RU2477502C1 - High-aperture lens with angular field of not less than 25 degrees for thermal imager (versions) - Google Patents
High-aperture lens with angular field of not less than 25 degrees for thermal imager (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2477502C1 RU2477502C1 RU2011133724/28A RU2011133724A RU2477502C1 RU 2477502 C1 RU2477502 C1 RU 2477502C1 RU 2011133724/28 A RU2011133724/28 A RU 2011133724/28A RU 2011133724 A RU2011133724 A RU 2011133724A RU 2477502 C1 RU2477502 C1 RU 2477502C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lens
- meniscus
- concave surface
- menisci
- image plane
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Lenses (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области оптического приборостроения, а именно к объективам для инфракрасной (ИК) области спектра, и может быть использовано в тепловизорах, построенных на основе матричных фотоприемных устройств (МФПУ), не требующих охлаждения до криогенных температур, чувствительных в спектральном диапазоне от 8 до 12 мкм.The invention relates to the field of optical instrumentation, namely, lenses for the infrared (IR) region of the spectrum, and can be used in thermal imagers built on the basis of matrix photodetector devices (MFPs) that do not require cooling to cryogenic temperatures, sensitive in the spectral range from 8 to 12 microns.
Для создания малогабаритных тепловизоров, построенных на основе МФПУ, не требующих охлаждения до криогенных температур (неохлаждаемых), чувствительных в спектральном диапазоне от 8 до 12 мкм, в связи с увеличением формата МФПУ и уменьшением шага между пикселями возрастает необходимость в создании светосильных инфракрасных объективов с угловыми полями не менее 25°, обеспечивающих высокие значения концентрации энергии в пределах площадок, размеры которых соответствуют размерам пикселей МФПУ, имеющих величину 0,025 мм и менее.To create small-sized thermal imagers based on MFPs that do not require cooling to cryogenic temperatures (uncooled), sensitive in the spectral range from 8 to 12 microns, due to the increase in the format of MFPs and the decrease in the pitch between pixels, the need for creating fast infrared lenses with angular fields of at least 25 °, providing high values of energy concentration within the areas, the sizes of which correspond to the pixel sizes of MFPs having a value of 0.025 mm or less.
Задачей, на решение которой направлено заявляемая группа устройств, объединенных единым изобретательским замыслом, (варианты) является создание малогабаритной технологичной, экономически эффективной конструкции оптической системы светосильного объектива с угловым полем не менее 25 градусов для тепловизора с высокими техническими и эксплуатационными характеристиками, обеспечивающей возможность сопряжения с современными матричными приемниками ИК излучения в диапазоне 8-12 мкм.The task to be solved by the claimed group of devices united by a single inventive concept (options) is to create a small-sized technological, cost-effective design of an optical system of a fast lens with an angular field of at least 25 degrees for a thermal imager with high technical and operational characteristics, which allows interfacing with modern matrix IR detectors in the range of 8-12 microns.
Известен объектив для тепловизора, состоящий из четырех одиночных линз [Патент RU 2386155, 2010]. Объектив имеет фокусное расстояние 130 мм, относительное отверстие 1; 1,4, угловое поле в пространстве предметов 9°.A known lens for a thermal imager, consisting of four single lenses [Patent RU 2386155, 2010]. The lens has a focal length of 130 mm,
Недостатком аналога являются низкое относительное отверстие, малое угловое поле, наличие виньетирования наклонных пучков.The disadvantage of an analogue is a low relative aperture, a small angular field, the presence of vignetting of inclined beams.
Известен светосильный объектив для тепловизора [патент RU 2365952, 2009], содержащий четыре компонента. Объектив имеет фокусное расстояние 100 мм, относительное отверстие 1:1, угловое поле 9,6°×7,2° (12° по диагонали), спектральный диапазон 8-12 мкм.Known fast lens for a thermal imager [patent RU 2365952, 2009], containing four components. The lens has a focal length of 100 mm, a relative aperture of 1: 1, an angular field of 9.6 ° × 7.2 ° (12 ° diagonal), and a spectral range of 8-12 μm.
Недостатком аналога является недостаточная величина углового поля.The disadvantage of the analogue is the insufficient value of the angular field.
Указанные недостатки аналогов не позволяют их использовать в тепловизорах с угловыми полями не менее 25 градусов, построенных на основе неохлаждаемых МФПУ с размерами пикселей 0,025 мм и менее.The indicated disadvantages of the analogues do not allow their use in thermal imagers with angular fields of at least 25 degrees, built on the basis of uncooled MFPs with pixel sizes of 0.025 mm or less.
Наиболее близким аналогом к заявляемому устройству (первый вариант) по технической сущности является светосильный объектив с угловым полем 25 градусов для тепловизора [Патент RU 2403598, 2010], состоящий из оптически связанных, расположенных по ходу лучей четырех линз, первая из которых - положительный мениск, обращенный вогнутой поверхностью к плоскости изображений, вторая - отрицательная линза, третья - мениск, обращенный выпуклой поверхностью к плоскости изображений, четвертая - положительный мениск, обращенный вогнутой поверхностью к плоскости изображений. Вторая линза выполнена двояковогнутой. Суммарная оптическая сила всех линз не превышает 0,15 оптической силы всего объектива, а сумма оптических сил первых двух линз отрицательна и составляет по абсолютной величине не менее 0,8 оптической силы всего объектива. Все преломляющие поверхности объектива являются сферическими. Объектив имеет угловое поле 2ω=25°, фокусное расстояние f'=38 мм, относительное отверстие 1:1, спектральный диапазон работы от 8 до 9 мкм. Линейный размер изображения 2y (диагональ чувствительной площадки МФПУ) составляет 2y=2f'·tgω=2·38·tg12,5=16,8 мм. Длина объектива от первой поверхности до плоскости изображения составляет 122 мм. Наибольший диаметр линз объектива равен 97,57 мм. Масса объектива, рассчитанная для входящих в него линз, диаметры которых соответствуют световым диаметрам (т.е. без учета припусков на крепление линз в оправах), составляет 208 г. Коэффициент передачи контраста на частоте 25 лин/мм составляет для точки на оси 0,65, для точек по полю - 0,5.The closest analogue to the claimed device (first option) in technical essence is a fast lens with an angular field of 25 degrees for a thermal imager [Patent RU 2403598, 2010], consisting of optically coupled four lenses located along the rays, the first of which is a positive meniscus, facing a concave surface to the image plane, the second a negative lens, the third meniscus facing a convex surface of the image, the fourth positive meniscus facing a concave surface minute images. The second lens is biconcave. The total optical power of all lenses does not exceed 0.15 of the optical power of the entire lens, and the sum of the optical powers of the first two lenses is negative and amounts to at least 0.8 of the optical power of the entire lens in absolute value. All refractive lens surfaces are spherical. The lens has an angular field of 2ω = 25 °, a focal length f '= 38 mm, a relative aperture of 1: 1, and a spectral range of operation from 8 to 9 μm. The linear size of the 2y image (diagonal of the MFPU sensitive area) is 2y = 2f '· tgω = 2 · 38 · tg12.5 = 16.8 mm. The length of the lens from the first surface to the image plane is 122 mm. The largest diameter of the lens is 97.57 mm. The mass of the lens, calculated for the lenses included in it, whose diameters correspond to light diameters (i.e., excluding allowances for mounting lenses in frames), is 208 g. The transmission coefficient of contrast at a frequency of 25 lines / mm is for a point on the 0 axis, 65, for points along the field - 0.5.
Недостатками наиболее близкого аналога являются: ограниченный спектральный диапазон работы от 8 до 9 мкм; большая длина по оси, превышающая фокусное расстояние объектива более чем в 3 раза; большие диаметры линз, превышающие диаметр входного зрачка более чем в 2,5 раза и размер изображения - более чем в 4 раза, приводящие к большой массе оптических деталей; а также большая величина изменения фокусного расстояния при изменении температуры эксплуатации.The disadvantages of the closest analogue are: limited spectral range of operation from 8 to 9 microns; long axis length exceeding the focal length of the lens by more than 3 times; large lens diameters exceeding the diameter of the entrance pupil by more than 2.5 times and the image size by more than 4 times, leading to a large mass of optical parts; as well as a large amount of change in focal length with a change in operating temperature.
Ограничение спектрального диапазона работы объектива вызвано тем, что объектив не может работать в спектральном диапазоне с длинами волн более 9 мкм из-за поглощения излучения в линзах из кремния.The limitation of the spectral range of the lens operation is due to the fact that the lens cannot work in the spectral range with wavelengths of more than 9 μm due to the absorption of radiation in silicon lenses.
Большая длина по оси, превышающая фокусное расстояние объектива более чем в 3 раза, обусловлена тем, что суммарная оптическая сила всех линз не превышает 0,15 оптической силы всего объектива, а сумма оптических сил первых двух линз отрицательна и составляет по абсолютной величине не менее 0,8 оптической силы всего объектива. При таком соотношении оптических сил обеспечить требуемую оптическую силу объектива можно, только включив в качестве действенного оптического параметра расстояние между компонентами, которое должно быть в этом случае сопоставимым по величине с фокусным расстоянием объектива. Это утверждение следует из анализа известной формулы для эквивалентной оптической силы системы из двух компонентов (первый компонент - первая и вторая линза, второй компонент - третья и четвертая линзы объектива-аналога).The long axis length exceeding the focal length of the lens by more than 3 times is due to the fact that the total optical power of all lenses does not exceed 0.15 of the optical power of the entire lens, and the sum of the optical powers of the first two lenses is negative and is not less than 0 in absolute value , 8 optical power of the entire lens. With this ratio of optical forces, the required optical power of the lens can be achieved only by including the distance between the components as an effective optical parameter, which in this case should be comparable in magnitude with the focal length of the lens. This statement follows from the analysis of the well-known formula for the equivalent optical power of a system of two components (the first component is the first and second lens, the second component is the third and fourth lenses of the analog lens).
Выполнение первых двух линз таким образом, что их оптическая сила является отрицательной, соответствует схеме «инвертированного телеобъектива», а указанное в объективе-аналоге соотношение между оптическими силами (сумма оптических сил первых двух линз отрицательна и составляет по абсолютной величине не менее 0,8 оптической силы всего объектива, а суммарная оптическая сила всех линз не превышает 0,15 оптической силы всего объектива) приводит к тому, что диаметры третьей и четвертой линз превышают диаметр входного зрачка. Следствием этого является большая масса оптических деталей объектива.The implementation of the first two lenses in such a way that their optical power is negative corresponds to the “inverted telephoto lens” scheme, and the ratio between the optical forces indicated in the analog lens (the sum of the optical forces of the first two lenses is negative and is not less than 0.8 optical in absolute value) the power of the entire lens, and the total optical power of all lenses does not exceed 0.15 of the optical power of the entire lens) leads to the fact that the diameters of the third and fourth lenses exceed the diameter of the entrance pupil. The consequence of this is the large mass of optical parts of the lens.
Несмотря на то, что температурный коэффициент линейного расширения (ТКЛР) кремния меньше, чем, например, германия и селенида цинка, но наличие большого расстояния по оси между второй и третьей линзой (большая длина корпуса объектива), приводит к тому, что при заявленных соотношениях между оптическими силами линз величина терморасфокусировки возрастает. Так, проверочный расчет по конструктивным параметрам наиболее близкого аналога показал, что термооптическая аберрация положения при температуре -50°C составляет примерно 1,3% от величины фокусного расстояния объектива, а относительное изменение величины фокусного расстояния - 0,86%.Despite the fact that the temperature coefficient of linear expansion (TEC) of silicon is lower than, for example, germanium and zinc selenide, but the presence of a large distance along the axis between the second and third lens (a large length of the lens body) leads to the fact that, with the stated ratios between the optical forces of the lenses, the thermal defocusing value increases. Thus, a verification calculation using the design parameters of the closest analogue showed that the thermo-optical position aberration at -50 ° C is approximately 1.3% of the focal length of the lens, and the relative change in the focal length is 0.86%.
Таким образом, достичь расширения спектрального диапазона работы, уменьшения длины объектива по оси, уменьшения световых диаметров линз объектива и, как результат, снижения массы, а также повышения термостабильности фокусного расстояния в наиболее близком аналоге не возможно без существенного изменения устройства оптической системы объектива, изменения соотношения между оптическими силами входящих в него линз и использования других материалов для линз объектива.Thus, to expand the spectral range of operation, reduce the length of the lens along the axis, reduce the light diameters of the lenses of the lens and, as a result, reduce the mass, as well as increase the thermal stability of the focal length in the closest analogue, is not possible without a significant change in the structure of the optical system of the lens, changes in the ratio between the optical powers of its constituent lenses and the use of other materials for the objective lenses.
Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, заключается в расширении спектрального диапазона работы, в уменьшении диаметров линз, в уменьшении длины по оси, в уменьшении массы оптических деталей, а также в повышении термостабильности фокусного расстояния при одновременном сохранении величины относительного отверстия 1:1, углового поля не менее 25 градусов и высокой концентрации энергии в пятне рассеяния, соответствующему размеру пикселя МФПУ.The technical result achieved in solving this problem is to expand the spectral range of the work, to reduce the diameters of the lenses, to reduce the length along the axis, to reduce the mass of optical parts, as well as to increase the thermal stability of the focal length while maintaining the relative aperture value 1: 1, an angular field of at least 25 degrees and a high concentration of energy in the scattering spot corresponding to the pixel size of the MFP.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в отличие от наиболее близкого аналога вторая линза выполнена в виде мениска, обращенного вогнутостью к плоскости изображений, третий мениск выполнен отрицательным; оптические силы второго и третьего менисков по абсолютной величине не превышают 0,3 от оптической силы всего объектива, сумма оптических сил всех линз превышает не менее чем в 1,5 раза оптическую силу объектива, при этом первый и четвертый мениски выполнены из германия, а второй и третий - из материалов с показателем преломления не ниже 2,2, пропускающих ИК излучение в диапазоне длин волн от 8 до 12 мкм. В конкретных примерах исполнения в качестве материалов второго и третьего менисков использован селенид цинка либо селенид цинка и арсенид галлия.The problem is solved, and the technical result is achieved by the fact that, in contrast to the closest analogue, the second lens is made in the form of a meniscus facing concavity to the image plane, the third meniscus is negative; the optical powers of the second and third menisci in absolute value do not exceed 0.3 of the optical power of the entire lens, the sum of the optical powers of all lenses exceeds not less than 1.5 times the optical power of the lens, while the first and fourth menisci are made of germanium, and the second and the third - from materials with a refractive index of at least 2.2, transmitting infrared radiation in the wavelength range from 8 to 12 microns. In specific embodiments, zinc selenide or zinc selenide and gallium arsenide are used as materials of the second and third menisci.
Выполнение второй линзы в виде мениска, обращенного вогнутостью к плоскости изображений, а третьего мениска отрицательным, причем оптические силы второго и третьего менисков по абсолютной величине не превышают 0,3 от оптической силы всего объектива, позволяет уменьшить длину объектива по оси и диаметры линз и, как результат, уменьшить массу оптических деталей.The execution of the second lens in the form of a meniscus facing concavity to the image plane, and the third meniscus is negative, and the optical powers of the second and third menisci in absolute value do not exceed 0.3 of the optical power of the entire lens, allows to reduce the lens length along the axis and lens diameters and, as a result, reduce the mass of optical parts.
Выполнение линз в объективе таким образом, что сумма оптических сил всех линз не менее чем в 1,5 раза превышает оптическую силу объектива, позволяет уменьшить длину объектива по оси и способствует повышению термостабильности фокусного расстояния.The implementation of the lenses in the lens in such a way that the sum of the optical powers of all the lenses is not less than 1.5 times the optical power of the lens, reduces the length of the lens along the axis and helps to increase the thermal stability of the focal length.
Выполнение первого и четвертого мениски из германия, а второго и третьего - из материалов с показателем преломления не ниже 2,2, пропускающих ИК излучение в диапазоне длин волн от 8 до 12 мкм, обеспечивает расширение спектрального диапазона работы, способствует уменьшению хроматических аберраций и в совокупности с указанным распределением оптических сил в объективе обеспечивает возможность получения высокой концентрации энергии в пятне рассеяния, размер которого соответствует пикселям от 0,025 мм до 0,017 мм в зависимости от типа МФПУ, во всем спектральном диапазоне.The execution of the first and fourth menisci from Germany, and the second and third from materials with a refractive index of at least 2.2, transmitting infrared radiation in the wavelength range from 8 to 12 μm, provides an extension of the spectral range of work, contributes to the reduction of chromatic aberrations and in total with the specified distribution of optical forces in the lens, it is possible to obtain a high energy concentration in the scattering spot, the size of which corresponds to pixels from 0.025 mm to 0.017 mm, depending on the type of MFP, in all spectral range.
Выполнение оптических сил второго и третьего менисков по абсолютной величине не более 0,3 от оптической силы всего объектива, суммарной оптической силы всех линз не менее чем в 1,5 раза больше, чем оптическая сила объектива, выполнение первого и четвертого менисков из германия, а второго и третьего - из материалов с показателем преломления не ниже 2,2, пропускающих ИК излучение в диапазоне длин волн от 8 до 12 мкм, позволяют в совокупности сохранить величину относительного отверстия до 1:1 и углового поля не менее 25 градусов, при этом достигается такое отношение длины объектива (т.е. расстояние по оси между первой поверхностью объектива и плоскостью изображения) к фокусному расстоянию объектива, которое близко по величине к сумме относительных оптических сил линз объектива, а наибольший диаметр линз практически не превышает диаметр входного зрачка.The performance of the optical forces of the second and third menisci in absolute value is not more than 0.3 of the optical power of the entire lens, the total optical power of all lenses is not less than 1.5 times greater than the optical power of the lens, the execution of the first and fourth menisci from Germany, and the second and third - from materials with a refractive index of at least 2.2, transmitting infrared radiation in the wavelength range from 8 to 12 μm, together allow you to save the value of the relative aperture to 1: 1 and the angular field of at least 25 degrees, while achieving t This is the ratio of the length of the lens (i.e., the distance along the axis between the first surface of the lens and the image plane) to the focal length of the lens, which is close in magnitude to the sum of the relative optical powers of the lenses, and the largest diameter of the lenses practically does not exceed the diameter of the entrance pupil.
Известен светосильный объектив с угловым полем не менее 25 градусов для тепловизора, состоящий из четырех линз, выполненных в виде менисков, первый из которых является положительным и обращен вогнутой поверхностью к плоскости изображений, второй - отрицательным и обращен вогнутой поверхностью к пространству предметов, третий - положительным; четвертый выполнен положительным и обращен вогнутой поверхностью к плоскости изображений, при этом первый, второй и четвертый мениски выполнены из материала с показателем преломления 4,0, а третий - из материала с показателем преломления не выше 3,4 [Патент RU 2050566, 1995]. Объектив имеет угловое поле 32°46', относительное отверстие 1:1, спектральный диапазон работы 3-5 мкм (основная длина волны 3,8 мкм), фокусное расстояние 50 мм. В каталоге [Оптические системы для инфракрасной области спектра: Каталог Государственного института прикладной оптики, объектив №158, с.32] приведена характеристика качества изображения указанного объектива: размер фигуры рассеяния для основной длины волны на оси составляет 0,072 мм, на краю - 0,90 мм. Также в каталоге указано, что материалом первого мениска является кремний.Known fast lens with an angular field of at least 25 degrees for the thermal imager, consisting of four lenses made in the form of menisci, the first of which is positive and faces with a concave surface to the image plane, the second is negative and faces with a concave surface to the space of objects, the third is positive ; the fourth is made positive and has a concave surface facing the image plane, while the first, second and fourth menisci are made of material with a refractive index of 4.0, and the third is made of material with a refractive index of not higher than 3.4 [Patent RU 2050566, 1995]. The lens has an angular field of 32 ° 46 ', a relative aperture of 1: 1, a spectral range of 3-5 microns (main wavelength 3.8 microns), and a focal length of 50 mm. In the catalog [Optical systems for the infrared region of the spectrum: Catalog of the State Institute of Applied Optics, lens No. 158, p.32], the image quality of the specified lens is given: the size of the scattering pattern for the main wavelength on the axis is 0.072 mm, on the edge - 0.90 mm The catalog also states that the material of the first meniscus is silicon.
Недостатком объектива является ограничение пропускания длинноволнового ИК излучения длиной волны около 9 мкм, обусловленное использованными в нем материалами линз, а также большие размеры пятен рассеяния в пределах поля, не соответствующие размерам пикселей МФПУ 0,025 мм и менее, что не позволяет его использовать с современными с неохлаждаемыми МФПУ рабочего спектрального диапазона 8-12 мкм.The disadvantage of the lens is the limitation of the transmission of long-wave infrared radiation with a wavelength of about 9 μm, due to the lens materials used in it, as well as the large sizes of scattering spots within the field, which do not correspond to the pixel sizes of MPPUs of 0.025 mm or less, which does not allow it to be used with modern uncooled ones MFPU working spectral range of 8-12 microns.
Указанный аналог принят за наиболее близкий для устройства объектива по второму варианту.The specified analogue is taken as the closest to the lens device in the second embodiment.
Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, заключается в расширении спектрального диапазона работы, в достижении высокой концентрации энергии в пятне рассеяния, соответствующем размеру пикселя МФПУ, при одновременном сохранении величины относительного отверстия 1:1, углового поля не менее 25 градусов.The technical result achieved in solving this problem is to expand the spectral range of operation, to achieve a high energy concentration in the scattering spot corresponding to the pixel size of the MFP, while maintaining the relative aperture of 1: 1, the angular field of at least 25 degrees.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в отличие от наиболее близкого аналога третий мениск выполнен отрицательным и обращен вогнутой поверхностью к плоскости изображений, материал первого мениска имеет показатель преломления 4,0, показатель преломления материала третьего мениска не превышает 2,5, при этом относительные оптические силы менисков составляют соответственно (0,65÷0,75), - (0,01÷0,05), - (0,15÷0,25), (1,0÷1,3). В частном случае исполнения в качестве материала третьего мениска использован селенид цинка.The problem is solved, and the technical result is achieved by the fact that, in contrast to the closest analogue, the third meniscus is negative and has a concave surface facing the image plane, the material of the first meniscus has a refractive index of 4.0, the refractive index of the material of the third meniscus does not exceed 2.5, the relative optical forces of the menisci are respectively (0.65 ÷ 0.75), - (0.01 ÷ 0.05), - (0.15 ÷ 0.25), (1.0 ÷ 1.3). In the particular case of execution, zinc selenide was used as the material of the third meniscus.
Указанные совокупности признаков в каждом из вариантов позволяют создать малогабаритную технологичную, экономически эффективную конструкцию оптической системы светосильного объектива с угловым полем не менее 25 градусов для тепловизора с высокими техническими и эксплуатационными характеристиками, обеспечивающей возможность сопряжения с современными матричными приемниками ИК излучения в диапазоне 8-12 мкм.The indicated sets of features in each of the options allow you to create a compact technological, cost-effective design of the optical system of a fast lens with an angular field of at least 25 degrees for a thermal imager with high technical and operational characteristics, providing the ability to pair with modern matrix receivers of infrared radiation in the range of 8-12 microns .
Предлагаемое решение (варианты), на наш взгляд, обладает новизной и изобретательским уровнем. Авторам не известны светосильные объективы с угловым полем не менее 25 градусов для тепловизоров, в которых были бы реализованы совокупности указанных признаков, соответствующие предлагаемым вариантам.The proposed solution (options), in our opinion, has novelty and inventive step. The authors are not aware of fast lenses with an angular field of at least 25 degrees for thermal imagers, in which sets of the indicated features corresponding to the proposed options would be implemented.
Предложенное решение иллюстрируется следующими графическими материалами:The proposed solution is illustrated by the following graphic materials:
фиг.1 - оптическая схема светосильного объектива с угловым полем не менее 25 градусов для тепловизора с ходом осевого и наклонных пучков лучей (первый вариант);figure 1 is an optical diagram of a fast lens with an angular field of at least 25 degrees for a thermal imager with the axial and inclined beams of rays (the first option);
фиг.2а - график продольной хроматической аберрации для примера №1;figa is a graph of longitudinal chromatic aberration for example No. 1;
фиг.2б - графики продольной хроматической аберрации примера №2;figb - graphs of longitudinal chromatic aberration of example No. 2;
фиг.2в - графики продольной хроматической аберрации для примера №3;figv - graphs of longitudinal chromatic aberration for example No. 3;
фиг.3а - частотно-контрастная характеристика (ЧКХ) для примера №1;figa - frequency-contrast characteristic (CCK) for example No. 1;
фиг.3б - ЧКХ для примера №2;figb - FMC for example No. 2;
фиг.3в - ЧКХ для примера №3;figv - CCK for example No. 3;
фиг.4а - функция концентрации энергии (ФКЭ) в пятне для примера №1;figa - function of the concentration of energy (FFE) in the spot for example No. 1;
фиг.4б - ФКЭ для примера №2;figb - FKE for example No. 2;
фиг.4в - ФКЭ для примера №3;figv - FKE for example No. 3;
фиг.4г - ФКЭ для примера №3 при температуре -50°C;Fig.4g - FKE for example No. 3 at a temperature of -50 ° C;
фиг.5а - дисторсия для примера №1;figa - distortion for example No. 1;
фиг.5б - дисторсия для примера №2;figb - distortion for example No. 2;
фиг.5в - дисторсия для примера №3,figv - distortion for example No. 3,
при этом номера примеров конкретных исполнений указаны в соответствии с ниже приведенной таблицей 1;however, the numbers of examples of specific versions are indicated in accordance with the following table 1;
фиг.6 - оптическая схема светосильного объектива с угловым полем не менее 25 градусов для тепловизора с ходом осевого и наклонных пучков лучей (второй вариант);6 is an optical diagram of an aperture lens with an angular field of at least 25 degrees for a thermal imager with the axial and inclined beams of rays (the second option);
фиг.7 - график продольной хроматической аберрации;7 is a graph of longitudinal chromatic aberration;
фиг.8 - график ЧКХ;Fig is a graph of the frequency response;
фиг.9 - график ФКЭ;Fig.9 is a graph of the FCE;
фиг.10 - график дисторсии,figure 10 is a graph of distortion,
при этом фиг.6-10 соответствуют второму варианту.wherein FIGS. 6-10 correspond to the second embodiment.
Светосильный объектив с угловым полем не менее 25 градусов для тепловизора (первый вариант) (фиг.1) содержит оптически связанные, расположенные по ходу лучей четыре линзы 1-4, первая из которых - положительный мениск 1, обращенный вогнутой поверхностью к плоскости изображений, вторая - отрицательный мениск 2, обращенный вогнутостью к плоскости изображений, третья - отрицательный мениск 3, обращенный выпуклой поверхностью к плоскости изображений, четвертая - положительный мениск 4, обращенный вогнутой поверхностью к плоскости изображений. Оптические силы менисков 2 и 3 по абсолютной величине не превышают 0,3 от оптической силы всего объектива, сумма относительных оптических сил всех линз превышает не менее чем в 1,5 раза оптическую силу объектива, при этом мениски 1 и 4 выполнены из германия, а мениски 2 и 3 - из материалов с показателем преломления не ниже 2,2, пропускающих инфракрасное излучение в диапазоне длин волн от 8 до 12 мкм. В качестве материалов для менисков 2 и 3 использован селенид цинка либо селенид цинка и арсенид галлия. Поз. 5 дополнительно показано защитное окно приемника излучения в виде плоскопараллельной пластинки.A fast lens with an angular field of at least 25 degrees for the thermal imager (first option) (Fig. 1) contains optically coupled four lenses 1-4 located along the rays, the first of which is the
Светосильный объектив с угловым полем не менее 25 градусов для тепловизора (второй вариант) (фиг.6) содержит оптически связанные, расположенные по ходу лучей четыре линзы 1-4, выполненные в виде менисков. Первый мениск 1 является положительным и обращен вогнутой поверхностью к плоскости изображений. Второй мениск 2 является отрицательным и обращен вогнутой поверхностью к пространству предметов. Третий мениск 3 выполнен отрицательным и обращен вогнутой поверхностью к плоскости изображений. Четвертый мениск 4 выполнен положительным и обращен вогнутой поверхностью к плоскости изображений. Мениски 1, 2, 4 выполнены из материала с показателем преломления 4,0, показатель преломления материала мениска 3 не превышает 2,5. Относительные оптические силы менисков 1-4 составляют соответственно (0,65÷0,75), - (0,01÷0,05), - (0,15÷0,25), (1,0÷1,3). В частном случае исполнения в качестве материала мениска 3 использован селенид цинка. Поз. 5 дополнительно показано защитное окно приемника излучения в виде плоскопараллельной пластинки.A fast lens with an angular field of at least 25 degrees for the thermal imager (second option) (Fig.6) contains optically coupled, located along the rays of the four lenses 1-4, made in the form of menisci. The
Светосильный объектив с угловым полем не менее 25 градусов для тепловизора по любому из вариантов работает следующим образом. Мениски 1-4 фокусируют инфракрасное излучение, идущее от каждой точки удаленных объектов в пределах углового поля, определяемого размерами чувствительной площадки МФПУ (на фиг.1 и 6 не показано) и фокусным расстоянием объектива, и создают действительное изображение объектов в плоскости изображений, с которой совмещается плоскость чувствительных элементов МФПУ, закрытых защитным окном 5. Мениски 1-4 обеспечивают для каждой точки объекта фокусировку в пятно малого размера, сопоставимое по величине с пятном рассеяния, обусловленным дифракцией. Диаметры менисков таковы, что обеспечивается относительное отверстие не менее 1:1, отсутствие виньетирования наклонных пучков лучей в пределах всего поля, а также ход главных лучей в пространстве изображений, близкий к телецентрическому. Телецентрический ход является необходимым для современных МФПУ, так как обеспечивает одинаковые условия облученности для всех пикселей МФПУ.A fast lens with an angular field of at least 25 degrees for a thermal imager according to any of the options works as follows. Menisci 1-4 focus the infrared radiation coming from each point of the distant objects within the angular field determined by the dimensions of the MPPU sensitive area (not shown in FIGS. 1 and 6) and the focal length of the lens, and create a real image of objects in the image plane with which the plane of the sensitive elements of the MFP, closed by a protective window is combined 5. Menisci 1-4 provide for each point of the object focusing in a small spot, comparable in magnitude to the scattering spot due to diffraction th. The diameters of the menisci are such that a relative aperture of at least 1: 1, the absence of vignetting of the inclined beams of rays within the entire field, as well as the course of the main rays in the image space close to telecentric are ensured. A telecentric stroke is necessary for modern MFPs, as it provides the same irradiation conditions for all pixels of the MFP.
Реализация светосильного объектива с угловым полем не менее 25 градусов для тепловизора по первому варианту подтверждается тремя примерами конкретного исполнения, приведенными в таблице 1, с фокусными расстояниями 20, 30 и 36 мм для применения в спектральном диапазоне от 8 до 12 мкм совместно с неохлаждаемыми матричными приемниками излучения форматов 384×288 (шаг 0,025 мм); 640×480 (шаг 0,017 мм) и 640×480 (шаг 0,020 мм) соответственно. Объективы в примерах №1-3 конкретного исполнения имеют угловые поля 33,6; 25,5 и 25 градусов.The implementation of a fast lens with an angular field of at least 25 degrees for the thermal imager according to the first embodiment is confirmed by three examples of specific performance, shown in Table 1, with focal lengths of 20, 30, and 36 mm for use in the spectral range from 8 to 12 μm together with uncooled matrix receivers radiation formats 384 × 288 (pitch 0.025 mm); 640 × 480 (pitch 0.017 mm) and 640 × 480 (pitch 0.020 mm), respectively. The lenses in examples No. 1-3 of a specific embodiment have angular fields of 33.6; 25.5 and 25 degrees.
Для всех примеров конкретного исполнения приведены параметры оптической схемы: оптические силы, диаметры и материалы линз. Величины f' и размера изображения 2y приведены в миллиметрах, значения остальных параметров приведены при нормировке эквивалентного фокусного расстояния объективов f'н=1. Кроме того, в таблице 1 приведены формат и размер (шаг) пикселя МФПУ, для которого предназначен пример исполнения; значения ФКЭ в соответствующем размере пикселя МФПУ на оси объектива и по полю, а также наибольшая величина дисторсии для углового поля 2ω.For all examples of a specific design, the parameters of the optical scheme are given: optical powers, diameters and lens materials. The values of f 'and image size 2y are given in millimeters, the values of the remaining parameters are given when normalizing the equivalent focal length of the lenses f' n = 1. In addition, table 1 shows the format and size (step) of the MFPU pixel for which the example of execution is intended; the values of the PCE in the corresponding pixel size of the MFP on the axis of the lens and in the field, as well as the largest distortion for the angular field 2ω.
В таблице 1 приняты следующие обозначения: φi - относительная оптическая сила i-го мениска в соответствии с позицией на фиг.1; Di - диаметр i-го мениска в соответствии с позицией на фиг.1; L - расстояние от первой поверхности мениска поз.1 до плоскости изображений объектива.In table 1, the following notation is adopted: φ i is the relative optical power of the i-th meniscus in accordance with the position in figure 1; D i - the diameter of the i-th meniscus in accordance with the position in figure 1; L is the distance from the first surface of the meniscus pos. 1 to the plane of the image of the lens.
Как следует из таблицы 1 и фиг.1, знаки оптических сил и форма менисков соответствуют заявляемым в первом варианте объектива. Мениски 1 и 4 во всех примерах реализации выполнены из германия (показатель преломления 4,0). Мениски 2 и 3 в примерах 1 и 2 выполнены из ZnSe (показатель преломления 2,4); в примере 3 - из ZnSe и GaAs (показатель преломления 3,3), при этом материалы менисков 2 и 3 имеют показатель преломления не ниже 2,2. Все использованные материалы пропускают инфракрасное излучение в диапазоне длин волн от 8 до 12 мкм. Все линзы примеров конкретных исполнений имеют сферические преломляющие поверхности.As follows from table 1 and figure 1, the signs of the optical forces and the shape of the menisci correspond to those claimed in the first embodiment of the lens.
Спектральный диапазон работы увеличен по сравнению с наиболее близким аналогом с 8-9 мкм до 8-12 мкм, что соответствует четырехкратному увеличению. Световые диаметры всех линз, входящих в объектив, не превышают диаметр входного зрачка. Наиболее превышение длины объектива по оси в сравнении с его фокусным расстоянием составляет 1,75, что меньше, чем в объективе-аналоге в 1,9 раза. Уменьшение габаритных размеров линз объектива привело к уменьшению массы: примеры исполнения, приведенные в таблице 1 имеют массу: 18,4; 43,5 и 83 г. Исполнение по примеру №3, угловое поле и формат изображения которого соответствуют наиболее близкому аналогу, имеет массу в 2,5 раза меньше, чем аналог.The spectral range of operation is increased in comparison with the closest analogue from 8-9 microns to 8-12 microns, which corresponds to a fourfold increase. The light diameters of all the lenses included in the lens do not exceed the diameter of the entrance pupil. The most excess of the length of the lens along the axis in comparison with its focal length is 1.75, which is 1.9 times less than in the analogue lens. A decrease in the overall dimensions of the lenses of the lens resulted in a decrease in mass: the performance examples shown in table 1 have a mass of: 18.4; 43.5 and 83 g. The execution according to example No. 3, the angular field and image format of which correspond to the closest analogue, has a mass of 2.5 times less than the analogue.
При этом все примеры из таблицы 1 имеют высокие значения ФКЭ для размеров пикселей, применяемых МФПУ, и малые значения дисторсии, удовлетворяющие требованиям к качеству изображения объективов тепловизионных приборов.Moreover, all the examples from table 1 have high values of photomultiplier for the pixel sizes used by the MFP, and small distortion values that satisfy the requirements for image quality of thermal imaging lenses.
Для подтверждения высокого качества изображения предлагаемого варианта для трех примеров конкретного исполнения, представленных в таблице 1, далее приводятся характеристики, наиболее часто используемые для оценки качества изображения в оптических системах аналогичного назначения.To confirm the high image quality of the proposed option for the three examples of specific performance presented in table 1, the following are the characteristics most often used to evaluate image quality in optical systems of a similar purpose.
На фиг.2а, 2б и 2в приведены графики продольной хроматической аберрации, из которых следует, что в указанных примерах достигается высокая степень коррекции хроматической аберрации: например, в примере №3 остаточный продольный хроматизм не превышает 0,007 мм, что составляет менее 1/5000 от величины фокусного расстояния объектива.Figures 2a, 2b and 2c show graphs of longitudinal chromatic aberration, from which it follows that in these examples a high degree of correction of chromatic aberration is achieved: for example, in example No. 3, the residual longitudinal chromatism does not exceed 0.007 mm, which is less than 1/5000 of lens focal lengths.
Графики ЧКХ для тех же примеров представлены на фиг.3а, 3б, 3в, графики ФКЭ - соответственно на фиг.4а, 4б, 4в, графики дисторсии - соответственно на фиг.5а, 5б, 5в. Из представленных графиков следует, что заявляемый объектив обеспечивает высокое качество изображения для каждого из примеров конкретного исполнения, близкое к дифракционному. Так, для примера №3 для пространственной частоты 25 лин/мм в плоскости изображений коэффициент передачи контраста для всех точек в пределах поля не выходит за пределы от 0,66 до 0,5. ФКЭ для этого же примера для пикселя размером 0,02 мм для всех точек в пределах поля имеет величины от 0,75 до 0,8. Величина дисторсии для примера №3 не превышает 0,1% для всех точек поля.The plots of frequency response curves for the same examples are presented in FIGS. 3a, 3b, 3c, the FKE plots — in FIGS. 4a, 4b, 4c, respectively, and the distortion plots — in FIGS. 5a, 5b, 5c, respectively. From the presented graphs it follows that the inventive lens provides high image quality for each of the examples of a specific performance, close to diffraction. So, for example No. 3, for the spatial frequency of 25 lines / mm in the image plane, the contrast transfer coefficient for all points within the field does not go beyond 0.66 to 0.5. The FCE for the same example for a pixel of 0.02 mm for all points within the field has values from 0.75 to 0.8. The distortion value for example No. 3 does not exceed 0.1% for all points of the field.
Для удобства сравнения с наиболее близким аналогом проведен расчет термооптических аберраций объектива примера №3, рассчитанного на тот же формат и размер пикселя МФПУ, что и наиболее близкий аналог. То обстоятельство, что в примере №3 фокусное расстояние несколько отличается от величины фокусного расстояния в наиболее близком аналоге, объясняется меньшей величиной дисторсии в примере №3, при одинаковых величинах изображения. Расчет проводился для диапазона температур эксплуатации от -50 до +50°C. Наибольшая величина термооптической аберрации (при -50°C) составляет 0,336 мм, т.е. 0,93% от фокусного расстояния. Изменение фокусного расстояния составляет 0,09% от величины фокусного расстояния, что на порядок меньше, чем в наиболее близком аналоге, и позволяет говорить о термостабильности фокусного расстояния объектива в указанном температурном диапазоне эксплуатации. ФКЭ с учетом термокомпенсационной подвижки представлена на фиг.4г для температуры -50°C и подтверждает сохранение высокого качества изображения в температурном диапазоне.For ease of comparison with the closest analogue, we calculated the thermo-optical aberrations of the lens of Example No. 3, designed for the same format and pixel size of the MFP as the closest analogue. The fact that in example No. 3 the focal length is slightly different from the focal length in the closest analogue is explained by a lower distortion value in example No. 3, with the same image values. The calculation was carried out for a range of operating temperatures from -50 to + 50 ° C. The largest value of thermo-optical aberration (at -50 ° C) is 0.336 mm, i.e. 0.93% of the focal length. The change in the focal length is 0.09% of the focal length, which is an order of magnitude smaller than in the closest analogue, and allows us to talk about the thermal stability of the focal length of the lens in the specified temperature range of operation. The FCE, taking into account the thermal compensation movement, is shown in Fig. 4d for a temperature of -50 ° C and confirms the preservation of high image quality in the temperature range.
Таким образом, в примерах конкретного исполнения по первому варианту светосильного объектива с угловым полем не менее 25 градусов для тепловизора достигаемый технический результат по сравнению с наиболее близким аналогом заключается в расширении спектрального диапазона работы в 4 раза, в уменьшении диаметров линз до диаметра входного зрачка, в уменьшении длины по оси в 1,9 раза, в уменьшении массы оптических деталей, в повышении термостабильности фокусного расстояния, в обеспечении в пределах всего поля высокой концентрации энергии в пятне рассеяния размером до 0,015 мм при одновременном сохранении величины относительного отверстия 1:1 и углового поля не менее 25 градусов.Thus, in specific examples of the first embodiment of the fast lens with an angular field of at least 25 degrees for the thermal imager, the technical result achieved compared to the closest analogue is to expand the spectral range of work by 4 times, to reduce the diameter of the lenses to the diameter of the entrance pupil, a 1.9-fold decrease in axial length, a decrease in the mass of optical parts, an increase in the thermal stability of the focal length, and a high energy concentration of five no scattering up to 0.015 mm in size, while maintaining a relative aperture of 1: 1 and an angular field of at least 25 degrees.
Реализация второго варианта светосильного объектива с угловым полем не менее 25 градусов для тепловизора иллюстрируется конкретным примером исполнения, параметры которого приведены в таблице 2. Обозначения в таблице 2 аналогичны таблице 1. Объектив имеет фокусное расстояние 24 мм, угловое поле 28 градусов. Рассчитан для использования с МФПУ формата 384×288, шаг 0,025 мм. Выбор величины относительного отверстия 1: 1,2 обусловлен требованиями технического задания для разработки конкретного малогабаритного тепловизора.The implementation of the second version of the fast lens with an angular field of at least 25 degrees for the thermal imager is illustrated by a specific example of execution, the parameters of which are shown in table 2. The notation in table 2 is similar to table 1. The lens has a focal length of 24 mm, the angular field of 28 degrees. Designed for use with the MFP 384 × 288 format, pitch 0.025 mm. The choice of the relative aperture value 1: 1.2 is determined by the requirements of the technical specifications for the development of a specific small-sized thermal imager.
Оптические силы 1-4 линз объектива (см. фиг.6) равны соответственно: 0,69; -0,03; -0,22; 1,14, что обосновывает заявленный диапазон изменения оптических сил линз в объективе по второму варианту.The optical power of 1-4 lenses of the lens (see Fig.6) are equal, respectively: 0.69; -0.03; -0.22; 1.14, which justifies the claimed range of changes in the optical power of the lenses in the lens according to the second option.
Показатель преломления материала линз 1, 2 и 4 составляет 4,0 (германий); линзы 3-2,4 (селенид цинка), при этом последний не превышает 2,5.The refractive index of the
Конкретные значения конструктивных параметров обеспечиваются стандартной оптимизацией, входящей в состав любой современной оптической программы по расчету оптических систем, при использовании указанных оптических сил и материалов.Specific values of the design parameters are provided by standard optimization, which is part of any modern optical program for calculating optical systems, using the indicated optical forces and materials.
Для подтверждения высокого качества изображения предлагаемого варианта на фиг.7 приведен графики продольной хроматической аберрации, из которого следует, что остаточный продольный хроматизм не превышает 0,0045 мм, что составляет менее 1/5000 от величины фокусного расстояния объектива.To confirm the high image quality of the proposed option, Fig. 7 shows graphs of longitudinal chromatic aberration, from which it follows that the residual longitudinal chromatism does not exceed 0.0045 mm, which is less than 1/5000 of the focal length of the lens.
Графики ЧКХ представлены на фиг.8, графики ФКЭ - на фиг.9, графики дисторсии - на фиг.10.The plots of frequency response curves are shown in FIG. 8, the plots of the photomultiplier curves are shown in FIG.
Из представленных графиков следует, что заявляемый объектив (второй вариант) также обеспечивает высокое качество изображения, близкое к дифракционному. Так, для пространственной частоты 20 лин/мм в плоскости изображений коэффициент передачи контраста для всех точек в пределах поля имеет величины от 0,67 до 0,6.From the presented graphs it follows that the inventive lens (second option) also provides high image quality close to diffraction. So, for a spatial frequency of 20 lines / mm in the image plane, the contrast transfer coefficient for all points within the field has values from 0.67 to 0.6.
ФКЭ для пикселя размером 0,025 мм для всех точек в пределах поля имеет величины от 0,87 до 0,82. Величина дисторсии не превышает 0,1% для всех точек поля и является приемлемой для тепловизионных приборов.FKE for a pixel measuring 0.025 mm for all points within the field has values from 0.87 to 0.82. The distortion value does not exceed 0.1% for all points of the field and is acceptable for thermal imaging devices.
Таким образом, по сравнению с наиболее близким аналогом объектив по второму варианту обеспечивает спектральный диапазон работы от 8 до 12 мкм, малые размеры аберрационных пятен рассеяния, подтверждением чему являются ЧКХ и ФКЭ (фиг.8, 9), близкие к дифракционному ограничению, что позволяет его использовать с современными с неохлаждаемыми МФПУ рабочего спектрального диапазона 8-12 мкмThus, in comparison with the closest analogue, the lens according to the second embodiment provides a spectral range of 8 to 12 μm, small sizes of aberration scattering spots, which are confirmed by the frequency and frequency characteristics and PCE (Figs. 8, 9), which are close to the diffraction limit, which allows use it with modern, uncooled MFPs with a working spectral range of 8-12 microns
Анализ качества изображения подтверждает высокое качество изображения, близкое к дифракционному, и приемлемую для тепловизионных приборов величину дисторсии.Analysis of image quality confirms high image quality, close to diffraction, and distortion value acceptable for thermal imaging devices.
Таким образом, реализация технических преимуществ предлагаемых вариантов светосильного объектива позволяет создать малогабаритную технологичную, экономически эффективную конструкцию оптической системы светосильного объектива с угловым полем не менее 25 градусов для тепловизора с высокими техническими и эксплуатационными характеристиками, на основе современных неохлаждаемых матричных приемников ИК излучения в диапазоне 8-12 мкм.Thus, the implementation of the technical advantages of the proposed options for the fast lens allows you to create a compact technological, cost-effective design of the optical system of the fast lens with an angular field of at least 25 degrees for a thermal imager with high technical and operational characteristics, based on modern uncooled matrix IR receivers in the 8- 12 microns.
ЛитератураLiterature
1. Патент RU 2386155, 2010.1. Patent RU 2386155, 2010.
2. Патент RU 2365952, 2009.2. Patent RU 2365952, 2009.
3. Патент RU 2403598, 2010.3. Patent RU 2403598, 2010.
4. Патент RU 2050566, 1995.4. Patent RU 2050566, 1995.
5. Оптические системы для инфракрасной области спектра: Каталог Государственного института прикладной оптики. - Казань: ГИПО, 1992.5. Optical systems for the infrared region of the spectrum: Catalog of the State Institute of Applied Optics. - Kazan: GIPO, 1992.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011133724/28A RU2477502C1 (en) | 2011-08-10 | 2011-08-10 | High-aperture lens with angular field of not less than 25 degrees for thermal imager (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011133724/28A RU2477502C1 (en) | 2011-08-10 | 2011-08-10 | High-aperture lens with angular field of not less than 25 degrees for thermal imager (versions) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2011133724A RU2011133724A (en) | 2013-02-20 |
| RU2477502C1 true RU2477502C1 (en) | 2013-03-10 |
Family
ID=49119777
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011133724/28A RU2477502C1 (en) | 2011-08-10 | 2011-08-10 | High-aperture lens with angular field of not less than 25 degrees for thermal imager (versions) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2477502C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2538423C1 (en) * | 2013-10-08 | 2015-01-10 | Открытое акционерное общество "Швабе-Приборы" | Athermalised lens for infrared spectral region |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4030805A (en) * | 1974-02-15 | 1977-06-21 | Pilkington P-E Limited | Infra-red lenses |
| DE3026282C2 (en) * | 1980-07-11 | 1982-09-30 | Optische Werke G. Rodenstock, 8000 München | Four-lens, non-symmetrical wide-angle lens |
| RU2050566C1 (en) * | 1992-03-11 | 1995-12-20 | Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" | Lens objective for ir spectral range |
| JP2005062559A (en) * | 2003-08-15 | 2005-03-10 | Fujinon Corp | Lens for infrared camera |
| RU2386155C1 (en) * | 2008-11-28 | 2010-04-10 | Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" | Large-aperture lens |
| RU2403598C1 (en) * | 2009-02-25 | 2010-11-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики" | Large aperture lens for thermal imaging device |
| RU2413261C1 (en) * | 2010-01-11 | 2011-02-27 | Александр Владимирович Медведев | Large-aperture lens |
-
2011
- 2011-08-10 RU RU2011133724/28A patent/RU2477502C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4030805A (en) * | 1974-02-15 | 1977-06-21 | Pilkington P-E Limited | Infra-red lenses |
| DE3026282C2 (en) * | 1980-07-11 | 1982-09-30 | Optische Werke G. Rodenstock, 8000 München | Four-lens, non-symmetrical wide-angle lens |
| RU2050566C1 (en) * | 1992-03-11 | 1995-12-20 | Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" | Lens objective for ir spectral range |
| JP2005062559A (en) * | 2003-08-15 | 2005-03-10 | Fujinon Corp | Lens for infrared camera |
| RU2386155C1 (en) * | 2008-11-28 | 2010-04-10 | Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" | Large-aperture lens |
| RU2403598C1 (en) * | 2009-02-25 | 2010-11-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики" | Large aperture lens for thermal imaging device |
| RU2413261C1 (en) * | 2010-01-11 | 2011-02-27 | Александр Владимирович Медведев | Large-aperture lens |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2538423C1 (en) * | 2013-10-08 | 2015-01-10 | Открытое акционерное общество "Швабе-Приборы" | Athermalised lens for infrared spectral region |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2011133724A (en) | 2013-02-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102009431B1 (en) | Optical system | |
| US8817392B2 (en) | Wide field athermalized orthoscopic lens system | |
| US8369008B2 (en) | Compact dual-field IR2-IR3 imaging system | |
| KR101214601B1 (en) | Athermalized infrared lens module | |
| CN102033316B (en) | Long-wave long-focus uncooled thermalization-free infrared optical system | |
| RU2506616C1 (en) | High-speed infrared lens | |
| RU156006U1 (en) | ATHERMALIZED LENS FOR IR SPECTRUM | |
| RU2400784C1 (en) | Infrared objective lens with two fields of vision and remote aperture diaphragm | |
| RU2477502C1 (en) | High-aperture lens with angular field of not less than 25 degrees for thermal imager (versions) | |
| RU2419113C1 (en) | Optical system with pinhole aperture for middle infrared range | |
| RU193226U1 (en) | ATHERMALIZED LENS FOR THE INFRARED SPECTRUM | |
| RU2678957C1 (en) | Wide-angle high-power infrared lens | |
| RU134671U1 (en) | LIGHT LIGHT FOR IR IR SPECTRUM | |
| RU2348953C1 (en) | Infrared rapid three-lens objective | |
| US20160116719A1 (en) | Compact multispectral wide angle refractive optical system | |
| RU2403598C1 (en) | Large aperture lens for thermal imaging device | |
| RU2410733C1 (en) | Double-spectrum infrared lens having aperture diaphragm in image space | |
| Reshidko et al. | Optical design study and prototyping of a dual-field zoom lens imaging in the 1-5 micron infrared waveband | |
| Akram | Design of a dual field-of-view optical system for infrared focal-plane arrays | |
| RU2413261C1 (en) | Large-aperture lens | |
| RU2621366C1 (en) | Compact lens of mid-infrared range | |
| RU2577082C1 (en) | Apochromatic athermal lens (versions) | |
| RU2547005C1 (en) | Apochromatic lens | |
| US8503113B2 (en) | Wide-angle relay lens and imaging system having same | |
| RU2650743C1 (en) | Wide-angle infrared lens |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190811 |