RU2449328C1 - Optical system for thermal imaging devices - Google Patents

Optical system for thermal imaging devices Download PDF

Info

Publication number
RU2449328C1
RU2449328C1 RU2010144951/28A RU2010144951A RU2449328C1 RU 2449328 C1 RU2449328 C1 RU 2449328C1 RU 2010144951/28 A RU2010144951/28 A RU 2010144951/28A RU 2010144951 A RU2010144951 A RU 2010144951A RU 2449328 C1 RU2449328 C1 RU 2449328C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
plane
image
convex
lens
optical system
Prior art date
Application number
RU2010144951/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Иванович Кремис (RU)
Игорь Иванович Кремис
Original Assignee
Учреждение Российской академии наук Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова Сибирского отделения РАН (ИФП СО РАН)
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 Учреждение Российской академии наук Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова Сибирского отделения РАН (ИФП СО РАН) filed Critical Учреждение Российской академии наук Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова Сибирского отделения РАН (ИФП СО РАН)
Priority to RU2010144951/28A priority Critical patent/RU2449328C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2449328C1 publication Critical patent/RU2449328C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Lenses (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: optical system for thermal imaging devices has optical components which construct an intermediate image and transfer the intermediate image into the image plane formed in the plane of light-sensitive elements of a photodetector array. The system is fitted with a defocusing element which is not fixed and allows to shift the image plane into a cold aperture plane or a plane lying between the cold aperture plane and the plane of the photosensitive elements of the photodetector array. The defocusing element can move in and out of the optical channel.
EFFECT: compensation for non-uniformity of the constant component of the signal from the photosensitive elements of the photodetector array of the thermal imaging device.
5 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к технике формирования изображений, в частности к оптическим системам оптико-электронных приборов формирования и обработки инфракрасных изображений (ИК), в которых актуальна задача коррекции тепловизионного изображения, связанная с компенсацией постоянной составляющей сигнала фоточувствительных элементов, и может быть использовано для разработки и создания тепловизорных систем и приборов различного назначения с матричными фотоприемными устройствами (МФПУ).The invention relates to techniques for imaging, in particular to optical systems of optoelectronic devices for the formation and processing of infrared images (IR), in which the task of correcting a thermal image associated with compensation of the DC component of the signal of photosensitive elements is relevant, and can be used to develop and create thermal imaging systems and devices for various purposes with matrix photodetectors (MFPU).

Известна оптическая система для тепловизионных приборов (патент РФ №2338227, МПК 8 G02B 13/14), содержащая, по крайней мере, два оптических компонента, строящий промежуточное изображение и осуществляющий перенос промежуточного изображения в плоскость изображения, совпадающую с плоскостью расположения фоточувствительных элементов фотоприемной матрицы, при этом плоскость промежуточного изображения расположена между ними, являясь плоскостью промежуточного действительного изображения. Указанные оптические компоненты - последовательно расположенные по ходу лучей входной объектив, строящий действительное промежуточное изображение, проекционный объектив и действительный вынесенный выходной зрачок. Входной объектив, строящий действительное промежуточное изображение, выполнен с возможностью формирования промежуточного изображения в плоскости, расположенной между входным и проекционным объективами, и реализован в составе последовательно расположенных по ходу лучей положительной линзы, линзы, выполненной в форме положительного мениска, обращенного вогнутостью к изображению, отрицательной линзы со второй, обращенной к изображению, вогнутой поверхностью. Проекционный объектив выполнен в составе трех положительных и одной отрицательной линзы, по ходу лучей первые две линзы выполнены с общей положительной оптической силой, третья линза - положительная, четвертая линза - положительный мениск, обращенный вогнутостью к изображению. При этом в проекционном объективе по ходу лучей первая положительная линза выполнена со второй, обращенной к изображению, выпуклой поверхностью, вторая отрицательная линза выполнена с первой, обращенной к пространству предметов, вогнутой поверхностью, а третья линза - с первой, обращенной к пространству предметов, выпуклой поверхностью.A known optical system for thermal imaging devices (RF patent No. 2338227, IPC 8 G02B 13/14), containing at least two optical components, constructing an intermediate image and transferring the intermediate image to the image plane coinciding with the plane of the photosensitive elements of the photodetector matrix while the plane of the intermediate image is located between them, being the plane of the intermediate actual image. The indicated optical components are the input lens sequentially located along the rays of the beam, which constructs a real intermediate image, a projection lens, and a real remote exit pupil. An input lens that builds a valid intermediate image is configured to form an intermediate image in a plane located between the input and projection lenses, and is implemented as part of a positive lens sequentially arranged along the rays, a lens made in the form of a positive meniscus with a concavity towards the image, negative lenses with a second concave surface facing the image. The projection lens is made up of three positive and one negative lens, along the rays the first two lenses are made with a common positive optical power, the third lens is positive, the fourth lens is a positive meniscus facing concavity to the image. In this case, in the projection lens along the rays, the first positive lens is made with the second convex surface facing the image, the second negative lens is made with the first concave surface facing the space of objects, and the third lens is made with the first convex surface facing the space surface.

В качестве ближайшего к заявляемому техническому решению взята оптическая система для тепловизионных приборов (патент РФ №2386156 МПК 8 G02B 9/60, G02B 13/14), содержащая, по крайней мере, два оптических компонента, строящий промежуточное изображение и осуществляющий перенос промежуточного изображения в плоскость изображения, совпадающую с плоскостью расположения фоточувствительных элементов фотоприемной матрицы, при этом плоскость промежуточного изображения расположена между ними, являясь плоскостью промежуточного действительного изображения. Указанные оптические компоненты - последовательно расположенные по ходу лучей входной объектив, строящий действительное промежуточное изображение, выполненный в составе первого по ходу лучей положительного мениска, обращенного выпуклостью к пространству предметов, и второй отрицательной двояковогнутой линзы, проекционный объектив, выполненный в составе трех одиночных менисков, первый и третий из которых по ходу лучей положительные и обращены выпуклыми сторонами друг к другу, второй по ходу лучей мениск отрицательный и обращен вогнутостью к плоскости изображения, мениски проекционного объектива расположены вплотную друг к другу, содержащая также апертурную диафрагму, расположенную между проекционным объективом и плоскостью изображения. Преломляющие поверхности оптической системы являются сферическими и выполняются следующие соотношения:As the closest to the claimed technical solution, an optical system for thermal imaging devices was taken (RF patent No. 2386156 IPC 8 G02B 9/60, G02B 13/14) containing at least two optical components that build an intermediate image and transfer the intermediate image to the image plane coinciding with the plane of arrangement of the photosensitive elements of the photodetector matrix, while the plane of the intermediate image is located between them, being the plane of the intermediate actual image I am. The indicated optical components are an input lens consecutively located along the rays, constructing a valid intermediate image made as part of the first positive meniscus in the direction of convexity to the space of objects, and the second negative biconcave lens, a projection lens made as part of three single menisci, the first and the third of which along the rays of the positive and convex sides to each other, the second along the rays of the meniscus is negative and facing concave awn to the image plane of the projection lens menisci located close to each other, further comprising a aperture stop arranged between the projection lens and the image plane. The refractive surfaces of the optical system are spherical and the following relationships are true:

ϕ12:|ϕ|=(0,55÷0,70):(0,90÷1,25):1;ϕ 1 : ϕ 2 : | ϕ | = (0.55 ÷ 0.70) :( 0.90 ÷ 1.25): 1;

ϕ3=-(0,7÷0,8)ϕ4; ϕ567=(0,46÷0,58):-(2,9÷4,3):1; ϕ7=(0,8÷1,2)|ϕ|,ϕ 3 = - (0.7 ÷ 0.8) ϕ 4 ; ϕ 5 : ϕ 6 : ϕ 7 = (0.46 ÷ 0.58) :-( 2.9 ÷ 4.3): 1; ϕ 7 = (0.8 ÷ 1.2) | ϕ |,

где ϕ1, ϕ2, - оптические силы объектива и проекционного объектива соответственно;where ϕ 1 , ϕ 2 , are the optical powers of the lens and the projection lens, respectively;

|ϕ| - абсолютное значение оптической силы оптической системы с вынесенными зрачками для инфракрасной области спектра;| ϕ | - the absolute value of the optical power of the optical system with remote pupils for the infrared region of the spectrum;

ϕ3, ϕ4 - оптические силы первого по ходу лучей положительного мениска и второй двояковогнутой линзы в объективе соответственно;ϕ 3 , ϕ 4 - the optical power of the first along the rays of the positive meniscus and the second biconcave lens in the lens, respectively;

ϕ5, ϕ6, ϕ7 - оптические силы первого, второго и третьего менисков по ходу лучей в проекционном объективе соответственно. Система выполнена с вынесенными зрачками.ϕ 5 , ϕ 6 , ϕ 7 are the optical powers of the first, second, and third menisci along the rays in the projection lens, respectively. The system is made with pupils.

К недостаткам известных технических решений относится отсутствие компенсации неоднородности постоянной составляющей сигнала фоточувствительных элементов матрицы тепловизионного прибора. Недостаток обусловлен конструктивными особенностями приведенных оптических систем, которые не позволяют выполнять функцию компенсации указанной неоднородности. Конструктивное выполнение в приведенных известных технических решениях таково, что плоскость изображения расположена в плоскости фоточувствительных элементов фотоприемной матрицы. Энергия излучения, поступающая от объекта наблюдения и фона, формирующая непосредственно изображение на фотоприемной матрице, неравномерно попадает на фоточувствительную область, приводя к неоднородности постоянной составляющей сигнала.The disadvantages of the known technical solutions include the lack of compensation for heterogeneity of the constant component of the signal of the photosensitive elements of the matrix of the thermal imaging device. The disadvantage is due to the design features of the above optical systems, which do not allow the compensation function of this heterogeneity. The structural embodiment in the above known technical solutions is such that the image plane is located in the plane of the photosensitive elements of the photodetector matrix. The radiation energy coming from the object of observation and the background, which forms the image directly on the photodetector matrix, unevenly falls on the photosensitive region, leading to inhomogeneity of the constant component of the signal.

Техническим результатом изобретения является достижение компенсации неоднородности постоянной составляющей сигнала фоточувствительных элементов матрицы тепловизионного прибора.The technical result of the invention is to achieve compensation for the heterogeneity of the constant component of the signal of the photosensitive elements of the matrix of a thermal imaging device.

Технический результат достигается в оптической системе для тепловизионных приборов, содержащей, по крайней мере, оптические компоненты, строящий промежуточное изображение и осуществляющий перенос промежуточного изображения в плоскость изображения, формируемого в плоскости фоточувствительных элементов фотоприемной матрицы, снабженной расфокусирующим элементом, установленным не стационарно, с возможностью осуществления сдвига плоскости изображения в плоскость холодной диафрагмы или в плоскость, расположенную между плоскостью холодной диафрагмы и плоскостью расположения фоточувствительных элементов фотоприемной матрицы.The technical result is achieved in an optical system for thermal imaging devices, containing at least optical components, constructing an intermediate image and transferring the intermediate image to the image plane, formed in the plane of the photosensitive elements of the photodetector, equipped with a defocusing element that is not stationary, with the possibility of shift of the image plane to the plane of the cold diaphragm or to the plane located between the plane of the hol one diaphragm and the plane of the arrangement of the photosensitive elements of the photodetector matrix.

В оптической системе оптические компоненты, строящий промежуточное изображение и осуществляющий перенос промежуточного изображения в плоскость изображения, формируемого в плоскости фоточувствительных элементов фотоприемной матрицы, выполнены в составе последовательно расположенных по ходу лучей входного объектива, строящего промежуточное действительное изображение, и проекционного объектива, плоскость промежуточного изображения расположена между ними.In the optical system, the optical components constructing the intermediate image and transferring the intermediate image to the image plane formed in the plane of the photosensitive elements of the photodetector matrix are made up of the input lens constructing the intermediate actual image and the projection lens sequentially located along the rays of the plane, the intermediate image plane is located between them.

В оптической системе оптические компоненты, строящий промежуточное изображение и осуществляющий перенос промежуточного изображения в плоскость изображения, формируемого в плоскости фоточувствительных элементов фотоприемной матрицы, выполнены в составе последовательно расположенных по ходу лучей афокальной системы с плоскостью промежуточного действительного изображения, расположенной между компонентами афокальной системы, и объектива.In the optical system, the optical components constructing the intermediate image and transferring the intermediate image to the image plane formed in the plane of the photosensitive elements of the photodetector matrix are made up of an afocal system sequentially located along the rays with an intermediate real image plane located between the components of the afocal system and the lens .

В оптической системе входной объектив, строящий промежуточное действительное изображение, выполнен в составе последовательно расположенных по ходу лучей положительного мениска, обращенного выпуклостью к пространству предметов, отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к пространству предметов, а проекционный объектив выполнен в составе последовательно расположенных по ходу лучей отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к пространству предметов, двояковыпуклой линзы, отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к плоскости изображения, положительного мениска, обращенного выпуклостью к плоскости изображения, положительного мениска, обращенного выпуклостью к пространству предметов.In the optical system, the input lens constructing an intermediate real image is made up of the positive meniscus convex towards the space of objects, the negative meniscus convex towards the space of objects, and the projection lens is made up of the negative meniscus sequentially located along the rays convex to the space of objects, biconvex lens, negative meniscus, convex the image plane, a positive meniscus which is convex to the image plane, a positive meniscus which is convex to the object space.

Оптическая система снабжена расфокусирующим элементом, установленным не стационарно, с возможностью осуществления сдвига плоскости изображения в плоскость холодной диафрагмы или в плоскость, расположенную между плоскостью холодной диафрагмы и плоскостью расположения фоточувствительных элементов фотоприемной матрицы, а именно отрицательным мениском, обращенным выпуклостью к плоскости изображения, со средствами ввода/вывода его из оптического тракта, указанный мениск со средствами ввода/вывода установлен между плоскостью промежуточного действительного изображения и проекционным объективом.The optical system is equipped with a defocusing element mounted non-stationary, with the possibility of shifting the image plane to the plane of the cold diaphragm or to the plane located between the plane of the cold diaphragm and the plane of the photosensitive elements of the photodetector, namely, the negative meniscus convex to the image plane, with means its input / output from the optical path, the specified meniscus with input / output means is installed between the gap plane full-time real image and projection lens.

Сущность изобретения поясняется нижеследующим описанием и чертежами. На Фиг.1 показана схема оптической системы для тепловизионных приборов, где 1 - положительный мениск, обращенный выпуклостью к пространству предметов; 2 - отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к пространству предметов; 3 - расфокусирующая линза - отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к плоскости изображения; 4 - отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к пространству предметов; 5 - двояковыпуклая линза; 6 - отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к плоскости изображения; 7 - положительный мениск, обращенный выпуклостью к плоскости изображения; 8 - положительный мениск, обращенный выпуклостью к пространству предметов. На Фиг.2 схематически изображен ход лучей в оптической системе для тепловизионных приборов, не содержащей элемента, предназначенного для компенсации неоднородности постоянной составляющей сигналов фоточувствительных элементов, с построением изображения за плоскостью холодной диафрагмы. На Фиг.3 схематически изображен ход лучей в оптической системе для тепловизионных приборов с полной компенсацией неоднородности постоянной составляющей сигналов фоточувствительных элементов, с построением изображения в плоскости холодной диафрагмы.The invention is illustrated by the following description and drawings. Figure 1 shows a diagram of an optical system for thermal imaging devices, where 1 is a positive meniscus convex to the space of objects; 2 - negative meniscus, convex to the space of objects; 3 - defocusing lens - negative meniscus, convex to the image plane; 4 - negative meniscus, convex to the space of objects; 5 - biconvex lens; 6 - negative meniscus convex to the image plane; 7 - positive meniscus convex to the image plane; 8 - positive meniscus, convex to the space of objects. Figure 2 schematically shows the path of the rays in the optical system for thermal imaging devices that do not contain an element designed to compensate for the heterogeneity of the constant component of the signals of the photosensitive elements, with the image behind the plane of the cold diaphragm. Figure 3 schematically shows the path of the rays in the optical system for thermal imaging devices with full compensation for the heterogeneity of the constant component of the signals of the photosensitive elements, with the construction of the image in the plane of the cold diaphragm.

Достижение технического результата базируется на введении в оптическую систему тепловизионного прибора элемента, выполняющего функцию компенсации неоднородности постоянной составляющей сигнала фоточувствительных элементов фотоприемной матрицы, - расфокусирующей линзы (см. Фиг.1). Компенсация неоднородности может быть выполнена полностью или частично, в зависимости от происходящей расфокусировки и осуществления сдвига плоскости изображения в плоскость холодной диафрагмы или в плоскость, расположенную между плоскостью холодной диафрагмы и плоскостью расположения фоточувствительных элементов фотоприемной матрицы соответственно.The achievement of the technical result is based on the introduction into the optical system of a thermal imaging device of an element that performs the function of compensating for the heterogeneity of the constant component of the signal of the photosensitive elements of the photodetector matrix, a defocusing lens (see Figure 1). Compensation of the heterogeneity can be performed in whole or in part, depending on the ongoing defocusing and the shift of the image plane to the plane of the cold diaphragm or to the plane located between the plane of the cold diaphragm and the plane of the photosensitive elements of the photodetector, respectively.

При этом для осуществления полной компенсации неоднородности необходимо и достаточно выполнять следующее главное условие. Вводимый в оптическую систему компонент должен сдвигать плоскость изображения в плоскость холодной диафрагмы МФПУ (см. Фиг.2, Фиг.3), так как в этом случае энергия излучения, поступающая от объекта и фона, будет равномерно попадать на всю фоточувствительную область фотоприемной матрицы. Соответствующая расфокусировка поступающего излучения для регистрации фотоприемной матрицей наиболее оптимальна при сдвиге плоскости изображения в плоскость холодной диафрагмы МФПУ, в результате чего указанный технический результат достигается с максимально возможной полнотой.Moreover, in order to fully compensate for heterogeneity, it is necessary and sufficient to fulfill the following main condition. The component introduced into the optical system should shift the image plane to the plane of the MFP’s cold diaphragm (see Figure 2, Figure 3), since in this case the radiation energy coming from the object and background will uniformly reach the entire photosensitive region of the photodetector matrix. The corresponding defocusing of the incoming radiation for registration with the photodetector array is most optimal when the image plane is shifted to the plane of the MPU cold diaphragm, as a result of which the indicated technical result is achieved with the greatest possible completeness.

Оптическая система, в которую вводят дополнительный оптический компонент, осуществляющий компенсацию неоднородности постоянной составляющей сигнала, содержит, по крайней мере, два оптических компонента. Один компонент - строящий промежуточное изображение. Второй компонент - осуществляющий перенос промежуточного изображения в плоскость изображения, формируемого в плоскости фоточувствительных элементов фотоприемной матрицы.The optical system, into which an additional optical component is introduced, which compensates for the inhomogeneity of the constant component of the signal, contains at least two optical components. One component is building an intermediate image. The second component is the transfer of the intermediate image into the plane of the image formed in the plane of the photosensitive elements of the photodetector matrix.

Оптическая система может быть реализована с внутренней плоскостью действительного промежуточного изображения и выполнена в составе, по крайней мере, двух оптических компонентов - входного и проекционного объективов, с плоскостью промежуточного действительного изображения, расположенной между указанными объективам, или афокальной системы с плоскостью промежуточного действительного изображения, расположенной между компонентами афокальной системы, и объектива. На Фиг.1-Фиг.3 приведен частный случай выполнения оптической системы, в оптический тракт которой вводят дополнительный оптический компонент - расфокусирующую линзу 3, обеспечивающую указанную компенсацию неоднородности.An optical system can be implemented with the inner plane of the actual intermediate image and made up of at least two optical components - the input and projection lenses, with the plane of the intermediate actual image located between these lenses, or an afocal system with the plane of the intermediate actual image located between the components of the afocal system, and the lens. Figure 1-Figure 3 shows a particular case of the optical system, in the optical path of which an additional optical component is introduced - a defocusing lens 3, which provides the specified compensation for heterogeneity.

Следует подчеркнуть, что в каждом конкретном случае существующей оптической системы необходим расчет конкретных параметров дополнительного оптического компонента. Основное требование к компоненту при его расчете - компонент должен обеспечить сдвиг плоскости изображения в плоскость холодной диафрагмы приемника, если желаемым результатом является достижение полной компенсации, или в плоскость, расположенную между плоскостью холодной диафрагмы и плоскостью расположения фоточувствительных элементов фотоприемной матрицы, если достаточна частичная компенсация неоднородности. Необходимость той или иной компенсации неоднородности определяется условиями эксплуатации тепловизионного прибора, характером решаемых при этом задач.It should be emphasized that in each case of the existing optical system, it is necessary to calculate the specific parameters of the additional optical component. The main requirement for the component when calculating it is that the component should provide an image plane shift to the plane of the cold diaphragm of the receiver if the desired result is full compensation, or to the plane located between the plane of the cold diaphragm and the plane of the photosensitive elements of the photodetector, if partial compensation of the inhomogeneity is sufficient . The need for one or another compensation for heterogeneity is determined by the operating conditions of the thermal imaging device, the nature of the tasks being solved.

В первом случае, с введенным в оптический тракт дополнительным оптическим компонентом, энергия излучения, поступающая от объекта и фона, будет равномерно попадать на всю фоточувствительную область фотоприемной матрицы, приводя тем самым к полной компенсации неоднородности постоянной составляющей сигнала. При выведении из оптического тракта дополнительного оптического компонента, осуществляющего компенсацию неоднородности постоянной составляющей сигнала, расфокусирующей линзы 3 (см. Фиг.1, при положении указанной линзы в позиции 3') ИК-излучение от объекта наблюдения проходит по оптическому тракту, фокусируется с формированием изображения объекта в плоскости приемника излучения. При введении расфокусирующей линзы 3 в оптический тракт происходит расфокусировка, изображение объекта наблюдения сдвигается в плоскость холодной диафрагмы МФПУ. При этом на фоточувствительные элементы фотоприемной матрицы всегда поступает поток излучения гарантированно максимально пропорциональный потоку сцены наблюдения. Указанный поток гарантированно пропорционален входному потоку сцены наблюдения, в связи с чем достигается независимость компенсации неоднородности постоянной составляющей сигнала элементов от динамики изменения потока энергии излучения сцены наблюдения.In the first case, with an additional optical component introduced into the optical path, the radiation energy coming from the object and background will uniformly reach the entire photosensitive region of the photodetector matrix, thereby leading to complete compensation for the inhomogeneity of the constant component of the signal. When removing an additional optical component from the optical path that compensates for the inhomogeneity of the constant component of the signal, the defocusing lens 3 (see Fig. 1, when the specified lens is in position 3 '), the infrared radiation from the observation object passes through the optical path, focuses with image formation object in the plane of the radiation receiver. When a defocusing lens 3 is introduced into the optical path, defocusing occurs, the image of the observation object is shifted to the plane of the MPU cold diaphragm. Moreover, the photosensitive elements of the photodetector matrix always receive a radiation flux guaranteed to be maximally proportional to the flux of the observation scene. The specified stream is guaranteed to be proportional to the input stream of the observation scene, in connection with which independence of compensation for the heterogeneity of the constant component of the signal of the elements from the dynamics of the change in the radiation energy flux of the observation scene is achieved.

Во втором случае, когда вводимый в оптическую систему расфокусирующий компонент сдвигает плоскость изображения в плоскость, находящуюся между плоскостью холодной диафрагмы МФПУ и исходной плоскостью изображения (соответствующей случаю отсутствия расфокусирующего компонента в оптической системе, при котором плоскость изображения находится в плоскости фотоприемной матрицы, см. Фиг.2), то в этом случае неравномерность попадания энергии излучения, поступающей от объекта и фона, на фоточувствительную область фотоприемной матрицы будет частично сглажена. Произойдет частичная компенсация неоднородности в такой пропорции, в какой осуществляют расфокусировку поступающего излучения для регистрации фотоприемной матрицей и сдвигают плоскость изображения в направлении холодной диафрагмы. Достижение указанного технического результата возможно и в этом случае, хотя технический результат достигается не с максимально возможной полнотой.In the second case, when the defocusing component introduced into the optical system shifts the image plane to a plane located between the plane of the MPU cold diaphragm and the original image plane (corresponding to the case of the absence of a defocusing component in the optical system in which the image plane is in the plane of the photodetector, see Fig. .2), then in this case, the nonuniformity of the radiation energy coming from the object and background to the photosensitive region of the photodetector matrix will be smoothed-particle. The inhomogeneity will be partially compensated in such a proportion that the incoming radiation is defocused to be detected by the photodetector array and the image plane is shifted in the direction of the cold diaphragm. The achievement of the specified technical result is possible in this case, although the technical result is not achieved with the greatest possible completeness.

Кроме того, осуществление компенсации неоднородности за счет введения в оптический тракт расфокусирующей линзы дает возможность осуществлять компенсацию неоднородности в широком диапазоне температур, практически ограниченном только температурным диапазоном применения тепловизионного прибора.In addition, the implementation of the compensation of heterogeneity due to the introduction of a defocusing lens into the optical path makes it possible to compensate for heterogeneity in a wide temperature range, which is practically limited only by the temperature range of the thermal imaging device.

Гарантированная пропорциональность поступающего потока излучения на фоточувствительные элементы фотоприемной матрицы входному потоку сцены наблюдения позволяет с высокой точностью компенсировать неоднородность постоянной составляющей сигнала элементов, тем самым способствовать повышению качества тепловизионного изображения.Guaranteed proportionality of the incoming radiation flux to the photosensitive elements of the photodetector matrix to the input stream of the observation scene allows us to accurately compensate for the heterogeneity of the constant component of the signal elements, thereby improving the quality of the thermal image.

Для осуществления компенсации неоднородности постоянной составляющей сигнала, кроме вышеприведенного главного условия - обеспечения сдвига изображения объекта наблюдения в плоскость холодной диафрагмы МФПУ или в плоскость, расположенную между плоскостью холодной диафрагмы и плоскостью расположения фоточувствительных элементов фотоприемной матрицы, желательно для получения компенсации неоднородности в отношении всей фотоприемной матрицы выполнить условие сохранения поля зрения оптической системы. При сохранении поля зрения компенсация осуществляется по усредненному потоку энергии излучения, поступающему в соответствии со всей величиной поля зрения. В случае изменения, уменьшения, поля зрения компенсация неоднородности происходит не по всей фотоприемной матрице, а по некоторому ее участку, соответствующему данной, уменьшенной, величине поля зрения. Однако и в этом случае компенсация неоднородности постоянной составляющей сигнала осуществляется таким же образом, по усредненному потоку, но поступающему согласно измененному, уменьшенному, полю зрения, соответствующему этому некоторому участку. В любом из этих случаев результатом компенсации является достижение равномерности в той или иной степени постоянной составляющей сигнала.In order to compensate for the inhomogeneity of the DC component of the signal, in addition to the above main condition, it is necessary to shift the image of the object of observation to the plane of the cold diaphragm of the MFP or to the plane located between the plane of the cold diaphragm and the plane of the arrangement of the photosensitive elements of the photodetector matrix, it is desirable to obtain compensation for the heterogeneity of the entire photodetector to fulfill the condition of maintaining the field of view of the optical system. While maintaining the field of view, compensation is carried out according to the averaged flux of radiation energy supplied in accordance with the entire magnitude of the field of view. In the case of a change, decrease in the field of view, the compensation of the inhomogeneity does not occur over the entire photodetector, but over some part of it corresponding to this reduced field of view. However, in this case as well, compensation for the inhomogeneity of the constant component of the signal is carried out in the same way, according to the averaged flow, but arriving according to the changed, reduced, field of view corresponding to this certain section. In any of these cases, the result of compensation is the achievement of uniformity to one degree or another of the constant component of the signal.

В общем случае выполнения оптическая система для тепловизионных приборов содержит, по крайней мере, следующие оптические компоненты: строящий промежуточное изображение и осуществляющий перенос промежуточного изображения в плоскость изображения, формируемого в плоскости фоточувствительных элементов фотоприемной матрицы. Оптическая система снабжена расфокусирующим элементом. Последний установлен не стационарно, с возможностью ввода/вывода и с возможностью осуществления сдвига плоскости изображения в плоскость холодной диафрагмы или в плоскость, расположенную между плоскостью холодной диафрагмы и плоскостью расположения фоточувствительных элементов фотоприемной матрицы.In the general case, the implementation of the optical system for thermal imaging devices contains at least the following optical components: constructing an intermediate image and transferring the intermediate image to the image plane formed in the plane of the photosensitive elements of the photodetector matrix. The optical system is equipped with a defocusing element. The latter is not installed stationary, with the possibility of input / output and with the possibility of shifting the image plane to the plane of the cold diaphragm or to the plane located between the plane of the cold diaphragm and the plane of the photosensitive elements of the photodetector matrix.

В частном случае выполнения оптической системы для тепловизионных приборов (см. Фиг.1 и Фиг.3) оптические компоненты, один из которые является строящим промежуточное изображение, а второй - осуществляющим перенос промежуточного изображения в плоскость изображения, формируемого в плоскости фоточувствительных элементов фотоприемной матрицы, выполнены в составе последовательно расположенных по ходу лучей входного объектива, строящего промежуточное действительное изображение, и проекционного объектива, плоскость промежуточного изображения расположена между ними.In the particular case of the implementation of the optical system for thermal imaging devices (see Figure 1 and Figure 3) optical components, one of which is building an intermediate image, and the second is carrying out the transfer of the intermediate image into the plane of the image formed in the plane of the photosensitive elements of the photodetector matrix, made as part of sequentially located along the rays of the input lens constructing an intermediate actual image, and a projection lens, the plane of the intermediate image Niya is located between them.

Альтернативно два оптических компонента, строящий промежуточное изображение и осуществляющий перенос промежуточного изображения в плоскость изображения, формируемого в плоскости фоточувствительных элементов фотоприемной матрицы, могут быть выполнены в составе последовательно расположенных по ходу лучей афокальной системы с плоскостью промежуточного действительного изображения, расположенной между компонентами афокальной системы, и объектива.Alternatively, two optical components constructing an intermediate image and transferring the intermediate image to the image plane formed in the plane of the photosensitive elements of the photodetector matrix can be made up of a series of sequentially located along the rays of the afocal system with the plane of the intermediate actual image located between the components of the afocal system, and the lens.

Здесь приведены частные случаи построения оптической системы с реализацией в ней плоскости промежуточного действительного изображения. Возможны также и другие варианты построения оптических систем.Here are particular cases of constructing an optical system with the implementation of the plane of the intermediate real image in it. Other options for constructing optical systems are also possible.

В оптической системе (см. Фиг.1 и 3) входной объектив, строящий промежуточное действительное изображение, в частности, выполнен в составе последовательно расположенных по ходу лучей положительного мениска 1, обращенного выпуклостью к пространству предметов, отрицательного мениска 2, обращенного выпуклостью к пространству предметов. Расстояние по центру между вогнутой поверхностью первого и выпуклой поверхностью второго составляет около 1,4 мм. При этом проекционный объектив, в частности, выполнен в составе последовательно расположенных по ходу лучей отрицательного мениска 4, обращенного выпуклостью к пространству предметов, двояковыпуклой линзы 5, отрицательного мениска 6, обращенного выпуклостью к плоскости изображения, положительного мениска 7, обращенного выпуклостью к плоскости изображения, и положительного мениска 8, обращенного выпуклостью к пространству предметов 8. Расстояние по центру между вогнутой поверхностью первого из менисков проекционного объектива и поверхностью двояковыпуклой линзы 5, обращенной к пространству предметов, составляет около 2 мм. Расстояние по центру между поверхностью двояковыпуклой линзы 5, обращенной к плоскости изображения, и вогнутой поверхностью второго из менисков проекционного объектива составляет около 2,5 мм. Расстояние по центру между выпуклой поверхностью второго и вогнутой поверхностью третьего из менисков проекционного объектива составляет около 2 мм. Расстояние по центру между выпуклой поверхностью третьего и выпуклой поверхностью четвертого из менисков проекционного объектива составляет около 0,5 мм. Расстояние между входным и проекционным объективами, то есть расстояние по центру между вогнутой поверхностью второго мениска входного объектива и выпуклой поверхностью первого мениска проекционного объектива, составляет 95,5 мм. Расстояние по центру между выпуклой поверхностью первого из менисков входного объектива и плоскостью изображения (см. Фиг.1) составляет 150 мм. Радиус кривизны поверхности, обращенной к пространству предметов, положительного мениска, обращенного выпуклостью к пространству предметов, 1 составляет 60,096 мм, радиус кривизны поверхности, обращенной к плоскости изображения, 137,5351 мм. Радиус кривизны поверхности, обращенной к пространству предметов, отрицательного мениска 2, обращенного выпуклостью к пространству предметов, составляет 220,393 мм, радиус кривизны поверхности, обращенной к плоскости изображения, 131,4331 мм. Радиус кривизны поверхности, обращенной к пространству предметов, отрицательного мениска 4, обращенного выпуклостью к пространству предметов, составляет 27,2 мм, радиус кривизны поверхности, обращенной к плоскости изображения, 22,503 мм. Радиус кривизны поверхности, обращенной к пространству предметов, двояковыпуклой линзы 5 составляет 32,716 мм, радиус кривизны поверхности, обращенной к плоскости изображения, 54,64 мм. Радиус кривизны поверхности, обращенной к пространству предметов, отрицательного мениска 6, обращенного выпуклостью к плоскости изображения, составляет 15,88 мм, радиус кривизны поверхности, обращенной к плоскости изображения, 31,551 мм. Радиус кривизны поверхности, обращенной к пространству предметов, положительного мениска 7, обращенного выпуклостью к плоскости изображения, составляет 27,436 мм, радиус кривизны поверхности, обращенной к плоскости изображения, 33,183 мм. Радиус кривизны поверхности, обращенной к пространству предметов, положительного мениска 8, обращенного выпуклостью к пространству предметов, составляет 22,19 мм, радиус кривизны поверхности, обращенной к плоскости изображения, 31,885 мм. Материалами служат кремний и германий. Оптическая система снабжена отрицательным мениском 3, обращенным выпуклостью к плоскости изображения, со средствами ввода/вывода его из оптического тракта. Указанный мениск со средствами ввода/вывода установлен между плоскостью промежуточного действительного изображения и проекционным объективом (см. Фиг.1 и Фиг.3). В качестве средств ввода/вывода может быть использован электромеханический привод - шаговый двигатель серии MD 14. В случае выполнения полной компенсации, при осуществлении сдвига плоскости изображения в плоскость холодной диафрагмы, расфокусирующий элемент - отрицательный мениск 3, обращенный выпуклостью к плоскости изображения, установлен таким образом, что расстояние по центру между его вогнутой поверхностью и вогнутой поверхностью второго мениска входного объектива составляет 72 мм с допуском ±0,05 мм. Для осуществления частичной компенсации указанное расстояние уменьшают.In the optical system (see Figs. 1 and 3), the input lens constructing an intermediate real image, in particular, is made up of a successive positive meniscus 1, convex to the space of objects, a negative meniscus 2, convex to the space of objects . The center distance between the concave surface of the first and the convex surface of the second is about 1.4 mm. In this case, the projection lens, in particular, is made up of the negative meniscus 4 sequentially located along the rays, convex to the space of objects, the biconvex lens 5, the negative meniscus 6, convex to the image plane, the positive meniscus 7, convex to the image plane, and a positive meniscus 8, convex to the space of objects 8. The center distance between the concave surface of the first of the menisci of the projection lens and the surface the biconvex lens 5 facing the space of objects is about 2 mm. The center distance between the surface of the biconvex lens 5 facing the image plane and the concave surface of the second of the menisci of the projection lens is about 2.5 mm. The center distance between the convex surface of the second and the concave surface of the third of the menisci of the projection lens is about 2 mm. The center distance between the convex surface of the third and the convex surface of the fourth of the menisci of the projection lens is about 0.5 mm. The distance between the input and projection lenses, that is, the center distance between the concave surface of the second meniscus of the input lens and the convex surface of the first meniscus of the projection lens, is 95.5 mm. The center distance between the convex surface of the first of the menisci of the input lens and the image plane (see Figure 1) is 150 mm. The radius of curvature of the surface facing the space of objects, the positive meniscus convex to the space of objects 1 is 60.096 mm, the radius of curvature of the surface facing the image plane is 137.5351 mm. The radius of curvature of the surface facing the space of objects, the negative meniscus 2, convex to the space of objects, is 220.393 mm, the radius of curvature of the surface facing the image plane is 131.4331 mm. The radius of curvature of the surface facing the space of objects, the negative meniscus 4, convex to the space of objects is 27.2 mm, the radius of curvature of the surface facing the image plane is 22.503 mm. The radius of curvature of the surface facing the space of objects, biconvex lens 5 is 32.716 mm, the radius of curvature of the surface facing the image plane is 54.64 mm. The radius of curvature of the surface facing the space of objects, the negative meniscus 6, convex to the image plane, is 15.88 mm, the radius of curvature of the surface facing the image plane is 31.551 mm. The radius of curvature of the surface facing the space of objects, the positive meniscus 7, convex to the image plane, is 27.436 mm, the radius of curvature of the surface facing the image plane is 33.183 mm. The radius of curvature of the surface facing the space of objects, the positive meniscus 8, convex to the space of objects, is 22.19 mm, the radius of curvature of the surface facing the image plane is 31.885 mm. The materials are silicon and germanium. The optical system is equipped with a negative meniscus 3, convex to the image plane, with the means of its input / output from the optical path. The specified meniscus with input / output means is installed between the plane of the intermediate actual image and the projection lens (see Figure 1 and Figure 3). As input / output means, an electromechanical drive — a stepper motor of the MD 14 series — can be used. In the case of complete compensation, when the image plane is shifted to the plane of the cold diaphragm, the defocusing element, the negative meniscus 3, which is convex to the image plane, is set in this way that the center distance between its concave surface and the concave surface of the second meniscus of the input lens is 72 mm with a tolerance of ± 0.05 mm. To implement partial compensation, the specified distance is reduced.

Исходная (до введения в ее состав расфокусирующего элемента) оптическая система обладает следующими характеристиками:The initial (before the introduction of a defocusing element), the optical system has the following characteristics:

- спектральный диапазон 3-5 мкм;- spectral range of 3-5 microns;

- фокусное расстояние 60 мм;- focal length 60 mm;

- относительное отверстие 1/3;- relative aperture 1/3;

- поле зрения в пространстве предметов 5,76×4,32 град.- field of view in the space of objects 5.76 × 4.32 degrees.

При введении расфокусирующего элемента в оптическую систему таким образом, что расстояние по центру между его вогнутой поверхностью и вогнутой поверхностью второго мениска входного объектива составляет 72 мм, с целью полной компенсации неоднородности, происходит смещение плоскости изображения в плоскость холодной диафрагмы. При этом фокусное расстояние становится равным 30 мм, а размер получаемого изображения равен размеру холодной диафрагмы, поле зрения и относительное отверстие системы сохраняется, а на приемник попадает вся энергия, поступающая от объекта и фона.When a defocusing element is introduced into the optical system so that the center distance between its concave surface and the concave surface of the second meniscus of the input lens is 72 mm, in order to completely compensate for the inhomogeneity, the image plane is shifted to the plane of the cold diaphragm. In this case, the focal length becomes equal to 30 mm, and the size of the image obtained is equal to the size of the cold diaphragm, the field of view and the relative aperture of the system are preserved, and all the energy coming from the object and background gets to the receiver.

Получаемая (после введения в ее состав расфокусирующего элемента) оптическая система обладает следующими характеристиками:The resulting optical system (after introducing a defocusing element into its composition) has the following characteristics:

- спектральный диапазон 3-5 мкм;- spectral range of 3-5 microns;

- фокусное расстояние 30 мм;- focal length 30 mm;

- относительное отверстие 1/3;- relative aperture 1/3;

- поле зрения в пространстве предметов 5,76×4,32 град.- field of view in the space of objects 5.76 × 4.32 degrees.

Расфокусирующий элемент характеризуется следующим:The defocusing element is characterized by the following:

- материал - кремний;- material - silicon;

- толщина 2 мм;- thickness 2 mm;

- радиус кривизны R1=-1172,6 мм;- radius of curvature R1 = -1172.6 mm;

- радиус кривизны R2=-131,4 мм;- radius of curvature R2 = -131.4 mm;

- световой диаметр 9,6 мм;- light diameter 9.6 mm;

- масса 2 грамма.- weight 2 grams.

Вышеуказанные конкретные значения для оптической системы свойственны одному из частных случаев ее выполнения. В каждом конкретном случае необходимы конкретные расчеты параметров оптической системы.The above specific values for the optical system are characteristic of one of the particular cases of its implementation. In each case, specific calculations of the parameters of the optical system are necessary.

Оптическая система для тепловизионных приборов (см. Фиг.1 и Фиг.3) работает следующим образом.The optical system for thermal imaging devices (see Figure 1 and Figure 3) works as follows.

Пусть расфокусирующая линза 3 введена в оптический тракт. Излучение от объекта наблюдения поступает в оптический компонент, строящий промежуточное изображение, являющийся входным объективом, строящим промежуточное действительное изображение. Излучение от объекта наблюдения проходит положительный мениск 1, обращенный выпуклостью к пространству предметов, и отрицательный мениск 2, обращенный выпуклостью к пространству предметов, в результате формируется промежуточное действительное изображение. Затем излучение от объекта наблюдения поступает на расфокусирующий элемент - расфокусирующую линзу - отрицательный мениск 3, обращенный выпуклостью к плоскости изображения, и далее поступает в оптический компонент, осуществляющий перенос промежуточного изображения в плоскость изображения, формируемого в плоскости фоточувствительных элементов фотоприемной матрицы, являющийся проекционным объективом, последовательно проходя отрицательный мениск 4, обращенный выпуклостью к пространству предметов, двояковыпуклую линзу 5, отрицательный мениск 6, обращенный выпуклостью к плоскости изображения, положительный мениск 7, обращенный выпуклостью к плоскости изображения, и положительный мениск 8, обращенный выпуклостью к пространству предметов. За счет расфокусировки расфокусирующей линзой 3 происходит сдвиг плоскости изображения, например, в плоскость холодной диафрагмы. Проекционный объектив в результате предварительной расфокусировки строит изображение объекта наблюдения в плоскости холодной диафрагмы. Энергия излучения, поступающая от объекта и фона, равномерно попадает на всю фоточувствительную область фотоприемной матрицы. В результате происходит полная компенсация неоднородности постоянной составляющей сигнала фоточувствительных элементов матрицы тепловизионного прибора. Выполняется фиксация-запоминание темнового кадра в память электронной системы тепловизионного прибора, сигнал которого служит в качестве эталонного сигнала в процессе коррекции неоднородности. После чего средства ввода/вывода расфокусирующей линзы 3 осуществляют вывод ее из оптического тракта. Далее оптическая система работает в обычном порядке как известные оптические системы, не снабженные расфокусирующей линзой 3. Расфокусирующая линза 3 вводится в оптический тракт по мере необходимости, которая устанавливается опытным путем, в зависимости от используемого приемника и условий эксплуатации прибора.Let the defocusing lens 3 is inserted into the optical path. The radiation from the object of observation enters the optical component that builds the intermediate image, which is the input lens that builds the intermediate real image. Radiation from the object of observation passes through the positive meniscus 1, which is convex to the space of objects, and the negative meniscus 2, which is convex to the space of objects, as a result, an intermediate real image is formed. Then, the radiation from the object of observation enters the defocusing element — the defocusing lens — the negative meniscus 3, convex to the image plane, and then enters the optical component, which transfers the intermediate image to the image plane formed in the plane of the photosensitive elements of the photodetector matrix, which is a projection lens, sequentially passing a negative meniscus 4, convex to the space of objects, a biconvex lens 5, are negative the meniscus 6, convex to the image plane, the positive meniscus 7, convex to the image plane, and the positive meniscus 8, convex to the space of objects. Due to the defocusing by the defocusing lens 3, the image plane shifts, for example, to the plane of the cold diaphragm. As a result of preliminary defocusing, the projection lens constructs an image of the observation object in the plane of the cold diaphragm. The radiation energy coming from the object and background uniformly enters the entire photosensitive region of the photodetector matrix. As a result, complete compensation for the heterogeneity of the constant component of the signal of the photosensitive elements of the matrix of the thermal imaging device occurs. The fixation-memory of the dark frame is carried out in the memory of the electronic system of the thermal imaging device, the signal of which serves as a reference signal in the process of correction of heterogeneity. After that, the input / output means of the defocusing lens 3 carry out its output from the optical path. Further, the optical system operates in the usual manner as known optical systems that are not equipped with a defocusing lens 3. The defocusing lens 3 is introduced into the optical path as necessary, which is installed empirically, depending on the receiver used and the operating conditions of the device.

Claims (5)

1. Оптическая система для тепловизионных приборов, содержащая, по крайней мере, оптические компоненты, строящие промежуточное изображение и осуществляющие перенос промежуточного изображения в плоскость изображения, формируемого в плоскости фоточувствительных элементов фотоприемной матрицы, отличающаяся тем, что снабжена расфокусирующим элементом, установленным не стационарно, с возможностью осуществления сдвига плоскости изображения в плоскость холодной диафрагмы или в плоскость, расположенную между плоскостью холодной диафрагмы и плоскостью расположения фоточувствительных элементов фотоприемной матрицы.1. An optical system for thermal imaging devices, containing at least optical components that build an intermediate image and carry out the transfer of the intermediate image into the plane of the image formed in the plane of the photosensitive elements of the photodetector matrix, characterized in that it is equipped with a defocusing element mounted non-stationary, with the ability to shift the image plane to the plane of the cold diaphragm or to a plane located between the plane of the cold diaphragm and the plane of the arrangement of the photosensitive elements of the photodetector matrix. 2. Оптическая система по п.1, отличающаяся тем, что оптические компоненты, строящие промежуточное изображение и осуществляющие перенос промежуточного изображения в плоскость изображения, формируемого в плоскости фоточувствительных элементов фотоприемной матрицы, выполнены в составе последовательно расположенных по ходу лучей входного объектива, строящего промежуточное действительное изображение, и проекционного объектива, плоскость промежуточного изображения расположена между ними.2. The optical system according to claim 1, characterized in that the optical components that build the intermediate image and carry out the transfer of the intermediate image into the plane of the image formed in the plane of the photosensitive elements of the photodetector matrix are made up of sequentially located along the rays of the input lens building the intermediate real image, and projection lens, the plane of the intermediate image is located between them. 3. Оптическая система по п.1, отличающаяся тем, что оптические компоненты, строящие промежуточное изображение и осуществляющие перенос промежуточного изображения в плоскость изображения, формируемого в плоскости фоточувствительных элементов фотоприемной матрицы, выполнены в составе последовательно расположенных по ходу лучей афокальной системы с плоскостью промежуточного действительного изображения, расположенной между компонентами афокальной системы, и объектива.3. The optical system according to claim 1, characterized in that the optical components that build the intermediate image and carry out the transfer of the intermediate image into the plane of the image formed in the plane of the photosensitive elements of the photodetector matrix are made up of sequentially located along the rays of the afocal system with the plane of the intermediate real an image located between the components of the afocal system and the lens. 4. Оптическая система по п.2, отличающаяся тем, что входной объектив, строящий промежуточное действительное изображение, выполнен в составе последовательно расположенных по ходу лучей положительного мениска, обращенного выпуклостью к пространству предметов, отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к пространству предметов, а проекционный объектив выполнен в составе последовательно расположенных по ходу лучей отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к пространству предметов, двояковыпуклой линзы, отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к плоскости изображения, положительного мениска, обращенного выпуклостью к плоскости изображения, положительного мениска, обращенного выпуклостью к пространству предметов.4. The optical system according to claim 2, characterized in that the input lens constructing an intermediate real image is made up of positive meniscus convex towards the space of objects, negative meniscus convex towards the space of objects, and a projection lens made as part of a negative meniscus sequentially located along the rays, convex to the space of objects, a biconvex lens, a negative meniscus a, convex to the image plane, a positive meniscus, convex to the image plane, a positive meniscus, convex to the space of objects. 5. Оптическая система по п.1, отличающаяся тем, что снабжена расфокусирующим элементом, установленным не стационарно, с возможностью осуществления сдвига плоскости изображения в плоскость холодной диафрагмы или в плоскость, расположенную между плоскостью холодной диафрагмы и плоскостью расположения фоточувствительных элементов фотоприемной матрицы, а именно отрицательным мениском, обращенным выпуклостью к плоскости изображения, со средствами ввода/вывода его из оптического тракта, указанный мениск со средствами ввода/вывода установлен между плоскостью промежуточного действительного изображения и проекционным объективом. 5. The optical system according to claim 1, characterized in that it is equipped with a defocusing element mounted non-stationary, with the possibility of shifting the image plane into the plane of the cold diaphragm or into a plane located between the plane of the cold diaphragm and the plane of the photosensitive elements of the photodetector matrix, namely negative meniscus, convex to the image plane, with input / output means from the optical path, the specified meniscus with input / output means set ene between the plane of the intermediate real image and the projection lens.
RU2010144951/28A 2010-11-02 2010-11-02 Optical system for thermal imaging devices RU2449328C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010144951/28A RU2449328C1 (en) 2010-11-02 2010-11-02 Optical system for thermal imaging devices

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010144951/28A RU2449328C1 (en) 2010-11-02 2010-11-02 Optical system for thermal imaging devices

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2449328C1 true RU2449328C1 (en) 2012-04-27

Family

ID=46297624

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010144951/28A RU2449328C1 (en) 2010-11-02 2010-11-02 Optical system for thermal imaging devices

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2449328C1 (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2525463C1 (en) * 2013-04-03 2014-08-20 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (ОАО "НПО ГИПО") Optical system for thermal imaging device
RU2543693C1 (en) * 2013-09-30 2015-03-10 Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" Optical thermal imaging system for mid-infrared spectral region
RU2567126C1 (en) * 2014-12-23 2015-11-10 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (ОАО "НПО ГИПО") Infrared imaging device
RU2570062C1 (en) * 2014-09-23 2015-12-10 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (ОАО "НПО ГИПО") Optical system for thermal imaging device having two viewing fields
RU2603449C1 (en) * 2015-09-28 2016-11-27 Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО") Optical system of thermal imaging device with two fields of view
RU173868U1 (en) * 2017-04-07 2017-09-15 Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО") OPTICAL SYSTEM OF THE THERMAL VISION DEVICE WITH TWO FIELDS OF VISION
RU2635810C1 (en) * 2016-04-18 2017-11-20 Публичное акционерное общество "Ростовский оптико-механический завод" (ПАО "РОМЗ") Photographic lens
RU2646401C1 (en) * 2017-04-07 2018-03-05 Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО") Optical system of thermal imaging device with two fields of view
RU208115U1 (en) * 2021-07-26 2021-12-03 Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО") OPTICAL SYSTEM OF THERMAL IMAGING DEVICE WITH TWO FIELDS OF VIEW
RU2783763C1 (en) * 2021-07-26 2022-11-17 Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО") Optical system of thermal imaging device with two fields of view

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5136421A (en) * 1990-06-29 1992-08-04 Texas Instruments Incorporated Thermal imaging system and method using scene-average radiation as a thermal reference
RU2106003C1 (en) * 1996-09-27 1998-02-27 Открытое акционерное общество "Красногорский завод им.С.А.Зверева" Objective
US6181486B1 (en) * 1997-03-14 2001-01-30 Thomson-Csf Optical architecture for infrared viewing system
RU2355003C1 (en) * 2007-08-28 2009-05-10 Производственное объединение "Уральский оптико-механический завод" имени Э.С. Яламова" (ФГУП "ПО "УОМЗ") Optical system for generating image of object in two fields of vision
RU2386156C1 (en) * 2008-10-15 2010-04-10 Институт физики полупроводников СО РАН Optical system with remote apertures for infrared spectrum

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5136421A (en) * 1990-06-29 1992-08-04 Texas Instruments Incorporated Thermal imaging system and method using scene-average radiation as a thermal reference
RU2106003C1 (en) * 1996-09-27 1998-02-27 Открытое акционерное общество "Красногорский завод им.С.А.Зверева" Objective
US6181486B1 (en) * 1997-03-14 2001-01-30 Thomson-Csf Optical architecture for infrared viewing system
RU2355003C1 (en) * 2007-08-28 2009-05-10 Производственное объединение "Уральский оптико-механический завод" имени Э.С. Яламова" (ФГУП "ПО "УОМЗ") Optical system for generating image of object in two fields of vision
RU2386156C1 (en) * 2008-10-15 2010-04-10 Институт физики полупроводников СО РАН Optical system with remote apertures for infrared spectrum

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2525463C1 (en) * 2013-04-03 2014-08-20 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (ОАО "НПО ГИПО") Optical system for thermal imaging device
RU2543693C1 (en) * 2013-09-30 2015-03-10 Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" Optical thermal imaging system for mid-infrared spectral region
RU2570062C1 (en) * 2014-09-23 2015-12-10 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (ОАО "НПО ГИПО") Optical system for thermal imaging device having two viewing fields
RU2567126C1 (en) * 2014-12-23 2015-11-10 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (ОАО "НПО ГИПО") Infrared imaging device
RU2603449C1 (en) * 2015-09-28 2016-11-27 Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО") Optical system of thermal imaging device with two fields of view
RU2635810C1 (en) * 2016-04-18 2017-11-20 Публичное акционерное общество "Ростовский оптико-механический завод" (ПАО "РОМЗ") Photographic lens
RU173868U1 (en) * 2017-04-07 2017-09-15 Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО") OPTICAL SYSTEM OF THE THERMAL VISION DEVICE WITH TWO FIELDS OF VISION
RU2646401C1 (en) * 2017-04-07 2018-03-05 Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО") Optical system of thermal imaging device with two fields of view
RU208115U1 (en) * 2021-07-26 2021-12-03 Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО") OPTICAL SYSTEM OF THERMAL IMAGING DEVICE WITH TWO FIELDS OF VIEW
RU2783763C1 (en) * 2021-07-26 2022-11-17 Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО") Optical system of thermal imaging device with two fields of view

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2449328C1 (en) Optical system for thermal imaging devices
US8031411B2 (en) Telephoto zoom lens
US9395617B2 (en) Panoramic multi-scale imager and method therefor
JP4838557B2 (en) Zoom lens and imaging apparatus having the same
US20160377838A1 (en) Optical image capturing system
US20080273191A1 (en) Optical tracking device using micromirror array lenses
US9599790B2 (en) Optical image capturing system
JP2009036844A (en) Zoom lens, and photographic system having the same
JP2010160312A (en) Lens adapter for visible light/infrared light photography
US20160187640A1 (en) Optically Correcting Configuration for a Reflector Telescope
Druart et al. Towards infrared DDCA with an imaging function
RU2449491C1 (en) Method of compensating for signal irregularity of photosensitive elements of multielement photodetector
US20090185292A1 (en) Imaging lens module
JP2009086017A (en) Imaging device and imaging method
KR101493928B1 (en) Image capturing lens system
US6973264B2 (en) Focal point detection apparatus, focusing system, camera, and focal point detection method
JP5409588B2 (en) Focus adjustment method, focus adjustment program, and imaging apparatus
RU2621366C1 (en) Compact lens of mid-infrared range
US10620412B2 (en) IR imaging system with continuous GC-PC zoom provided with a TPC configuration
RU2646401C1 (en) Optical system of thermal imaging device with two fields of view
Van et al. Optical design with non-rotationally symmetric field mapping for infrared search and track system
CN107907977B (en) Double-zoom-segment optical system applied to photoelectric detection field
Wang et al. Optical design of zoom structured light imaging system
CN217085425U (en) Infrared search imaging system
CN110850566B (en) Ultrashort 20-time medium wave continuous zoom lens without diffraction surface

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181103