RU208293U1 - Инфракрасная система с двумя полями зрения - Google Patents
Инфракрасная система с двумя полями зрения Download PDFInfo
- Publication number
- RU208293U1 RU208293U1 RU2021123601U RU2021123601U RU208293U1 RU 208293 U1 RU208293 U1 RU 208293U1 RU 2021123601 U RU2021123601 U RU 2021123601U RU 2021123601 U RU2021123601 U RU 2021123601U RU 208293 U1 RU208293 U1 RU 208293U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lens
- convex
- aspherical
- concave
- negative
- Prior art date
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 20
- 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
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 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 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 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
- 239000011159 matrix material Substances 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
- G02B15/143—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 three groups only
- G02B15/1435—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 three groups only the first group being negative
- G02B15/143501—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 three groups only the first group being negative arranged ---
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. Инфракрасная система состоит из последовательно расположенных вдоль оптической оси трех компонентов и фотоприемного устройства. Первый неподвижный компонент содержит первую положительную выпукло-вогнутую линзу, вторая поверхность которой асферическая, и вторую отрицательную выпукло-вогнутую линзу. Второй подвижный компонент содержит первую отрицательную выпукло-вогнутую линзу, вторая поверхность которой асферическая, и вторую отрицательную вогнуто-выпуклую линзу, первая поверхность которой асферическая. Третий неподвижный компонент содержит двояковыпуклую линзу, вторая поверхность которой асферическая, отрицательную выпукло-вогнутую линзу и положительную вогнуто-выпуклую линзу, вторая поверхность которой также асферическая. Линзы второго компонента установлены с возможностью перемещения вдоль оптической оси независимо друг от друга. Технический результат заключается в повышении углового разрешения системы в узком поле зрения при сохранении компактности. 3 ил., 3 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, G02B15/14, публ. 05.09.2017 г. Объектив состоит из четырех, расположенных по ходу лучей, компонентов. 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 два фиксированных положения на оптической оси между первым и третьим неподвижными компонентами 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, фокусное расстояние в узком поле зрения ƒ'УПЗ=183,3 мм, фокусное расстояние в широком поле зрения ƒ'ШПЗ=61 мм.
Недостатками данного технического решения являются малое угловое разрешение, которое составляет υ=a/ƒ'УПЗ=0,082 мрад, для фотоприемного устройства с шагом элемента а=15 мкм, и малое относительное отверстие оптической системы.
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, фокусное расстояние в узком поле зрения ƒ'УПЗ=180 мм, фокусное расстояние в широком поле зрения ƒ'ШПЗ=66,7 мм, длина оптической системы L не более 150 мм, коэффициент телеукорочения TL=L/ƒ'УПЗ не более 0,83.
Недостатком данного технического решения является малое угловое разрешение, которое составляет υ=0,083 мрад для фотоприемного устройства с шагом элемента а=15 мкм.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение углового разрешения инфракрасной системы за счет увеличения фокусного расстояния в узком поле зрения при сохранении компактности.
Поставленная задача решается за счет того, что в инфракрасной системе с двумя полями зрения, состоящей из последовательно расположенных вдоль оптической оси первого неподвижного компонента, содержащего первую выпукло-вогнутую линзу и вторую линзу, второго подвижного компонента, содержащего отрицательную линзу, вторая поверхность которой асферическая, третьего неподвижного компонента, содержащего первую двояковыпуклую линзу, вторая поверхность которой асферическая и вторую линзу, а также фотоприемного устройства с охлаждаемой диафрагмой, в соответствии с предлагаемой полезной моделью в первом компоненте первая линза выполнена положительной, вторая поверхность которой асферическая, а вторая линза - отрицательной выпукло-вогнутой, во втором компоненте первая линза выполнена выпукло-вогнутой и дополнительно введена отрицательная вогнуто-выпуклая линза, первая поверхность которой асферическая, при этом линзы второго компонента установлены с возможностью перемещения вдоль оптической оси независимо друг от друга, в третьем компоненте вторая линза выполнена отрицательной выпукло-вогнутой и дополнительно введена положительная вогнуто-выпуклая линза, вторая поверхность которой асферическая.
На фиг. 1 представлена оптическая схема инфракрасной системы с двумя полями зрения с расположением компонентов, соответствующим фокусному расстоянию в узком поле зрения 195 мм.
На фиг. 2 представлена оптическая схема с ходом лучей в узком поле зрения.
На фиг. 3 представлена оптическая схема с ходом лучей в широком поле зрения.
Инфракрасная система с двумя полями зрения состоит из последовательно расположенных вдоль оптической оси первого неподвижного компонента (I), содержащего первую положительную выпукло-вогнутую линзу (1), вторая поверхность которой асферическая и вторую отрицательную выпукло-вогнутую линзу (2), второго подвижного компонента (II), содержащего первую отрицательную выпукло-вогнутую линзу (3), вторая поверхность которой асферическая и вторую отрицательную вогнуто-выпуклую линзу (4), первая поверхность которой асферическая, при этом линзы второго компонента установлены с возможностью перемещения вдоль оптической оси независимо друг от друга, третьего неподвижного компонента (III), содержащего двояковыпуклую линзу (5), вторая поверхность которой асферическая, отрицательную выпукло-вогнутую линзу (6) и положительную вогнуто-выпуклую линзу (7), вторая поверхность которой асферическая, а также фотоприемного устройства (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.
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 угловое разрешение, которое составляет υ=0,077 мрад для фотоприемного устройства с шагом элемента а=15 мкм. При фокусном расстоянии в узком поле зрения ƒ'УПЗ=195 мм и длине оптической системы L=134 мм коэффициент телеукорочения TL=0,687, что обеспечивает компактность заявленной системы. Полученные результаты достигнуты за счет конструктивного исполнения компонентов и их взаимного расположения.
Таким образом, выполнение инфракрасной системы с двумя полями зрения в соответствии с предложенным техническим решением обеспечивает повышение углового разрешения инфракрасной системы в узком поле зрения при сохранении компактности.
Claims (1)
- Инфракрасная система с двумя полями зрения, состоящая из последовательно расположенных вдоль оптической оси первого неподвижного компонента, содержащего первую выпукло-вогнутую линзу и вторую линзу, второго подвижного компонента, содержащего отрицательную линзу, вторая поверхность которой асферическая, третьего неподвижного компонента, содержащего первую двояковыпуклую линзу, вторая поверхность которой асферическая, и вторую линзу, а также фотоприемного устройства с охлаждаемой диафрагмой, отличающаяся тем, что в первом компоненте первая линза выполнена положительной, вторая поверхность которой асферическая, а вторая линза - отрицательной выпукло-вогнутой, во втором компоненте первая линза выполнена выпукло-вогнутой, и дополнительно введена отрицательная вогнуто-выпуклая линза, первая поверхность которой асферическая, при этом линзы второго компонента установлены с возможностью перемещения вдоль оптической оси независимо друг от друга, в третьем компоненте вторая линза выполнена отрицательной выпукло-вогнутой, и дополнительно введена положительная вогнуто-выпуклая линза, вторая поверхность которой асферическая.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021123601U RU208293U1 (ru) | 2021-06-30 | 2021-06-30 | Инфракрасная система с двумя полями зрения |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021123601U RU208293U1 (ru) | 2021-06-30 | 2021-06-30 | Инфракрасная система с двумя полями зрения |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU208293U1 true RU208293U1 (ru) | 2021-12-13 |
Family
ID=79175479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021123601U RU208293U1 (ru) | 2021-06-30 | 2021-06-30 | Инфракрасная система с двумя полями зрения |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU208293U1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4659171A (en) * | 1984-05-22 | 1987-04-21 | Barr & Stroud Limited | Infrared afocal refractor telescope |
| US20100033578A1 (en) * | 2006-12-13 | 2010-02-11 | Thales | Compact dual-field ir2-ir3 imaging system |
| 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 |
| RU2694557C1 (ru) * | 2018-08-07 | 2019-07-16 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО") | Инфракрасная система с двумя полями зрения |
-
2021
- 2021-06-30 RU RU2021123601U patent/RU208293U1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4659171A (en) * | 1984-05-22 | 1987-04-21 | Barr & Stroud Limited | Infrared afocal refractor telescope |
| US20100033578A1 (en) * | 2006-12-13 | 2010-02-11 | Thales | Compact dual-field ir2-ir3 imaging system |
| 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 |
| RU2694557C1 (ru) * | 2018-08-07 | 2019-07-16 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО") | Инфракрасная система с двумя полями зрения |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2630195C1 (ru) | Инфракасный телеобъектив с двумя полями зрения | |
| JP2014182378A (ja) | ズームレンズ | |
| RU156006U1 (ru) | Атермализованный объектив для ик области спектра | |
| AU2009286488B2 (en) | Objective lens system | |
| RU2663313C1 (ru) | Телеобъектив с двумя полями зрения для средней ИК области спектра | |
| RU2578661C1 (ru) | Инфракрасный объектив с плавно изменяющимся фокусным расстоянием | |
| RU2543693C1 (ru) | Оптическая тепловизионная система для средней ик-области спектра | |
| RU208293U1 (ru) | Инфракрасная система с двумя полями зрения | |
| RU2694557C1 (ru) | Инфракрасная система с двумя полями зрения | |
| RU207412U1 (ru) | Инфракрасная система с двумя полями зрения | |
| RU2779657C1 (ru) | Инфракрасная система с двумя полями зрения | |
| RU2770429C1 (ru) | Инфракрасная система с двумя полями зрения | |
| RU2621366C1 (ru) | Компактный объектив среднего ик диапазона | |
| JP7285285B2 (ja) | 撮像レンズ、撮像装置及び電子機器 | |
| RU2722623C1 (ru) | Оптическая система тепловизионного прибора с двумя полями зрения | |
| RU2663536C1 (ru) | Вариосистема для инфракрасной области спектра | |
| RU2646405C1 (ru) | Инфракрасная зеркально-линзовая система | |
| RU201916U1 (ru) | Инфракрасная система с тремя полями зрения | |
| RU2816830C1 (ru) | Инфракрасный телеобъектив с двумя полями зрения | |
| RU2754310C1 (ru) | Инфракрасная система с тремя полями зрения | |
| RU2672703C1 (ru) | Двухканальная зеркально-линзовая система | |
| RU2624658C1 (ru) | Инфракрасная система с двумя полями зрения | |
| RU2815752C1 (ru) | Радиационно-стойкий панкратический объектив | |
| RU2771147C1 (ru) | Широкоугольный сверхсветосильный объектив | |
| RU177647U1 (ru) | Вариосистема для инфракрасной области спектра |