009-08-21 | 2010-09-27 | Учреждение Российской академии наук Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова Сибирского отделения РАН | Инфракрасный объектив с двумя полями зрения и вынесенной апертурной диафрагмой |
| RU2722623C1 (ru) * | 2019-10-23 | 2020-06-02 | Акционерное общество "Вологодский оптико-механический завод" | Оптическая система тепловизионного прибора с двумя полями зрения |
-
2021
- 2021-03-23 RU RU2021107828U patent/RU207412U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU70584U1 (ru) * | 2007-09-27 | 2008-01-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (ФГУП "НПО "ГИПО") | Инфракрасный объектив с плавно изменяющимся фокусным расстоянием |
| RU2400784C1 (ru) * | 2009-08-21 | 2010-09-27 | Учреждение Российской академии наук Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова Сибирского отделения РАН | Инфракрасный объектив с двумя полями зрения и вынесенной апертурной диафрагмой |
| RU2722623C1 (ru) * | 2019-10-23 | 2020-06-02 | Акционерное общество "Вологодский оптико-механический завод" | Оптическая система тепловизионного прибора с двумя полями зрения |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2816830C1 (ru) * | 2023-11-24 | 2024-04-05 | Публичное акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" | Инфракрасный телеобъектив с двумя полями зрения |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2630195C1 (ru) | Инфракасный телеобъектив с двумя полями зрения | |
| RU2481602C1 (ru) | Двухспектральный объектив с дискретно изменяемым фокусным расстоянием | |
| RU2541420C1 (ru) | Инфракрасный объектив с двумя полями зрения | |
| RU156006U1 (ru) | Атермализованный объектив для ик области спектра | |
| RU2631538C1 (ru) | Объектив для ближней ИК-области спектра | |
| RU2578661C1 (ru) | Инфракрасный объектив с плавно изменяющимся фокусным расстоянием | |
| RU2663313C1 (ru) | Телеобъектив с двумя полями зрения для средней ИК области спектра | |
| RU207412U1 (ru) | Инфракрасная система с двумя полями зрения | |
| RU2543693C1 (ru) | Оптическая тепловизионная система для средней ик-области спектра | |
| RU2694557C1 (ru) | Инфракрасная система с двумя полями зрения | |
| RU208293U1 (ru) | Инфракрасная система с двумя полями зрения | |
| RU2770429C1 (ru) | Инфракрасная система с двумя полями зрения | |
| RU2779657C1 (ru) | Инфракрасная система с двумя полями зрения | |
| RU2722623C1 (ru) | Оптическая система тепловизионного прибора с двумя полями зрения | |
| RU2663536C1 (ru) | Вариосистема для инфракрасной области спектра | |
| RU152546U1 (ru) | Устройство для формирования инфракрасного изображения | |
| RU201916U1 (ru) | Инфракрасная система с тремя полями зрения | |
| RU190245U1 (ru) | Светосильная инфракрасная система | |
| RU2672703C1 (ru) | Двухканальная зеркально-линзовая система | |
| RU2754310C1 (ru) | Инфракрасная система с тремя полями зрения | |
| RU2646405C1 (ru) | Инфракрасная зеркально-линзовая система | |
| RU2624658C1 (ru) | Инфракрасная система с двумя полями зрения | |
| RU177647U1 (ru) | Вариосистема для инфракрасной области спектра | |
| RU2816830C1 (ru) | Инфракрасный телеобъектив с двумя полями зрения | |
| RU76723U1 (ru) | Телескопический расширитель лазерного пучка |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MG9K | Termination of a utility model due to grant of a patent for identical subject |
Ref document number: 2770429 Country of ref document: RU Effective date: 20220418 |