RU2570062C1 - Оптическая система тепловизионного прибора с двумя полями зрения - Google Patents
Оптическая система тепловизионного прибора с двумя полями зрения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2570062C1 RU2570062C1 RU2014138542/28A RU2014138542A RU2570062C1 RU 2570062 C1 RU2570062 C1 RU 2570062C1 RU 2014138542/28 A RU2014138542/28 A RU 2014138542/28A RU 2014138542 A RU2014138542 A RU 2014138542A RU 2570062 C1 RU2570062 C1 RU 2570062C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lens
- convex
- concave
- positive
- component
- Prior art date
Links
Landscapes
- Lenses (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано в тепловизионных приборах с охлаждаемыми матричными фотоприемными устройствами. Оптическая система состоит из расположенных вдоль оптической оси трех компонентов. Первый неподвижный компонент содержит первую отрицательную и вторую положительную выпукло-вогнутые линзы и отрицательную вогнуто-выпуклую третью линзу. Второй подвижный компонент установлен с возможностью ввода-вывода в оптический тракт и содержит первую и вторую отрицательные вогнуто-выпуклые линзы и дополнительно введенную третью двояковыпуклую линзу. Неподвижный третий компонент содержит первую положительную и вторую отрицательную вогнуто-выпуклые линзы и введенную третью положительную выпукло-вогнутую линзу и четвертую положительную вогнуто-выпуклую линзу. Подвижный второй компонент установлен в пространстве между неподвижными первым и третьим компонентами. Технический результат - повышение кратности изменения поля зрения и уменьшение значения коэффициента телеукорочения при сохранении качества изображения. 1 ил., 3 табл.
Description
Изобретение относится к инфракрасным оптическим системам и может быть использовано при создании тепловизионных приборов различного назначения с охлаждаемыми матричными фотоприемными устройствами.
Известна инфракрасная система с двумя полями зрения (см. патент RU 2400784 С1, МПК7 G02B 13/14, опубл. 27.09.2010 г.), в которой трехкратное изменение поля зрения осуществляется перемещением двух компонентов вдоль оптической оси, при этом максимальное фокусное расстояние
составляет 210 мм, минимальное
- 70 мм, длина L - 300 мм и коэффициент телеукорочения
.
Также известна инфракрасная система с дискретно изменяемым фокусным расстоянием (см. патент RU 2481602 С1, МПК7 G02B 15/02 публ. 10.05.2013 г.), в которой изменение поля зрения осуществляется вводом-выводом подвижного компонента, при этом максимальное фокусное расстояние
составляет 200 мм, минимальное
- 70 мм, длина L - 215 мм. Кратность изменения фокусного расстояния
и коэффициент телеукорочения TL=1,075.
Указанные системы имеют малую кратность изменения поля зрения (фокусного расстояния) и большое значение коэффициента телеукорочения.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой оптической системе, принятой за прототип, является оптическая система с двумя полями зрения для среднего ИК диапазона спектра (см. патент CN 103149667 А, МПК7 G02B 13/00, опубл. 12.06.2013 г.), состоящая из расположенных вдоль оптической оси неподвижного первого компонента, содержащего первую положительную выпукло-вогнутую линзу, вторую отрицательную выпукло-вогнутую линзу, третью положительную выпукло-вогнутую линзу и четвертую положительную вогнуто-выпуклую линзу, подвижного второго компонента, содержащего первую отрицательную двояковогнутую линзу и вторую положительную двояковыпуклую линзу, неподвижного третьего компонента, содержащего первую положительную выпукло-вогнутую линзу и вторую отрицательную выпукло-вогнутую линзу, и фотоприемного устройства. Изменение поля зрения осуществляется вводом-выводом подвижного второго компонента в оптический тракт в пространстве между третьей и четвертой линзами неподвижного первого компонента. Оптическая система работает с относительным отверстием 1:4, в узком поле зрения фокусное расстояние объектива
, в широком поле зрения -
, длина L=260 мм, при этом коэффициент телеукорочения
. Кратность изменения фокусного расстояния (поля зрения)
. В узком и широком полях зрения оптическая система имеет достаточно высокое качество изображения.
Недостатками указанной оптической системы являются малая кратность изменения поля зрения, что не позволяет обеспечить достаточное поле обзора в режиме широкого поля зрения, и большое значение коэффициента телеукорочения, что приводит к увеличению габаритов и массы тепловизионного прибора.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение кратности изменения поля зрения и уменьшение значения коэффициента телеукорочения при сохранении качества изображения.
Указанная цель достигается тем, что в оптической системе тепловизионного прибора с двумя полями зрения, состоящей из расположенных вдоль оптической оси неподвижного первого компонента, содержащего первую и вторую выпукло-вогнутые линзы и третью линзу, установленного с возможностью ввода-вывода в оптический тракт подвижного второго компонента, содержащего первую отрицательную и вторую линзы, неподвижного третьего компонента, содержащего первую положительную и вторую отрицательную линзы, и фотоприемного устройства, в неподвижном первом компоненте первая линза выполнена отрицательной, вторая линза выполнена положительной, третья линза выполнена отрицательной вогнуто-выпуклой, в подвижном втором компоненте первая линза выполнена вогнуто-выпуклой, вторая линза выполнена отрицательной вогнуто-выпуклой и дополнительно введена третья положительная двояковыпуклая линза, в неподвижном третьем компоненте первая и вторая линзы выполнены вогнуто-выпуклыми и дополнительно введены третья положительная выпукло-вогнутая линза и четвертая положительная вогнуто-выпуклая линза, причем подвижный второй компонент установлен в пространстве между неподвижными первым и третьим компонентами.
На чертеже представлена схема оптической системы тепловизионного прибора с двумя полями зрения.
Оптическая система состоит из расположенных вдоль оптической оси неподвижного первого компонента I, содержащего первую отрицательную выпукло-вогнутую линзу 1, вторую положительную выпукло-вогнутую линзу 2 и третью отрицательную вогнуто-выпуклую линзу 3, подвижного второго компонента II, содержащего первую 4 и вторую 5 отрицательные вогнуто-выпуклые линзы и третью положительную двояковыпуклую линзу 6, неподвижного третьего компонента III, содержащего первую положительную вогнуто-выпуклую линзу 7, вторую отрицательную вогнуто-выпуклую линзу 8, третью положительную выпукло-вогнутую линзу 9 и четвертую положительную вогнуто-выпуклую линзу 10, и фотоприемного устройства 11 с охлаждаемой диафрагмой 12. Подвижный второй компонент II установлен с возможностью ввода-вывода в оптический тракт в пространстве между неподвижными первым I и третьим III компонентами.
В таблице 1 приведены технические характеристики системы, работающей в среднем инфракрасном (ИК) диапазоне спектра.
Конструктивные параметры системы приведены в таблице 2.
В таблице 3 приведены расчетные значения концентрации энергии, характеризующие качество изображения объектива.
В узком поле зрения, соответствующем максимальному фокусному расстоянию, оптическая система работает следующим образом: излучение от бесконечно удаленного объекта проходит через линзы 1-3 неподвижного первого компонента I и фокусируется в плоскости промежуточного изображения, затем проходит через линзы 7-10 неподвижного третьего компонента III и попадает в фотоприемное устройство 11, в плоскости чувствительных элементов которого формируется изображение, при этом охлаждаемая диафрагма 12 фотоприемного устройства 11 выполняет функцию апертурной диафрагмы системы.
В широком поле зрения, соответствующем минимальному фокусному расстоянию, излучение проходит через линзы 1-3 неподвижного первого I и 4-6 подвижного второго II компонентов и фокусируется в той же плоскости промежуточного изображения, затем проходит через линзы 7-10 неподвижного третьего компонента III и попадает в фотоприемное устройство 11, при этом изображение формируется в той же плоскости чувствительных элементов и охлаждаемая диафрагма 12 фотоприемного устройства 11 является апертурной диафрагмой системы.
Изменения поля зрения (фокусного расстояния) оптической системы осуществляется вводом-выводом подвижного второго компонента II в оптический тракт в пространстве между неподвижными первым I и третьим III компонентами.
Оптическая система тепловизионного прибора с двумя полями зрения работает с относительным отверстием 1:4, в узком поле зрения фокусное расстояние
, в широком поле зрения -
, длина L=159,7 мм, при этом коэффициент телеукорочения
. Кратность изменения фокусного расстояния (поля зрения)
.
Таким образом, выполнение оптической системы тепловизионного прибора с двумя полями зрения в соответствии с предлагаемым техническим решением позволяет повысить кратность изменения поля зрения в 1,7 раза и уменьшить значение коэффициента телеукорочения в 1,5 раза при сохранении качества изображения. Это позволяет увеличить поле обзора в режиме широкого поля зрения и уменьшить габариты и массу тепловизионного прибора.
Claims (1)
- Оптическая система тепловизионного прибора с двумя полями зрения, состоящая из расположенных вдоль оптической оси неподвижного первого компонента, содержащего первую и вторую выпукло-вогнутые линзы и третью линзу, установленного с возможностью ввода-вывода в оптический тракт подвижного второго компонента, содержащего первую отрицательную линзу и вторую линзу, неподвижного третьего компонента, содержащего первую положительную и вторую отрицательную линзы, и фотоприемного устройства, отличающаяся тем, что в неподвижном первом компоненте первая линза выполнена отрицательной, вторая линза выполнена положительной, третья линза выполнена отрицательной вогнуто-выпуклой, в подвижном втором компоненте первая линза выполнена вогнуто-выпуклой, вторая линза выполнена отрицательной вогнуто-выпуклой и дополнительно введена третья положительная двояковыпуклая линза, в неподвижном третьем компоненте первая и вторая линзы выполнены вогнуто-выпуклыми и дополнительно введены третья положительная выпукло-вогнутая линза и четвертая положительная вогнуто-выпуклая линза, причем подвижный второй компонент установлен в пространстве между неподвижными первым и третьим компонентами.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014138542/28A RU2570062C1 (ru) | 2014-09-23 | 2014-09-23 | Оптическая система тепловизионного прибора с двумя полями зрения |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014138542/28A RU2570062C1 (ru) | 2014-09-23 | 2014-09-23 | Оптическая система тепловизионного прибора с двумя полями зрения |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2570062C1 true RU2570062C1 (ru) | 2015-12-10 |
Family
ID=54846406
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014138542/28A RU2570062C1 (ru) | 2014-09-23 | 2014-09-23 | Оптическая система тепловизионного прибора с двумя полями зрения |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2570062C1 (ru) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU173868U1 (ru) * | 2017-04-07 | 2017-09-15 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО") | Оптическая система тепловизионного прибора с двумя полями зрения |
RU2646401C1 (ru) * | 2017-04-07 | 2018-03-05 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО") | Оптическая система тепловизионного прибора с двумя полями зрения |
RU2663313C1 (ru) * | 2017-07-28 | 2018-08-03 | Публичное акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" | Телеобъектив с двумя полями зрения для средней ИК области спектра |
RU208115U1 (ru) * | 2021-07-26 | 2021-12-03 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО") | Оптическая система тепловизионного прибора с двумя полями зрения |
RU2783763C1 (ru) * | 2021-07-26 | 2022-11-17 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО") | Оптическая система тепловизионного прибора с двумя полями зрения |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6118578A (en) * | 1998-05-28 | 2000-09-12 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Simplified dual field of view afocal |
US6246516B1 (en) * | 1996-11-15 | 2001-06-12 | Carl-Zeiss-Stiftung | Modular infrared kepler telescope |
RU2449328C1 (ru) * | 2010-11-02 | 2012-04-27 | Учреждение Российской академии наук Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова Сибирского отделения РАН (ИФП СО РАН) | Оптическая система для тепловизионных приборов |
RU2481602C1 (ru) * | 2011-09-21 | 2013-05-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (ОАО "НПО ГИПО") | Двухспектральный объектив с дискретно изменяемым фокусным расстоянием |
CN103149667A (zh) * | 2013-01-31 | 2013-06-12 | 浙江大立科技股份有限公司 | 紧凑型中波红外双视场光学系统 |
-
2014
- 2014-09-23 RU RU2014138542/28A patent/RU2570062C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6246516B1 (en) * | 1996-11-15 | 2001-06-12 | Carl-Zeiss-Stiftung | Modular infrared kepler telescope |
US6118578A (en) * | 1998-05-28 | 2000-09-12 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Simplified dual field of view afocal |
RU2449328C1 (ru) * | 2010-11-02 | 2012-04-27 | Учреждение Российской академии наук Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова Сибирского отделения РАН (ИФП СО РАН) | Оптическая система для тепловизионных приборов |
RU2481602C1 (ru) * | 2011-09-21 | 2013-05-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (ОАО "НПО ГИПО") | Двухспектральный объектив с дискретно изменяемым фокусным расстоянием |
CN103149667A (zh) * | 2013-01-31 | 2013-06-12 | 浙江大立科技股份有限公司 | 紧凑型中波红外双视场光学系统 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU173868U1 (ru) * | 2017-04-07 | 2017-09-15 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО") | Оптическая система тепловизионного прибора с двумя полями зрения |
RU2646401C1 (ru) * | 2017-04-07 | 2018-03-05 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО") | Оптическая система тепловизионного прибора с двумя полями зрения |
RU2663313C1 (ru) * | 2017-07-28 | 2018-08-03 | Публичное акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" | Телеобъектив с двумя полями зрения для средней ИК области спектра |
RU208115U1 (ru) * | 2021-07-26 | 2021-12-03 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО") | Оптическая система тепловизионного прибора с двумя полями зрения |
RU2783763C1 (ru) * | 2021-07-26 | 2022-11-17 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО") | Оптическая система тепловизионного прибора с двумя полями зрения |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2570062C1 (ru) | Оптическая система тепловизионного прибора с двумя полями зрения | |
RU2630195C1 (ru) | Инфракасный телеобъектив с двумя полями зрения | |
CN103823294B (zh) | 具有超长焦距的连续变焦中波红外光学系统 | |
WO2015123440A8 (en) | Agile biometric camera with bandpass filter and variable light source | |
WO2017184372A3 (en) | Flat lens imaging devices and systems | |
RU2541420C1 (ru) | Инфракрасный объектив с двумя полями зрения | |
RU149238U1 (ru) | Оптическая система тепловизионного прибора с двумя полями зрения | |
RU2663313C1 (ru) | Телеобъектив с двумя полями зрения для средней ИК области спектра | |
RU2543693C1 (ru) | Оптическая тепловизионная система для средней ик-области спектра | |
RU2608395C1 (ru) | Оптическая система тепловизионного прибора с двумя полями зрения | |
RU2694557C1 (ru) | Инфракрасная система с двумя полями зрения | |
RU2621366C1 (ru) | Компактный объектив среднего ик диапазона | |
RU2603449C1 (ru) | Оптическая система тепловизионного прибора с двумя полями зрения | |
RU152546U1 (ru) | Устройство для формирования инфракрасного изображения | |
KR101235579B1 (ko) | 적외선 현미경 렌즈모듈 | |
RU2624658C1 (ru) | Инфракрасная система с двумя полями зрения | |
RU158920U1 (ru) | Оптическая система тепловизионного прибора с двумя полями зрения | |
RU2646401C1 (ru) | Оптическая система тепловизионного прибора с двумя полями зрения | |
RU2592707C1 (ru) | Оптическая система тепловизионного прибора | |
RU161895U1 (ru) | Оптическая система тепловизионного прибора с двумя полями зрения | |
RU163914U1 (ru) | Оптическая система тепловизионного прибора | |
RU156835U1 (ru) | Оптическая система тепловизионного прибора | |
RU2614167C1 (ru) | Оптическая система тепловизионного прибора | |
RU166689U1 (ru) | Инфракрасная система с двумя полями зрения | |
RU2510059C1 (ru) | Инфракрасный объектив с двумя полями зрения и вынесенной апертурной диафрагмой |