RU96987U1 - LIGHT POWER LENS WITH EXTENDED PUPILS FOR THE INFRARED SPECTRUM - Google Patents
LIGHT POWER LENS WITH EXTENDED PUPILS FOR THE INFRARED SPECTRUM Download PDFInfo
- Publication number
- RU96987U1 RU96987U1 RU2010113836/28U RU2010113836U RU96987U1 RU 96987 U1 RU96987 U1 RU 96987U1 RU 2010113836/28 U RU2010113836/28 U RU 2010113836/28U RU 2010113836 U RU2010113836 U RU 2010113836U RU 96987 U1 RU96987 U1 RU 96987U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- component
- lens
- components
- positive
- optical
- Prior art date
Links
Landscapes
- Lenses (AREA)
Abstract
Светосильный объектив с вынесенными зрачками для ИК области спектра, состоящий из оптически связанных, расположенных по ходу лучей трех компонентов, включающих пять линз со сферическими преломляющими поверхностями, с промежуточным изображением между первым и вторым компонентами и апертурной диафрагмы, расположенной между третьим компонентом и плоскостью изображений, при этом первый компонент выполнен в виде положительного и отрицательного менисков, обращенных вогнутыми поверхностями к плоскости изображений, второй компонент выполнен в виде положительного и отрицательного менисков, обращенных выпуклыми поверхностями друг к другу, третий компонент выполнен в виде положительного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к плоскости изображений, при этом в объективе имеют место следующие соотношения: ! ! ! где d1 - расстояние вдоль оптической оси между первым и вторым компонентами; ! d2 - расстояние вдоль оптической оси между вторым и третьим компонентами; ! f' - фокусное расстояние объектива; ! φ1, φ2, φ3 - оптические силы первого, второго и третьего компонентов соответственно; ! φ5, φ6 - оптические силы соответственно положительного и отрицательного менисков первого компонента. A fast lens with remote pupils for the IR region of the spectrum, consisting of three optically coupled, located along the rays of the rays, including five lenses with spherical refractive surfaces, with an intermediate image between the first and second components and an aperture diaphragm located between the third component and the image plane, the first component is made in the form of positive and negative menisci facing concave surfaces to the image plane, the second component is executed ene as a positive and a negative meniscus, convex surfaces facing each other, the third component is a positive meniscus concave surface facing to the image plane, wherein the lens have the following relations: ! ! where d1 is the distance along the optical axis between the first and second components; ! d2 is the distance along the optical axis between the second and third components; ! f 'is the focal length of the lens; ! φ1, φ2, φ3 are the optical powers of the first, second, and third components, respectively; ! φ5, φ6 are the optical forces of the positive and negative menisci of the first component, respectively.
Description
Устройство относится к области оптического приборостроения, а именно к объективам для инфракрасной (ИК) области спектра, и может быть использовано в оптических системах тепловизоров, например, таких, во входном зрачке которых установлены сканирующие элементы, а в выходном - охлаждаемая диафрагма матричного или линейчатого фотоприемного устройства (ФПУ).The device relates to the field of optical instrumentation, namely to lenses for the infrared (IR) region of the spectrum, and can be used in optical systems of thermal imagers, for example, those with scanning elements installed in the entrance pupil, and a cooled diaphragm of a matrix or line photodetector in the exit pupil devices (FPU).
Известен светосильный объектив с вынесенными зрачками для ИК области спектра [Патент US 6274868 B1, 2001. Оптическая схема - фиг.3, конструктивные параметры - таблицы 1 и 1а], содержащий три расположенных по ходу лучей компонента, включающих пять линз, и апертурную диафрагму, имеющий в пространстве между первым и вторым компонентами плоскость промежуточного изображения. Пять из 10 преломляющих поверхностей в объективе являются асферическими, что снижает технологичность конструкции, повышает себестоимость изготовления и является основным недостатком аналога. Наличие большого числа асферических преломляющих поверхностей свидетельствует о том, что в оптической системе объектива не найдены оптимальные соотношения между параметрами компонентов и линз, позволяющие минимизировать величины остаточных аберраций изображения.Known aperture lens with remote pupils for the infrared region of the spectrum [Patent US 6274868 B1, 2001. Optical design - figure 3, design parameters - tables 1 and 1A], containing three located along the rays of the component, including five lenses, and an aperture diaphragm, having in the space between the first and second components the plane of the intermediate image. Five out of 10 refractive surfaces in the lens are aspherical, which reduces the manufacturability of the structure, increases the cost of manufacturing and is the main disadvantage of the analogue. The presence of a large number of aspherical refracting surfaces indicates that the optimal relationships between the parameters of the components and lenses were not found in the optical system of the lens to minimize the amount of residual image aberration.
Наиболее близким аналогом к заявляемому устройству по технической сущности является светосильный объектив с вынесенными зрачками для ИК области спектра [Патент РФ 2379723 C1, 2010], предназначенный для работы совместно с ФПУ, имеющим охлаждаемую диафрагму. Оптическая система объектива состоит из оптически связанных, расположенных по ходу лучей трех компонентов, включающих пять линз со сферическими преломляющими поверхностями, с промежуточным изображением между первым и вторым компонентами и апертурной диафрагмы, расположенной между третьим компонентом и плоскостью изображений, при этом второй компонент выполнен в виде положительного и отрицательного менисков, обращенных выпуклыми поверхностями друг к другу, первый и третий компоненты содержат положительные мениски, обращенные вогнутыми поверхностями к плоскости изображений, при этом расстояния между компонентами удовлетворяют соотношениям:The closest analogue to the claimed device by technical essence is a fast lens with remote pupils for the infrared region of the spectrum [RF Patent 2379723 C1, 2010], designed to work in conjunction with a FPU having a cooled aperture. The optical system of the lens consists of three components optically coupled along the rays, including five lenses with spherical refractive surfaces, with an intermediate image between the first and second components and an aperture diaphragm located between the third component and the image plane, while the second component is made in the form of positive and negative menisci facing convex surfaces to each other, the first and third components contain positive menisci facing concave bubbled surfaces to the image plane, wherein the distance between the components satisfy the relations:
где d1 - расстояние вдоль оптической оси между первым и вторым компонентами; d2 - расстояние вдоль оптической оси между вторым и третьим компонентами; f' - фокусное расстояние объектива.where d 1 is the distance along the optical axis between the first and second components; d 2 is the distance along the optical axis between the second and third components; f 'is the focal length of the lens.
В наиболее близком аналоге первый компонент состоит из одного (упомянутого выше) положительного мениска, а третий - из первой линзы третьего компонента и упомянутого выше положительного мениска, при этом между оптическими силами компонентов выполняется следующее соотношение:In the closest analogue, the first component consists of one (the aforementioned) positive meniscus, and the third consists of the first lens of the third component and the aforementioned positive meniscus, while the following relation is fulfilled between the optical forces of the components:
где φ11, φ2, φ3 - оптические силы первого, второго и третьего компонентов соответственно.where φ1 1 , φ 2 , φ 3 are the optical powers of the first, second, and third components, respectively.
Недостатками наиболее близкого аналога являются: большая величина дисторсии, достигающая величины 2,5%. на краю изображения; большие аберрации в зрачках; несогласование величины удаления входного зрачка с диаметром входного зрачка; а также такое конструктивное выполнение третьего компонента, при котором последний имеет большие размеры вдоль оптической оси, что при компоновке оптической системы с помощью дополнительных зеркал для излома оптической оси при технической реализации тепловизионного прибора не позволяет минимизировать общие габаритные размеры оптической системы. Для минимизации габаритных размеров требуется, чтобы третий компонент был однолинзовым.The disadvantages of the closest analogue are: a large amount of distortion, reaching 2.5%. on the edge of the image; large aberrations in the pupils; inconsistency in the magnitude of the removal of the entrance pupil with the diameter of the entrance pupil; and also such a constructive implementation of the third component, in which the latter has large dimensions along the optical axis, which, when arranging the optical system using additional mirrors for breaking the optical axis during the technical implementation of the thermal imaging device, does not allow minimizing the overall overall dimensions of the optical system. To minimize overall dimensions, the third component must be single-lens.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое устройство, является создание высокоэффективной оптической системы объектива с вынесенными зрачками для ИК области спектра, обеспечивающей минимальные габаритные размеры тепловизионного прибора и возможность сопряжения с охлаждаемыми матричными или линейчатыми ФПУ, сканерами и афокальными системами, при сохранении высокого качества изображения.The task to which the claimed device is aimed is to create a highly efficient optical system of the lens with remote pupils for the IR spectral region, providing the minimum overall dimensions of the thermal imaging device and the possibility of interfacing with cooled matrix or line FPUs, scanners and afocal systems, while maintaining high image quality.
Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, заключается в обеспечении такой конфигурацией компонентов в трехкомпонентной схеме объектива, при которой достигаются минимальные габаритные размеры оптической системы; в согласовании величины удаления входного зрачка с его диаметром; в уменьшении дисторсии; в уменьшении аберраций в зрачках.The technical result achieved by solving the problem is to provide such a configuration of components in a three-component lens design, in which the minimum overall dimensions of the optical system are achieved; in coordinating the magnitude of the removal of the entrance pupil with its diameter; in reducing distortion; in reducing aberrations in the pupils.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в отличие от наиболее близкого аналога первая линза третьего компонента перенесена в первый компонент, выполнена в виде отрицательного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к плоскости изображений, и расположена на малом расстоянии за положительным мениском первого компонента, при этом в объективе имеют место следующие соотношения:The problem is solved, and the technical result is achieved by the fact that, in contrast to the closest analogue, the first lens of the third component is transferred to the first component, made in the form of a negative meniscus facing a concave surface to the image plane, and is located at a small distance behind the positive meniscus of the first component, in this case, the following relations take place in the lens:
где φ5, φ6 - оптические силы соответственно первого и второго по ходу лучей менисков первого компонента.where φ 5 , φ 6 are the optical forces of the first and second along the meniscus rays of the first component, respectively.
Выполнение третьего компонента из одной линзы, а первого компонента - из двух и изменение соотношений между оптическими силами компонентов в соответствии с выше приведенными соотношениями (3) позволяет обеспечить такую конфигурацию компонентов в трехкомпонентной схеме объектива, при которой достигается при введении дополнительных зеркал между компонентами минимальные габаритные размеры оптической системы. При этом величина удаления входного зрачка согласовывается с его диаметром таким образом, чтобы минимизировать габаритные размеры оптической системы при размещении во входном зрачке зеркального сканера. Одновременно уменьшаются дисторсия и аберрации в зрачках. Последнее позволяет обеспечить качественное оптическое сопряжение объектива, например, с зеркальным сканером, размещаемым во входном зрачке объектива, и (или) афокальной (телескопической) системой, размещаемой в тепловизионных приборах перед сканером по ходу лучей от объекта, и способствует повышению качества инфракрасного изображения в целом и минимизации габаритных размеров.The implementation of the third component from one lens, and the first component from two and changing the ratios between the optical powers of the components in accordance with the above relationships (3) allows you to provide such a configuration of the components in the three-component lens design, which is achieved by introducing additional mirrors between the components of the minimum overall dimensions of the optical system. In this case, the magnitude of the removal of the entrance pupil is consistent with its diameter in such a way as to minimize the overall dimensions of the optical system when a mirror scanner is placed in the entrance pupil. At the same time, distortion and aberration in the pupils decrease. The latter allows one to ensure high-quality optical conjugation of the lens, for example, with a mirror scanner placed in the entrance pupil of the lens, and (or) an afocal (telescopic) system placed in thermal imaging devices in front of the scanner along the rays from the object, and improves the quality of the infrared image as a whole and minimizing overall dimensions.
Указанная совокупность признаков позволяет получить необходимое и достаточное количество параметров, позволяющих создать высокоэффективную оптическую систему объектива с вынесенными зрачками для ИК области спектра, обеспечивающую минимальные габаритные размеры и возможность сопряжения с современными охлаждаемыми матричными и линейчатыми ФПУ, сканирующими элементами и афокальными системами, при сохранении высокого качества изображения.The specified set of features allows you to get the necessary and sufficient number of parameters that allow you to create a highly efficient optical system of the lens with remote pupils for the IR region of the spectrum, providing minimum overall dimensions and the ability to pair with modern cooled matrix and line FPUs, scanning elements and afocal systems, while maintaining high quality Images.
Указанное решение, на наш взгляд, обладает новизной и является промышленно применимым. Авторам не известны оптические схемы светосильных объективов с вынесенными зрачками для ИК области спектра, в которых была бы реализована совокупность указанных признаков.The specified solution, in our opinion, has novelty and is industrially applicable. The authors are not aware of the optical schemes of fast lenses with remote pupils for the infrared region of the spectrum in which a combination of these features would be realized.
Предложенное устройство иллюстрируется следующими графическими материалами:The proposed device is illustrated by the following graphic materials:
фиг.1 - оптическая схема светосильного объектива с вынесенными зрачками для ИК области спектра;figure 1 is an optical diagram of a fast lens with remote pupils for the infrared region of the spectrum;
фиг.2 - графики частотно-контрастной характеристики (ЧКХ) объектива;figure 2 - graphs of the frequency-contrast characteristic (TSC) of the lens;
фиг.3 - графики функция концентрации энергии (ФКЭ) в пятне;figure 3 - graphs of the function of the concentration of energy (FFE) in the spot;
фиг.4 - график дисторсии.4 is a graph of distortion.
Оптическая система светосильного объектива с вынесенными зрачками для ИК области спектра (фиг.1) содержит оптически связанные, расположенные по ходу лучей первый компонент 1, второй компонент 2, третий компонент 3 и апертурную диафрагму 4, расположенную перед плоскостью изображений. Плоскость промежуточного изображения расположена между компонентами 1 и 2. Входной зрачок, формируемый в обратном ходе лучей компонентами 3, 2, 1 как проекция апертурной диафрагмы, расположен перед первым компонентом 1. Компонент 1 выполнен из положительного мениска 5 и отрицательного мениска 6, расположенных вплотную друг к другу, обращенных вогнутыми поверхностями к плоскости изображений. Компонент 2 выполнен в виде положительного мениска 7 и отрицательного мениска 8, обращенных выпуклыми поверхностями друг к другу. Компонент 3 выполнен в виде одиночного положительного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к плоскости изображений. Все преломляющие поверхности менисков 3, 5-8 являются сферическими. Поз. 9 в виде плоскопараллельной пластинки дополнительно показано защитное стекло ФПУ. Расстояния между компонентами удовлетворяют соотношению (1). Оптические силы компонентов 1-3 и менисков 5, 6 первого компонента удовлетворяют соотношению (3).The optical system of the aperture lens with remote pupils for the infrared region of the spectrum (Fig. 1) contains optically coupled, located along the rays of the first component 1, second component 2, third component 3 and aperture diaphragm 4 located in front of the image plane. The plane of the intermediate image is located between components 1 and 2. The entrance pupil, formed in the opposite direction by the components 3, 2, 1 as a projection of the aperture diaphragm, is located in front of the first component 1. Component 1 is made of a positive meniscus 5 and a negative meniscus 6, located close to each other to a friend facing concave surfaces to the image plane. Component 2 is made in the form of a positive meniscus 7 and a negative meniscus 8 facing convex surfaces to each other. Component 3 is made in the form of a single positive meniscus facing a concave surface to the image plane. All the refracting surfaces of menisci 3, 5-8 are spherical. Pos. 9, in the form of a plane-parallel plate, a protective glass of FPU is additionally shown. The distances between the components satisfy the relation (1). The optical powers of components 1-3 and menisci 5, 6 of the first component satisfy relation (3).
Осуществление устройства заключается в следующем. Мениски 5 и 6 компонента 1 фокусируют ИК излучение, идущее от каждой точки удаленных объектов в пределах углового поля, определяемого размерами охлаждаемого матричного или линейчатого ФПУ и фокусным расстоянием объектива, проходящее через входной зрачок объектива, и создают действительные изображения объектов в плоскости промежуточного изображения, которое затем менисками 7, 8 второго компонента и мениском 3 через защитное стекло 9 переносится в плоскость изображений объектива, обеспечивая для каждой точки объекта фокусировку в пятно малого размера, сопоставимое по величине с пятном рассеяния, обусловленным дифракцией. Плоскость чувствительных элементов ФПУ (на фиг.1 не показано) совмещается с плоскостью изображений объектива, а его охлаждаемая диафрагма - с апертурной диафрагмой 4. Последняя определяет относительное отверстие системы, обеспечивает отсутствие виньетирования для наклонных пучков лучей и минимизирует поступление на ФПУ фонового ИК излучения. Во входном зрачке объектива может быть установлен сканер (на фиг.1 не показан), осуществляющий развертку в пространстве предметов. Также со входным зрачком объектива может быть совмещен выходной зрачок афокальной системы, если последняя предусматривается в тепловизионном приборе.The implementation of the device is as follows. The menisci 5 and 6 of component 1 focus the IR radiation coming from each point of the distant objects within the angular field determined by the dimensions of the cooled matrix or line FPU and the focal length of the lens passing through the entrance pupil of the lens and create real images of objects in the plane of the intermediate image, which then the menisci 7, 8 of the second component and the meniscus 3 through the protective glass 9 are transferred to the plane of the image of the lens, providing for each point of the object focusing in the spot th size, comparable in size to the spot scattering caused by diffraction. The plane of the FPU sensitive elements (not shown in Fig. 1) is aligned with the image plane of the lens, and its cooled aperture is with the aperture diaphragm 4. The latter determines the relative aperture of the system, ensures the absence of vignetting for tilted beams of rays and minimizes the input of background IR radiation to the FPU. A scanner can be installed in the entrance pupil of the lens (not shown in FIG. 1), which carries out a scan in the space of objects. Also, the exit pupil of the afocal system can be combined with the entrance pupil of the lens, if the latter is provided for in a thermal imaging device.
В таблице 1 приведены оптические силы и расстояния между линзами, а в таблице 2 - значения оптических сил компонентов в конкретном примере исполнения светосильного объектива с вынесенными зрачками для ИК области спектра. Значения параметров в таблицах 1 и 2 приведены при нормировке фокусного расстояния f'=-1. Спектральный диапазон - от 7,7 до 10,3 мкм- соответствует спектральной чувствительности ФПУ фирмы Sofradir. Материал линз - германий, селенид цинка.Table 1 shows the optical powers and distances between the lenses, and in Table 2 the values of the optical powers of the components in a specific example of a high-aperture lens with remote pupils for the infrared region of the spectrum. The values of the parameters in tables 1 and 2 are given when normalizing the focal length f '= - 1. The spectral range - from 7.7 to 10.3 microns - corresponds to the spectral sensitivity of the FPU from Sofradir. The lens material is germanium, zinc selenide.
В первой строке таблицы 1 указано расстояние до входного зрачка, равное 0,80|f'|, в последней строке таблицы 1 указано расстояние от апертурной диафрагм (А, д.) до плоскости изображения, равное 0,47|f'|.The first row of table 1 shows the distance to the entrance pupil equal to 0.80 | f '|, the last row of table 1 indicates the distance from the aperture diaphragm (A, d.) To the image plane, equal to 0.47 | f' |.
Как следует из таблиц 1 и 2, между оптическими силами менисков 5 и 6 в первом компоненте объектива имеют место следующие соотношения φ5=4,78φ1; φ6=-5,30φ1, удовлетворяющие соотношению (3). Оптические силы первого, второго и третьего компонентов светосильного объектива с вынесенными зрачками для ИК области спектра относятся соответственно как 0,56:0,60:1, т.е. удовлетворяют соотношению (3). Расстояния между компонентами удовлетворяют соотношению (1).As follows from tables 1 and 2, between the optical forces of menisci 5 and 6 in the first component of the lens, the following relations take place: φ 5 = 4.78φ 1 ; φ 6 = -5.30 φ 1 satisfying relation (3). The optical powers of the first, second and third components of the fast lens with remote pupils for the infrared region of the spectrum are respectively 0.56: 0.60: 1, i.e. satisfy relation (3). The distances between the components satisfy the relation (1).
При промышленной применимости заявляемого объектива в тепловизионном приборе, исходя из приведенных в таблицах 1 и 2 значений, используя стандартную оптимизацию по методу наименьших квадратов, входящую в состав всех современных программ для оптических расчетов, устанавливаются точные значения оптических сил, радиусов преломляющих поверхностей и толщин вдоль оптической оси для конкретного значения фокусного расстояния объектива, величина которого согласована с размером чувствительной площадки ФПУ и требуемым угловым полем в пространстве предметов.With the industrial applicability of the inventive lens in a thermal imaging device, based on the values given in tables 1 and 2, using standard least squares optimization, which is part of all modern programs for optical calculations, the exact values of optical forces, radii of refractive surfaces and thicknesses along the optical axis for a specific value of the focal length of the lens, the value of which is consistent with the size of the sensitive area of the FPU and the required angular field in space stve items.
Анализ примера реализации светосильного объектива с вынесенными зрачками для ИК области спектра проведен для фокусного расстояния f'=25 мм, относительного отверстия 1:2,5, углового поля 18,7°, размера изображения 2y'=8 мм, удаления входного зрачка 20 мм, расстояние от апертурной диафрагмы до плоскости изображения 11,6 мм.An example of the implementation of an aperture lens with remote pupils for the IR region of the spectrum was carried out for the focal length f '= 25 mm, relative aperture 1: 2.5, angular field 18.7 °, image size 2y' = 8 mm, removal of the entrance pupil 20 mm , the distance from the aperture diaphragm to the image plane is 11.6 mm.
На фиг.2 приведены графики ЧКХ светосильного объектива с вынесенными зрачками для ИК области спектра. На графиках по оси абсцисс отложены значения пространственных частот (период/мм), отнесенные к плоскости изображений объектива, по оси ординат - значения коэффициентов передачи контраста. Графики ЧКХ приведены для меридионального и сагиттального сечений (обозначение соответственно Т и S) для различных точек изображения: на оси (обозначение 0 мм), на краю изображения (обозначения 4,036 мм), на середине изображения (обозначение 2,0 мм), а также дифракционная ЧКХ для точки на оси (обозначение DIFF.LIMIT). Наложение кривых ЧКХ для различных точек поля и их близость к дифракционной ЧКХ свидетельствуют о том, что в предлагаемом объективе сохранено высокое, дифракционно-ограниченное качество изображения, также как и наиболее близком аналоге. В качестве другого критерия, подтверждающего высокое качество изображения в предлагаемом объективе, на фиг.3 приведены графики ФКЭ для различных точек поля: на оси, на середине и на краю поля изображения (обозначения точек аналогично фиг.2), а также дифракционная ФКЭ. Из приведенных графиков следует, что для различных точек изображения в пятне диаметром 30 мкм ФКЭ имеет значения выше 0,6.Figure 2 shows graphs of the frequency response of the fast lens with remote pupils for the infrared region of the spectrum. On the graphs along the abscissa axis the values of spatial frequencies (period / mm) are plotted relative to the plane of the image of the lens, along the ordinate axis are the values of the contrast transmission coefficients. The frequency response graphs are shown for meridional and sagittal sections (designation T and S, respectively) for different points of the image: on the axis (designation 0 mm), on the edge of the image (designation 4.036 mm), in the middle of the image (designation 2.0 mm), and diffraction frequency response for a point on the axis (designation DIFF.LIMIT). The imposition of the frequency response curves for various points of the field and their proximity to the diffraction frequency response indicate that the proposed lens retained a high, diffraction-limited image quality, as well as the closest analogue. As another criterion confirming the high quality of the image in the proposed lens, Fig. 3 shows the PCE graphs for various points of the field: on the axis, in the middle and on the edge of the image field (point designations are similar to Fig. 2), as well as diffractive PCE. From the above graphs it follows that for various image points in a spot with a diameter of 30 μm, the PCE has values above 0.6.
Вместе с тем величина продольной сферической аберрации в зрачках в предлагаем объективе составляет 2,6 мм против 16 мм в наиболее близком аналоге, т.е. уменьшена по сравнению с наиболее близким аналогом более, чем в 5 раз. Это позволяет обеспечить сопряжение с другими элементами оптической системы тепловизионного прибора без потери качества и увеличения размеров.At the same time, the magnitude of the longitudinal spherical aberration in the pupils in the proposed lens is 2.6 mm versus 16 mm in the closest analogue, i.e. reduced in comparison with the closest analogue by more than 5 times. This allows you to pair with other elements of the optical system of a thermal imaging device without loss of quality and increase in size.
Из графика (фиг.4) следует, что величина дисторсии не превышает 0,2%, что при одинаковых угловых полях на порядок меньше, чем в наиболее близком аналоге.From the graph (figure 4) it follows that the magnitude of the distortion does not exceed 0.2%, which with the same angular fields is an order of magnitude less than in the closest analogue.
Приведенные оценки качества изображения подтверждают промышленную применимость предлагаемого объектива в тепловизионных приборах с современными приемниками ИК излучения.These image quality estimates confirm the industrial applicability of the proposed lens in thermal imaging devices with modern infrared detectors.
Согласно критерию, определяемому как отношение общего объема тепловизионного прибора (выраженного в кубических дециметрах, то есть литрах) к дальности распознавания объектов фоно-целевой обстановки, выраженной в километрах, достаточно просто и комплексно оцениваются технические и потребительские характеристики прибора. Современные отечественные тепловизионные приборы обеспечивают эту характеристику в пределах от 2 до 5 л/километр дальности распознавания. В зарубежных тепловизионных приборах указанная характеристика достигает величины от 0,8 до 1,5 л/километр дальности распознавания. Габаритные размеры оптической системы в конкретном примере исполнения при введении зеркал между компонентами для излома оптической оси позволяют обеспечить общий конструктивный объем тепловизионного прибора не более 1,5 л/километр дальности распознавания.According to the criterion, defined as the ratio of the total volume of a thermal imaging device (expressed in cubic decimetres, that is, liters) to the recognition range of objects of the phono-target environment, expressed in kilometers, the technical and consumer characteristics of the device are rather easily and comprehensively evaluated. Modern domestic thermal imaging devices provide this characteristic in the range from 2 to 5 l / km recognition range. In foreign thermal imaging devices, this characteristic reaches values from 0.8 to 1.5 l / km recognition range. The overall dimensions of the optical system in a specific embodiment when introducing mirrors between the components for breaking the optical axis allow the total structural volume of the thermal imaging device to be no more than 1.5 l / km recognition range.
Таким образом, техническая реализация предлагаемого светосильного объектива с вынесенными зрачками для ИК области спектра, обладающего совокупностью указанных отличительных признаков, позволяет обеспечить его сопряжение с современными охлаждаемыми ФПУ, сканерами и афокальными насадками и получить малогабаритный тепловизионный прибор с высокими техническими и потребительскими характеристиками.Thus, the technical implementation of the proposed aperture lens with remote pupils for the infrared region of the spectrum, which has the combination of these distinguishing features, allows it to be paired with modern cooled FPUs, scanners and afocal nozzles and to obtain a small-sized thermal imaging device with high technical and consumer characteristics.
ЛитератураLiterature
1. Патент US 6274868 В1, 2001.1. Patent US 6274868 B1, 2001.
2. Патент РФ 2379723 С1, 2010.2. RF patent 2379723 C1, 2010.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010113836/28U RU96987U1 (en) | 2010-04-08 | 2010-04-08 | LIGHT POWER LENS WITH EXTENDED PUPILS FOR THE INFRARED SPECTRUM |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010113836/28U RU96987U1 (en) | 2010-04-08 | 2010-04-08 | LIGHT POWER LENS WITH EXTENDED PUPILS FOR THE INFRARED SPECTRUM |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU96987U1 true RU96987U1 (en) | 2010-08-20 |
Family
ID=46305922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010113836/28U RU96987U1 (en) | 2010-04-08 | 2010-04-08 | LIGHT POWER LENS WITH EXTENDED PUPILS FOR THE INFRARED SPECTRUM |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU96987U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2538067C1 (en) * | 2013-06-18 | 2015-01-10 | Татьяна Николаевна Хацевич | Variable field of view high-aperture lens for thermal imager (versions) |
-
2010
- 2010-04-08 RU RU2010113836/28U patent/RU96987U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2538067C1 (en) * | 2013-06-18 | 2015-01-10 | Татьяна Николаевна Хацевич | Variable field of view high-aperture lens for thermal imager (versions) |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11237366B2 (en) | Optical imaging lens | |
| US20170199361A1 (en) | Zoom lens system and imaging apparatus | |
| US8169717B2 (en) | Large aperture imaging optical systems | |
| US7733581B2 (en) | Large aperture imaging optical system | |
| JP4895169B2 (en) | Infrared optics | |
| US20130003168A1 (en) | Infrared Zoom Lens | |
| US20130188034A1 (en) | IR microscope with image field curvature compensation, in particular with additional illumination optimization | |
| RU2400784C1 (en) | Infrared objective lens with two fields of vision and remote aperture diaphragm | |
| US8896926B1 (en) | Optical system for head-mounted display | |
| US20200319437A1 (en) | Short-Wavelength Infrared Imaging Lens and Imaging Device | |
| EP3015902B1 (en) | Compact multispectral wide angle refractive optical system | |
| RU96987U1 (en) | LIGHT POWER LENS WITH EXTENDED PUPILS FOR THE INFRARED SPECTRUM | |
| RU2419113C1 (en) | Optical system with pinhole aperture for middle infrared range | |
| RU2348953C1 (en) | Infrared rapid three-lens objective | |
| RU134671U1 (en) | LIGHT LIGHT FOR IR IR SPECTRUM | |
| CN111367062A (en) | Medium wave infrared two-gear zooming optical lens and imaging device | |
| RU2672703C1 (en) | Two-channel mirror-lens system | |
| RU2510059C1 (en) | Infrared objective lens with two fields of vision and remote aperture diaphragm | |
| US8503113B2 (en) | Wide-angle relay lens and imaging system having same | |
| RU2400786C2 (en) | Infrared telescope for far infrared spectrum with remote exit pupil and two magnification power values | |
| RU2410733C1 (en) | Double-spectrum infrared lens having aperture diaphragm in image space | |
| Shafer | Optical design with only two surfaces | |
| RU2379723C1 (en) | High-aperture lens with offset pupils for infrared area of spectrum | |
| US11966041B2 (en) | Optical module | |
| Zhang et al. | Ultrathin cameras using annular folded optics |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20180409 |