RU149238U1 - Оптическая система тепловизионного прибора с двумя полями зрения - Google Patents
Оптическая система тепловизионного прибора с двумя полями зрения Download PDFInfo
- Publication number
- RU149238U1 RU149238U1 RU2014138572/28U RU2014138572U RU149238U1 RU 149238 U1 RU149238 U1 RU 149238U1 RU 2014138572/28 U RU2014138572/28 U RU 2014138572/28U RU 2014138572 U RU2014138572 U RU 2014138572U RU 149238 U1 RU149238 U1 RU 149238U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lens
- convex
- concave
- component
- stationary
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Lenses (AREA)
Abstract
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 и 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 фотоприемное устройство, 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.
Description
Полезная модель относится к инфракрасным оптическим системам и может быть использована при создании тепловизионных приборов различного назначения с охлаждаемыми матричными фотоприемными устройствами.
Известна инфракрасная система с двумя полями зрения (см. патент RU 2400784 C1, МПК7 G02B 13/14 публ. 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 C1, 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 A, МПК7 G02B 13/00 публ. 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 направлена полезная модель, 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, 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 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, при чем подвижный второй компонент установлен в пространстве между неподвижными первым и третьим компонентами с возможностью ввода-вывода в оптический тракт.
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.
Таблица 1 | |||||
Технические характеристики | Узкое поле зрения | Широкое поле зрения | |||
Спектральный диапазон работы, мкм | 3-5 | ||||
Фокусное расстояние, мм | 230 | 34 | |||
Диаметр входного зрачка, мм | 57,5 | 8,5 | |||
Угловое поле зрения, град | 2,4×1,8 | 16,1×12,1 | |||
Таблица 2 | |||||
Линза № | Радиус сферической поверхности, мм | Толщина по оси, мм | Материал | ||
1 | r1=90,26 | d1=7 | Германий | ||
r2=68,55 | |||||
d2=2 | |||||
2 | r3=70,312) | d3=10 | Кремний | ||
r4=183,65 | |||||
d4=24 | |||||
3 | r5=-148,94 | d5=6 | Германий | ||
r6=-187,93 | |||||
d6=13 | |||||
4 | r7=-13,065 | d7=2 | Германий | ||
r8=-43,65 | |||||
d8=11,5 | |||||
5 | r9=-21,28 | d9=3 | Германий | ||
r10=-50,47 | |||||
d10=1 | |||||
6 | r11=-77,821) | d11=4 | Кремний | ||
r12=-26,55 | |||||
d12=34,7 | |||||
7 | r13=-80,17 | d13=2 | Кремний | ||
r14=-18,75 | |||||
d14=1 | |||||
8 | r15=-15,996 | d15=3 | Германий | ||
r16=22,39 | |||||
d16=1 | |||||
9 | r17=15,382 | d17=3 | Кремний | ||
r18=19,861 | |||||
d18=3 | |||||
10 | r19=-15,066 | d19=2 | Германий | ||
r20=-16,255 | |||||
d20=26,5 | |||||
1) - асферическая поверхность. |
В таблице 3 приведены расчетные значения концентрации энергии, характеризующие качество изображения объектива.
Таблица 3 | ||
Фокусное расстояние, мм | Концентрация энергии в кружке диаметром 30 мкм, % | |
в центре поля зрения | на краю поля зрения по горизонту | |
230 | 74 | 60 |
34 | 72 | 67 |
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 .
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 и 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 фотоприемное устройство, 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 |
---|---|---|---|
RU2014138572/28U RU149238U1 (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 |
---|---|---|---|
RU2014138572/28U RU149238U1 (ru) | 2014-09-23 | 2014-09-23 | Оптическая система тепловизионного прибора с двумя полями зрения |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU149238U1 true RU149238U1 (ru) | 2014-12-27 |
Family
ID=53291776
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014138572/28U RU149238U1 (ru) | 2014-09-23 | 2014-09-23 | Оптическая система тепловизионного прибора с двумя полями зрения |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU149238U1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2603449C1 (ru) * | 2015-09-28 | 2016-11-27 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО") | Оптическая система тепловизионного прибора с двумя полями зрения |
RU2608395C1 (ru) * | 2015-12-08 | 2017-01-18 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО") | Оптическая система тепловизионного прибора с двумя полями зрения |
CN113687501A (zh) * | 2021-08-16 | 2021-11-23 | 南京莱斯电子设备有限公司 | 一种大面阵双视场中波红外扫描光学*** |
-
2014
- 2014-09-23 RU RU2014138572/28U patent/RU149238U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2603449C1 (ru) * | 2015-09-28 | 2016-11-27 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО") | Оптическая система тепловизионного прибора с двумя полями зрения |
RU2608395C1 (ru) * | 2015-12-08 | 2017-01-18 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО") | Оптическая система тепловизионного прибора с двумя полями зрения |
CN113687501A (zh) * | 2021-08-16 | 2021-11-23 | 南京莱斯电子设备有限公司 | 一种大面阵双视场中波红外扫描光学*** |
CN113687501B (zh) * | 2021-08-16 | 2023-10-03 | 南京莱斯电子设备有限公司 | 一种大面阵双视场中波红外扫描光学*** |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2630195C1 (ru) | Инфракасный телеобъектив с двумя полями зрения | |
WO2015017348A3 (en) | Mechanical zoom imaging apparatus | |
RU149238U1 (ru) | Оптическая система тепловизионного прибора с двумя полями зрения | |
RU140705U1 (ru) | Объектив для ик-области спектра | |
RU2541420C1 (ru) | Инфракрасный объектив с двумя полями зрения | |
RU2570062C1 (ru) | Оптическая система тепловизионного прибора с двумя полями зрения | |
RU156006U1 (ru) | Атермализованный объектив для ик области спектра | |
RU2631538C1 (ru) | Объектив для ближней ИК-области спектра | |
RU2663313C1 (ru) | Телеобъектив с двумя полями зрения для средней ИК области спектра | |
RU2543693C1 (ru) | Оптическая тепловизионная система для средней ик-области спектра | |
RU2570055C1 (ru) | Инфракрасный зеркально-линзовый объектив | |
RU2694557C1 (ru) | Инфракрасная система с двумя полями зрения | |
RU2608395C1 (ru) | Оптическая система тепловизионного прибора с двумя полями зрения | |
RU152546U1 (ru) | Устройство для формирования инфракрасного изображения | |
RU170736U1 (ru) | Светосильный объектив для инфракрасной области спектра | |
RU134671U1 (ru) | Светосильный объектив для ик-области спектра | |
RU2621366C1 (ru) | Компактный объектив среднего ик диапазона | |
RU2578268C1 (ru) | Инфракрасный объектив с переменным фокусным расстоянием | |
RU2624658C1 (ru) | Инфракрасная система с двумя полями зрения | |
RU161895U1 (ru) | Оптическая система тепловизионного прибора с двумя полями зрения | |
RU139664U1 (ru) | Инфракрасный объектив с двумя полями зрения | |
RU2510059C1 (ru) | Инфракрасный объектив с двумя полями зрения и вынесенной апертурной диафрагмой | |
RU2646401C1 (ru) | Оптическая система тепловизионного прибора с двумя полями зрения | |
RU163914U1 (ru) | Оптическая система тепловизионного прибора | |
RU166689U1 (ru) | Инфракрасная система с двумя полями зрения |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MG1K | Anticipatory lapse of a utility model patent in case of granting an identical utility model |
Ref document number: 2014138542 Country of ref document: RU Effective date: 20151210 |