SE450670B - Icke fokuserande refraktorteleskop med dubbel forstoring - Google Patents
Icke fokuserande refraktorteleskop med dubbel forstoringInfo
- Publication number
- SE450670B SE450670B SE8105941A SE8105941A SE450670B SE 450670 B SE450670 B SE 450670B SE 8105941 A SE8105941 A SE 8105941A SE 8105941 A SE8105941 A SE 8105941A SE 450670 B SE450670 B SE 450670B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- telescope
- lens
- lens element
- objective lens
- magnification
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
- G02B15/02—Optical objectives with means for varying the magnification by changing, adding, or subtracting a part of the objective, e.g. convertible objective
- G02B15/04—Optical objectives with means for varying the magnification by changing, adding, or subtracting a part of the objective, e.g. convertible objective by changing a part
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/18—Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Astronomy & Astrophysics (AREA)
- Lenses (AREA)
- Telescopes (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
10
15
20
25
30
35
450 670
framställt av ett material, som har en nyttig spektral
bandpass i det infraröda vâglängdsomrâdet och har bryt-
ningsytor som skär nämnda optiska axel, varvid åtmins-
tone en brytningsyta hos den primära objektivlinsen är
icke-sfärisk och var och en av brytningsytorna för tele-
skopets andra linselement är i huvudsak sfäriska, varvid
den icke-sfäriska ytan eller ytorna endast har en liten
grad av icke-sfäriskhet, varvid det sekundära objektiv-
linselementet är negativt förstärkt och har ett bryt-
ningsindex lika med eller lägre än brytningsindex för
det primära objektivlinselementet som är positivt för-
stärkt och varvid för högförstoringstillståndet tele-
skopet har ett inre f-nummer i luftutrymmet mellan det
primära och det sekundära objektivlinselementet mindre
än 1,5.
Eftersom teleskopet enligt föreliggande uppfinning är av
refraktortyp finns ingen fördunkling i någon av de två
synfälten. Med enbart åtta linselement, av vilka fem
linselement användes i högförstoringstillstândet och
sex linselement användes i lâgförstoringtillstândet,
och med linssystemen med hög och låg förstoring med lätt-
het kopplade och anordnade utbytbara genom att använda
en enda roteringsmekanism är systemet optiskt och meka-
niskt enkelt. Med samtliga utom ett av linselementen med
i huvudsak sfäriska brytningsytor, varvid den icke-sfä-
riska ytan eller ytorna har en icke-sfärisk profil som
har endast en liten avvikelse från en sfärisk profil, är
linselementen enkla att framställa.
Objektivssystemet kan vara färgkorrigerat genom att göra
det dispersiva V-värdet för det sekundära objektivlins-
elementet mindre än det för det primära objektivlinsele-
mentet och teleskopet kan göras i hög grad kompakt med
en prestanda nära diffraktionsgränsen över ett vitt om-
råde för dubbla förstoringar genom att göra brytnings-
index för det sekundära objektivlinselementet mindre än
10
15
20
25
30
450 670
brytningsindex för det primära objektivlinselementet.
Objektivsystemets färgkorrigerande linselement kan vara
av kalkogenid glas, såsom t ex det sålt av Barr & Stroud
Limited under deras benämning "Type 1 Cnalcogenide Glass",
medan vart och ett av de andra sju linselementen kan vara
framställt av germanium, varvid samtliga dessa material
har en effektiv spektral bandpass i det infraröda våg-
längdsomrâdet 3 - 13 mikron. Alternativt kan det färg-
korrigerande linselementet framställas av något annat
optiskt material som har lämpliga fysikaliska karakteris-
tika. Nedan angivna tabell VI ger anvisning om några av
de mest lämpliga optiska materialen.
Det färgkorrigerande linselementet kan vara fast monterat
relativt de andra linselementen men lämpligen är det rör-
ligt längs den optiska axeln med följd att teleskopet kan
kompenseras för ändringar i omgivande temperatur, vilka
ger växlingar i läge för de två realbilderna alternativt
bildade i teleskopet. Sådan rörelse för det färgkorrige-
rande linselementet kan även utnyttjas för att variera
teleskopets 2 fokus (utan att avvika från dess så kallade
"icke-fokuserande" natur) förutsatt att de två realbilder-
na bildade i teleskopet icke är av hög kvalitet. Detta
uppnås lämpligen, när det färgkorrigerande linselementet
har låg optisk styrka eftersom minimala förstoringsänd-
ringar alstras när detta element förflyttas.
Alternativt eller såsom tillägg kan teleskopet kompense-
ras för ändringar i omgivande temperatur genom att konst-
ruera ramverket för linssystemen med material av vilka
åtminstone tvâ har olika termiska expansionskoeffícienter
(dvs passiv mekanisk atermiskhet). Det färgkorrigerande
linselementet kan vara rörligt längs den optiska axeln
eller kan det vara fast monterat relativt de andra
linselementen vid ett läge som ger teleskopet två fasta
fokus, karakteristiskt hyperfokuserande fokus.
10
15
20
25
30
35
450 670
Emedan det högförstorande linssystemet och det lägför-
storande linssystemet icke kan samtidigt ligga på linje
på den optiska axeln, erfordras det att de är alterna-
tivt inställbara på den optiska axeln. Ehuru flera metoder
kan utföra denna operation, är kanske den mest enkla meto-
den en mekanism av typ karusell, där de hög- och lågför-
storande linssystemen är inställda 90° relativt varandra
på en enda bärare som kan roteras omkring en fix punkt
900 på ett sätt så att antingen det med hög förstoring
utformade linssystemet ligger i linje med den gemensamma
optiska axeln medan dazmed låg förstoring utformade lins-
systemet befinner sig i ett parkerat läge, varigenom er-
hâlles ett teleskop med hög förstoringseffekt eller vice
VEISa.
Ett utföringsexempel av föreliggande uppfinning kommer nu
att exemplifierat beskrivas med hänvisning till bifogade
sohematiska ritningar och till efterföljande tabeller.
Såsom är visat i fig. 1 är ett teleskop 20 bildat av ett
objektivsystem 21, ett kollimationssystem 22, ett system
23 med hög förstoring och ett system 24 med låg förstoring
anordnade i linje på en gemensam optisk axel 19, varvid
systemen 23 och 24 med hög och låg förstoring är anordnade
på ett sådant sätt att de icke samtidigt ligger i linje
pâ den gemensamma optiska axeln 19. Teleskopet 20 är av en
icke fokuserande refraktortyp och när systemet 23 med hög
förstoring ligger i linje på den gemensamma optiska axeln
19 bildar teleskopet inuti en realbild 25 och när syste-
met 24 med låg förstoring ligger i linje på den gemensamma
optiska axeln 19 bildas inuti teleskopet en realbild 26,
varvid båda bilderna bildas från strålning som inkommer
till teleskopet från objektområdet 17. Objektivsystemet
21 är telefoto och bildat av ett primärt linselement H
och ett sekundärt linselement G, varvid det senare är
negativt förstärkt (dvs divergent) och färgkorrigerande
medan det tidigare är positivt förstärkt (dvs konvergent).
10
15
20
25
30
35
450 670
Elementet G har brytningsytor 13, 14 och elementet H
har brytingsytor 15, 16. Kollimationssystemet 22 är bil-
dat av ett enda positivt förstärkt linselement A med
brytningsytor 1, 2. Systemet 23 med hög förstoring är
bildat av två positivt förstärkta linselement B, C
med brytningsytor 3, 4 respektive 5, 6. Systemet 24 med
låg förstoring är bildat av tre linselement D,E,F, av
vilka elementen D och F är positivt förstärkta med bryt-
ningsytor 7, 8 respektive 11, 12 och elementen E är ne-
gativt förstärkt med brytningsytor 9, 10. Elementet A
bildar ett system med fast fokus, elementen B och C bil-
dar tillsammans ett system med fast fokus, elementen D,
E och F bildar tillsammans ett system med fast fokus
och elementen G och H bildar tillsammans ett system
med fast fokus, så att objektivsystemet 21 accepterar
knippen av strålar från tvâ olika ingângspupiller bilda-
de i objektomrâdet 17. Antingen Samlar SYStGIIEt 23 med
hÖ9 förstoring strålning från den inverterade real-
bilden 25 och ger ett utgångsstrålknippe till kollima-
tiønssystgmgt 22, Qller Samlar SyStêmêt 24 med låg för"
storingstrålning från objektivsystemet 21, bildar in-
vändigt en inverterad realbild 26 och ger ett utgångs-
strâlknippe till kollimationssystemet 22. De två ut-
gângsstrålknippena samlas sedan av kollimationssystemet
22, vilket ger två knippen av parallella strålar som bil-
dar en utgângspupill ø i bildområdet 18, varvid de tvâ
knippena av parallella strålar är i bildomrâdet 18 iden-
tiska förutom små skillnader i optiska aberrationer. Den
optiska styrkan av och avståndet mellan de olika lins-
elementen A, B, C, D, E, F, G, H är så arrangerade, att
i den höga förstoringen ligger bilden 25 mellan bryt-
ningsytorna 5 och 13 och i den låga förstoringen ligger
bilden 26 mellan brytningsytorna 8 och 9.
Brytningsytorna 1, 2, 3, 4, 5,
13,
är "sfäriska" i denna tekniks mening, medan ytan 15
6, 7, 8, 9, 10, 11, 12,
14 och 16 är var och en i huvudsak sfärisk, dvs de
10
15
20
25
30
450 670
genom att ha en asfärisk profil är icke-sfärisk.
Teleskopet 20 är utformat för användning i det infraröda
vâglängdsomràdet (dvs 3-13 mikron) och följaktligen är
brytningsindex för linselementen relativt stora men i
syfte att åstadkomma tillräckligt hög optisk prestanda
är linselementet G färgkorrigerande, negativt förstärkt
och har en lägre brytningsindex än elementet H. Detta upp-
nås för området 8-13 mikron genom att göra linselementen
A, B, C, D, E, F och H av germanium, vars brytningsindex
är 4,00322, och linselementet G av Barr & Stroud typ l
kalkogenid glas, vars brytningsindex är 2,49158 mätt vid
en våglängd av 10 mikron och vid en temperatur av 20°C.
I detta fall har elementet G en dispersiv kapacitet, eller
av 152,
landet av brytningsindex vid 10,0 mikron minus 1 till bryt-
V-värde, där V-värdet är definierat såsom förhål-
ningsindex vid 8,5 mikron minus brytningsindex vid 11,5
mikron. Dessa element som är lämpade att vara anti-reflek-
terande belagda, när anti-reflekterande belagda ger ett
teleskop med åtminstone 65% överföring, i båda förstorings-
sätten, av infallande strålning i området 8,5 till 11,5
mikron.
Linselementet G är företrädesvis rörligt längs den optiska
axeln 19, medan de andra linselementen A, B, C, D, E, F
och H ärfam:anonàæde,och detta medger kompensation för
teleskopet mot rörelser i lägen för de tvâ bilderna 25
och 26 alstradeav omgivande temperaturändringar som är
typiska inom området -10°C till +50°C. Vidare kan för
fixerade lägen för bilderna 25 och 26 teleskopet vara fo-
kuserat på avlägsna objekt, typiska inom områdena 50 m
till oändlighet för högförstoringssättetoch 10 m till
oändlighet för làgförstoringssättet.
Alternativt kan linselementet G och de andra linselementen
A, B, C, D, E, F och H vara fast monterade. Genom lämplig
konstruktion av det omgivande ramverket som stödjer lins-
10
15
20
25
30
35
450 670
elementen E, F och H genom att använda ett material el-
ler flera material som ger höga termiska expansions-
koefficienter, såsom t ex en polyetylen med ultrahög
molekulärvikt (vanligen känd genom akronymen "UHMPE")
och genom att konstruera det återstående teleskopramver-
ket av ett material eller flera material som ger relativt
låga termiska expansionskoefficienter, såsom t ex alumi-
nium (termisk expansionskoefficient för aluminiunlflf
23 x 1o"6, UHMPE-='12s-225 X 1o"6) är det möjligt att
kompensera teleskopet för omgivande temperaturer över
-4000 till 70°C och bibehålla konstanta fokus och god
optisk prestanda. Ehuru detta endast förser teleskopet
med tvâ fasta fokus, eliminerar det behovet av någon rö-
relse för linselementet G och följaktligen de aktiva me-
kanismer som förflyttar linselementet G.
Såsom visas i fig. 2 kan linssystemet 23 med hög försto-
ring och linssystemet 24 med låg förstoring alternativt
inställas på den gemensamma optiska axeln 19 under använd-
ning av en mekanism av karuselltyp som roterar linssyste-
men 23 och 24 omkring punkten X. Emedan teleskopet enligt
föreliggande uppfinning är extremt kompakt med ett inre
f-nummer för den höga förstoringen av mindre än 1,5 i
luftutrymmet mellan linselementen G och H och emedan syn-
fältef 1 biiaømråaet 18 är 3s,1° (norisantelit) X ze,s°
(vertikalt) och 46,4 (diagonalt) kan linssystemen 23 och
24 mycket enkelt rotera i vertikalplanet. Detta har för-
delen av att reducera den maximala fältvinkeln för strål-
knippena och friöppningarna för linselementen B, C, D,
E och F, vilket tillsammans minskar utrymmestvånget.
Fig. 1 visar ett synfält av 46,40 medan fig. 2 visar ett
Synfält av 26,50 1 biiaamräaec.
Ett exempel på teleskopet 20 är närmare angivet i tabel-
lerna I och II, där krökningsradien för varje brytnings-
yta är given tillsammans med bländardiametern för varje
yta och för pupillen ø, vars läge användes såsom ett data
10
15
20
25
30
35
450 670
från vilket avvikelsen för successiva brytningsytor är
definierad tillsammans med beskaffenheten hos det mate-
rial som är relevant för sádant avvikelseintervall. Så-
lunda har t ex ytan 11 en krökningsradie av -38,10 mm,
där minustecknet indikerar att krökningscentrum ligger
på höger sida om ytan 11; den är avskild genom ett luft-
utrymme av 10,32 mm från föregående yta, yta 10, i rikt-
ningen för pupillen ø; den har en bländardiameter av
59,36 mm: och den är skild från efterföljande yta, yta
12, med ett avstånd 6,87 mm i germanium. Tabell I anger
teleskopet 20 när det är i högförstoringstillstând och
tabell II anger teleskopet 20 när det är i lâgförstorings-
tillstånd. Det framgår att summan av alla avvikelser i
tabell I är lika med summan av alla avvikelser i tabell II.
Koordinaterna för rotationspunkten X är 67,7 mm från in-
gàngspupillen ø längs den optiska axeln 19 (åt vänster)
och 3,6 mm vinkelrätt mot den optiska axeln (nedåt).
Den asfäriska profilen för brytningsytan 15 är visad i
fig. 3, där avvikelserna parallellt med den optiska axeln
mellan såväl den asfäriska profilen och den bäst anpassa-
de sfären och datasfärytan 15' är graderade av en faktor
av 2000, varvid den asfäriska profilen är styrd av följan-
de ekvation:
z.c. = 1-J1 - C(C.H2 + B.H4 + G.H6 +
där Z = avståndet längs den optiska axeln
C = 1/R, där R = krökningsradien för ytan 15'
(=-193,98 mm)
H = radiella avståndet vinkelrätt mot den optiska
axeln (maximalt värde = 68,954 mm)
B = asfärisk koefficient av första ordningen
(= -2,07 X 1o'9)
G = asfärisk koefficient av andra ordningen
(=+2,93 x 1o'13)
.... 'villkor av högre ordning (=0,0).
och den bäst anpassade sfären är den sfäriska yta, från
vilken den asfäriska profilen endast gör en liten avvikel-
10
15
20
25
30
35
450 670
se. Tabell V innehåller kalkulerade värden på avvvikel-
se mellan den asfäriska profilen och den bäst anpassade
sfären för olika bländaröppningshöjder och kröknings-
radien för den bäst anpassade sfären. Det skall observe-
ras att graden av asfäriskhet är liten.
Detta teleskop ger en högförstoring av X9,0 och en låg-
förstoring av X2,5 och har vid högförstoring ett inre f-
nummer av 0,89 i luftrummet mellan linselementen G och H.
Färgkorrigering bibehålles över omrâdet 8,5 till 11,5
mikron, och med elementet G rörligt är fokusering till-
gänglig vid högförstoring över omrâdet 50 m till oändlig-
het och vid lågförstoring över området 10 m till oändlig-
het. Termisk kompensation är tillgänglig i båda försto-
ringarna över området -10°C till +50°C med minimal avvi-
kelse i total prestanda. Om prestandaavvikelse är accepta-
bel kan av praktiska skäl området för fokus i båda försto-
ringarna ökas till 10 m till oändlighet resp. 5 m till
oändlighet
kompensation ökas till -40°C till +70°C. Alternativt kan
elementet G och samtliga andra linselement vara fast monte-
rade och ger sålunda tvâ fasta fokus och termisk kompensa-
tion erhålles genom passiva organ och är tillgänglig över
området -4o°c till +7o°c med minimal avvikelse i total
prestanda. Specifika värden för bildkvalitet för detta
teleskop är givna i tabellerna III och IV, varvid tabell
III ger data relevanta för högförstoring vid fokusering
på ett avstånd av approximativt 650 m och tabell IV ger
data relevanta för làgförstoring vid fokusering på ett
avstånd av approximativt 55 m.
Det beskrivna teleskopet ger vid högförstoring hög pres-
tanda över åtminstone två tredjedelar av det totala fäl-
tet med en primär objektivbländardiameter endast försto-
rad 5,4% för att anpassa till pupillavvikelse och ger
vid lågförstoring hög prestanda över'åtminstone två tred-
jedelar av det totala fältet. För högförstoring och låg-
10
15
20
25
30
35
450 670
10
förstoring ger teleskopet vinkelförvrängning vid maximal
fältvinkel av enbart omkring +1,5% respektive -1,0%, varvid
+tecknet indikerar ökande förstoring med ökande fältvinkel
och minustecknet indikerar minskande förstoring med ökan-
de fältvinkel. Emedan några applikationer för FLIR-syste-
met kräver att teleskopets strâlknippen i nära objekt-
område (dvs vid avstånd upp till eller överskridande om-
kring 500 mm framför det primära objektlinselementet) är
begränsade till en förutbestämd tvärsektionsarea, är det
nödvändigt att teleskopet vid lågförstoring har strålknip-
pen som konvergerar i objektomrâdet. Det inses, att det
beskrivna teleskopet uppfyller detta krav och uppnår ti-
digare angiven prestanda utan avbländning vid någon av
linselementens brytningsytor och utan att införa någon
noterbar narcissuseffekt. Detta uppnås även för ett tele-
skop som har kort total läng och har ett kompakt linssys-
tem med dubbel förstoring.
Det i tabellerna I-V angivna teleskopet kan dimensioneras
och optimeras för att åstadkomma ett vitt område av höga
och låga förstoringar, varvid förhållandet mellan de höga
och de låga förstoringarna ligger inom områdena 6:1 och
2:1 med den allmänna linsutformningen kvarblivande konstant.
Om högförstoringen är av tillräckligt låg förstoring så
att färgkorrigering icke kräves, är det möjligt att göra
det färgkorrigerande linselementet av germanium. Ehuru
endast två asfäriska koefficienter har använts i ekva-
tionen för att ge linslösningen för ovanbeskrivna tele-
skop kan fler (dvs av högre ordning) asfäriska koefficien-
ter användas om så önskas. Det är möjligt att optimera
detta teleskop på så sätt, att det kan ge ett olika syn-
fält och olika pupilldiameter i bildomrâdet och därigenom
göra teleskopet lämpligt för att anordna vid olika detek-
torsystem som använder eller icke använder avsöknings-
mekanismer. Det skall observeras, att alla detaljer
givna i tabellerna I-VI är för 20°C och att f-numret
10
450 670
11
är härlett från formeln (2.sin 6ï_1'där 6 är halva kon-
vinkeln bildad avdet axiella fältknippet efter ljus-
brytning från linselementet på vilket knippet är in-
fallande.
Ehuru i den beskrivna utföringsformen enbart brytnings-
ytan 15 är asfärisk, skall det inses, att samma pres-
tanda kan uppnâs genom att enbart göra ytan 16 asfärisk
eller genom att göra båda ytorna 15, 16 asfäriska, var-
vid det senare arrangemanget har fördelen av att den
totala graden av asfäriskhet kommer att fördelas lik-
formigt mellan de två ytorna så att var och en kommer
att ha en mycket reducerad grad av asfäriskhet i jäm-
förelse nedden som är angiven för ytan 15 i tabell V.
450. 670
12
TABELL I
Lins yta Avvikelse xröknings- Material Bländar- (E)
radie diameter
Ingångs-
;up1LL*__ _q 0 Plan Luft 15,30
A 1 19,52 -199,20 Luft 32,90
2 4,18 -100,08 Ge 33,92
B 3 3,50 -476,45 Luft 36,54
3,75 -110,09 se 36,37
C 0,50 30,79 Luft 33,16
6 12,77 23,01 Ge 21,71
G 13 74,06 -286,13 Luft 66,69
14 7,50 -7621,95 As/se/ce 70,97
(BSD
H 15'$# 61,95 -193,96 Luft 137,91
16 15,71 -135,64 se 144,32
* Maximal fältvinkel vid ingångspupill = 46,40.
®Sàsom erfordrad av denna förstoringsmetod.
955 Yta 15 har en asfärisk profil.
450 670
13
TABELL-il
Lins Yta Avvikelse Kröknings- Matefial ,B1ändar- (Eg
radie . diameter
Ingångsi ø O Plan Luft 15,30
pupill* _
A 1 19,52 -199,20 Luft 32,80
2 4,18 -100,08 Ge 33,92
D 7 8,26 33,92 Luft 38,25
8 6,61 29,46 Ge 32,94
E 9 51,99 -60,96 Luft 51,83
10 5134 "74|93 'Ge 57/00
F 11 10,32 -38,10 Luft 59,36
12 6,87 -39,70 Ge 66,28
G 13 10,19 -286,13 Luft 79,29
14 7,50 -7621,95 P._s/se/Ge_(BS1 83,02,
H 15'#%= 61,95 -193,98 Luft 133,43
16 15,71 -135,64 Ge 139,91
* Maximal fältvinkel vid ingângspupill = 46,40.
<:)Såsom erfordrad av denna förstoringsmetod.
*Yta 15 har en asfärisk profil.
450 670
14
TABELL III
Approx. R.M.S. punktstorlekar i objektqmükht (i milliradianer) '
Fält Monokromatik vid *Kromatik över
10,0 mikron 8-5 - 11,5 mikron
Axiell 0,040 0,075
i 0,044 0,093
3/4 0,052 0,108
Total 0,089 00.140,
* Given som en lika avvägd samlad mätning med tre våg-
längder, varvid våglängderna är 8,5,
10,0 och 11,5 mikron.
I
'Approx. R.M. S. punktstorlekar i objektcxnrâdet (i Inilliradianer)
lFält Monokromatik vid *Kromatik över 8,5 -
10,0 mikron 11,5 mikron
Axiell 0,311 0,312
g 0,318 0,340
_ 3/4 0,365 0,378
:Total 0,347 0,381
I
* Given som en lika avvägd samlad mätning med tre våg-
längder, varvid vágländerna är 8,5, 10,0 och 11,5
mikron.
450 670
15
Eêëêššlïs
'Radiellt avstånd vinkelrätt D' '# ' "'
jup hos icke-sfarisk
mot optiska axeln profil
(mm) (mikron)
0,00 _0,0
2,76 -0,01
5,52 -0,05
8,27 -0,12
11,03 -0,20
13,79 -0,31
16,55 -0,42
19,31 -0,54
22,07 -0,65
24,82 -0,76
27,58 -0,85
30,34 -0,91
33,10 ~0,95
35,86 -0,95
38,61 -0,91
41,37 ~0,83
44,13 ~O,72
46,89 -0,58
49,65 -0,42
52,41 -0,27
55,16 -0,13
57,92 ~0,05
60,68 -0,07
63,44 -0,24
66,20 fQ,61
68,95 ' -1,26 p
xrakningsraaié föfbäsè .åfipåšsaa šfäféïluäàiàà m
gß Djup hos asfärisk profil är definierad som avvikelse-
avståndet mellan punkter, av lika radiellt avstånd vinkel-
rätt mot optiska axeln, av den asfäriska profilen och
bäst anpassad sfär.
Minustecknet uttrycker avlägsnandet av linselemaümeterialet
från den bäst anpassade sfären för att erhålla asfärisk profil.
450 670
16
nßmkfi
F .
Material Brytningsindexf V-värde:
BS2 . 2,85632 248
BSA ' 2,77917 209
TI 1173 2,60010 142
AMTIR 2,49745 169
Bsl 2,49158 152
TI 20 2,49126 144
Znse 2,40653 77
KRS 5 2,37044 260
CsI 1,73933 316
CsBr 1,66251 176
KI 1,62023 137
* Brytningsindex är för 10 mikron.
= Över våglängdsområdet 8,5 - 11,5 mikron.
Claims (8)
1. Afokaliserat refraktorteleskop för dubbla förstoringar innefattande ett med fixerad fokus akromatiskt objektivsys- tem (21) bildat av ett primärt objektivlinselement (H) och ett sekundärt objektivlinselement (G) och ett kollimations- system (22) med fixerad fokus bildat av ett enda linsele- ment (A), i linje på en gemensam optisk axel (19), samt två olika linssystem (23,24) med fixerad fokus och olika försto- ring, hög och låg, k ä n n e t e c k n a t a v att sys- temen är alternativt inställbara på den optiska axeln (19) mellan det sekundära objektivlinselementet (G) och kollima- tionssystemet (22) och anordnade respektive för att ge en inre realbild (25,26), att linssystemet (23) med hög försto- ring är bildat av tvâ linselement (B,C) och linssystemet (24) med låg förstoring är bildat av tre linselement (D,E,F), att vart och ett av de åtta linselementen (A,B,C,D,E,F,G,H) är framställda av ett material sonlhar en nyttig spektral band- pass i det infraröda våglängdsområdet och har brytningsytor skärande den optiska axeln (19), att åtminstone en brytnings- yta för det primära objektivlinselementet (H) är asfärisk och var och en av brytningsytorna för teleskopets andra lins- element (A-G) är i huvudsak sfäriska, att den asfäriska ytan eller ytorna är svagt asfäriska, att det sekundära objektiv- linselementet (G) är negativt förstärkt och har en brytnings- index lika med eller lägre än brytningsindex för det primära objektivlinselementet (H) som är positivt förstärkt, och att teleskopet vid hög förstoring har ett inre f-nummer i luftut- rymmet mellan det primära (H) och det sekundära objektivlins- elementet (G) av mindre än 1,5.
2. Teleskop enligt krav 1, uk ä n n e t e c k n a t a v att det primära objektivlinselementets (H) båda brytningsytor (15,16) är svagt asfäriska. 450 670 18
3. Teleskop enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k - n a t av att det primära objektivlinselementets (H) brytningsytor (15,16) satisfierar ekvationen z.c. =1-\/1 - c där Z = avståndet längs den optiska axeln C = 1/R, där R = krökningsradien för ytan 15' (=-193,98 mm) H = radiella avståndet vinkelrätt mot den optiska axeln (maximalt värde = 68,954 mm) B = asfärisk koefficient av första ordningen (=-2,o7 x 1o"9) G = asfärisk koefficient av andra ordningen (=+2,93 x 1043) .... = villkor av högre ordning (=0,0), där koefficienterna för tredje och högre ordning är noll.
4. Teleskop enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a t av att det sekundära objektivlinselementet (G) vid en temperatur av ZOOC och vid en våglängd av 10 mikron har ett brytningsindex lika med eller lägre än brytningsindex för vart och ett av de andra linselementen (A,B,C,D,E,F och H).
5. Teleskop enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a t av att en eller flera av brytningsytorna (1-16) har en anti-reflekterande beläggning.
6. Teleskop enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a t av att teleskopets höga förstoring (23) kan ökas eller minskas med en faktor inom området 0,5 - 3,5 genom dimensionering och optimering, varvid telesko- pets allmänna linsutformning kvarstår konstant.
7. Teleskop enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a t av att förhållandet mellan den höga förstoringen (23) och den låga förstoringen (24) kan ligga inom omrâdet 6:1 till 2:1 genom dimensionering och optimering av linssys- 450 670 19 temet (24) för den lâqa'förstorinqen, varvid den allmän- na linsutformningen för linssystemet (24) för den låga förstoringen kvarstår konstant.
8. Teleskop enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a t av att synfältet och pupilldiametern i bildområdet (18) kan var och en oberoende ökas eller minskas, varvid teleskopet är optimerat på ett sätt varigenom det är lämpligt för anordnande i ett antal optiska system, och varvid teleskopets allmänna linsut- formning kvarstår konstant.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB8032396 | 1980-10-08 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE8105941L SE8105941L (sv) | 1982-04-09 |
SE450670B true SE450670B (sv) | 1987-07-13 |
Family
ID=10516546
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE8105941A SE450670B (sv) | 1980-10-08 | 1981-10-07 | Icke fokuserande refraktorteleskop med dubbel forstoring |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4469396A (sv) |
BE (1) | BE890654A (sv) |
CH (1) | CH656013A5 (sv) |
DE (1) | DE3138817A1 (sv) |
FR (1) | FR2491634A1 (sv) |
IN (1) | IN154900B (sv) |
IT (1) | IT1145115B (sv) |
NL (1) | NL8104195A (sv) |
NO (1) | NO157635C (sv) |
SE (1) | SE450670B (sv) |
Families Citing this family (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2152227B (en) * | 1982-01-14 | 1986-01-29 | Barr & Stroud Ltd | Infrared optical system |
DE3342002A1 (de) * | 1982-11-23 | 1984-05-30 | Barr & Stroud Ltd., Glasgow, Scotland | Mehrlinsiges objektiv zur verwendung im infraroten spektralbereich |
US4542954A (en) * | 1983-11-10 | 1985-09-24 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Wide angle lens for the infrared dedicatory clause |
JPS6187116A (ja) * | 1984-09-28 | 1986-05-02 | Canon Inc | 変倍光学系 |
DE3542502A1 (de) * | 1985-12-02 | 1987-06-04 | Elektro Optik Gmbh & Co Kg | Thermograph mit umschaltung des bildwinkels |
GB2194072B (en) * | 1986-04-03 | 1990-03-21 | Pilkington Perkin Elmer Ltd | Athermalised optical beam expander |
JP2679017B2 (ja) * | 1986-12-27 | 1997-11-19 | ミノルタ株式会社 | 2焦点切替レンズ系 |
US5204774A (en) * | 1991-12-06 | 1993-04-20 | Varo Inc. | Night vision goggle with improved optical system |
US5229880A (en) * | 1992-03-09 | 1993-07-20 | Hughes Aircraft Company | Three field of view refractive afocal telescope |
US5548439A (en) * | 1994-12-27 | 1996-08-20 | Hughes Aircraft Company | Three field of view refractive infrared telescope with fixed medium filed of view |
JP4731110B2 (ja) * | 2003-11-05 | 2011-07-20 | カシオ計算機株式会社 | 携帯機器 |
US20060254115A1 (en) * | 2004-11-22 | 2006-11-16 | Thomas Mark A | Optical sight with side focus adjustment |
US20060107580A1 (en) * | 2004-11-22 | 2006-05-25 | Thomas Mark A | Scope with improved windage/elevation system |
US20060107579A1 (en) * | 2004-11-22 | 2006-05-25 | Thomas Mark A | Zoom scope with continuous main body |
EP2848977B1 (en) * | 2005-01-26 | 2018-02-28 | Leupold & Stevens, Inc. | Scope with improved magnification system |
US7880978B2 (en) * | 2008-08-25 | 2011-02-01 | Acm Projektentwicklung Gmbh | Objective lens system |
US8508864B2 (en) * | 2008-08-25 | 2013-08-13 | Acm Projektentwicklung Gmbh | Objective lens system |
KR101706264B1 (ko) * | 2009-12-03 | 2017-02-14 | 삼성전자주식회사 | 줌 렌즈 시스템 |
CN102213822B (zh) * | 2011-07-12 | 2013-03-13 | 中国电子科技集团公司第十一研究所 | 一种中波红外连续变焦镜头 |
TWI461728B (zh) | 2011-09-02 | 2014-11-21 | Largan Precision Co Ltd | 影像鏡組 |
US8988773B2 (en) | 2012-09-28 | 2015-03-24 | Raytheon Canada Limited | Optical sighting device |
JP6450073B2 (ja) * | 2014-01-29 | 2019-01-09 | 日本放送協会 | レンズアレイ |
DE102015104323A1 (de) * | 2015-03-23 | 2016-09-29 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Zoomsystem mit austauschbaren optischen Elementen |
US10003751B2 (en) | 2016-05-25 | 2018-06-19 | The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Army | Multiple field of view dual band optics with integrated calibration source |
US10761307B2 (en) | 2016-12-06 | 2020-09-01 | Raytheon Company | Bypass optical switch and methods |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3947084A (en) * | 1975-02-28 | 1976-03-30 | Hughes Aircraft Company | Long-wave infrared afocal zoom telescope |
US4397520A (en) * | 1980-03-05 | 1983-08-09 | Barr & Stroud Limited | Afocal refractor telescopes |
NL186880C (nl) * | 1980-04-26 | 1991-03-18 | Barr & Stroud Ltd | Oculairlensstelsel. |
-
1981
- 1981-09-03 US US06/299,198 patent/US4469396A/en not_active Expired - Lifetime
- 1981-09-10 NL NL8104195A patent/NL8104195A/nl not_active Application Discontinuation
- 1981-09-25 IT IT68244/81A patent/IT1145115B/it active
- 1981-09-28 IN IN1085/CAL/81A patent/IN154900B/en unknown
- 1981-09-30 DE DE19813138817 patent/DE3138817A1/de not_active Withdrawn
- 1981-10-07 NO NO813395A patent/NO157635C/no unknown
- 1981-10-07 SE SE8105941A patent/SE450670B/sv not_active IP Right Cessation
- 1981-10-07 FR FR8118905A patent/FR2491634A1/fr active Granted
- 1981-10-07 BE BE2/59404A patent/BE890654A/fr not_active IP Right Cessation
- 1981-10-08 CH CH6464/81A patent/CH656013A5/de not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NO157635B (no) | 1988-01-11 |
NO813395L (no) | 1982-04-13 |
IN154900B (sv) | 1984-12-22 |
NL8104195A (nl) | 1982-05-03 |
IT1145115B (it) | 1986-11-05 |
FR2491634A1 (fr) | 1982-04-09 |
NO157635C (no) | 1988-04-20 |
US4469396A (en) | 1984-09-04 |
CH656013A5 (de) | 1986-05-30 |
IT8168244A0 (it) | 1981-09-25 |
BE890654A (fr) | 1982-02-01 |
FR2491634B3 (sv) | 1983-07-08 |
SE8105941L (sv) | 1982-04-09 |
DE3138817A1 (de) | 1982-05-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SE450670B (sv) | Icke fokuserande refraktorteleskop med dubbel forstoring | |
EP0171903B1 (en) | Improvements in or relating to infra-red lenses | |
US3947084A (en) | Long-wave infrared afocal zoom telescope | |
JP2524612B2 (ja) | 赤外アフォ―カルズ―ム式テレスコ―プ | |
US4479695A (en) | Afocal refractor telescopes | |
US4411488A (en) | Afocal zoom refractor telescopes | |
GB2152227A (en) | Infrared optical system | |
SE453694B (sv) | Icke fokuserande refraktorteleskop | |
CN107589534B (zh) | 一种透镜系统及镜头 | |
US5548439A (en) | Three field of view refractive infrared telescope with fixed medium filed of view | |
US4632498A (en) | Variable magnification infrared objective lens assembly | |
CN104049343A (zh) | 紧凑型双视场中波红外消热差镜头 | |
CN111367063A (zh) | 一种中波红外连续变焦镜头及成像装置 | |
CN110632738B (zh) | 一种大口径长波红外的光学系统 | |
US4659171A (en) | Infrared afocal refractor telescope | |
US4398786A (en) | Collimation lens system | |
RU2642173C1 (ru) | Атермализованный широкоугольный объектив для ИК-области спектра | |
JP2737272B2 (ja) | 赤外用変倍光学系 | |
GB2085184A (en) | Afocal dual magnification refractor telescopes | |
RU2594955C1 (ru) | Телеобъектив для ик-области спектра | |
JP7225047B2 (ja) | 撮像レンズおよび撮像装置 | |
EP1418453B1 (en) | Zoom lens | |
WO2015125480A1 (ja) | 変倍光学系 | |
RU2620202C1 (ru) | Объектив для ИК-области спектра | |
GB2072871A (en) | Afocal refractor telescopes |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |
Ref document number: 8105941-2 Effective date: 19891023 Format of ref document f/p: F |