×
04.04.2018
218.016.36ae

Результат интеллектуальной деятельности: ИНФРАКРАСНАЯ ЗЕРКАЛЬНО-ЛИНЗОВАЯ СИСТЕМА

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение может быть использовано в тепловизионных приборах на основе охлаждаемых матричных приемников излучения. Инфракрасная зеркально-линзовая система состоит из расположенных по ходу лучей первого компонента, содержащего положительную линзу и главное вогнутое асферическое зеркало с центральным отверстием, второго компонента, содержащего первую и третью положительные и вторую отрицательную выпукло-вогнутую линзы, и приемника излучения с охлаждаемой диафрагмой. Между первым и вторым компонентами формируется действительное промежуточное изображение. В первом компоненте положительная линза выполнена вогнуто-выпуклой, причем ее выпуклая поверхность с отражающим покрытием в центральной зоне выполняет функцию вторичного зеркала. Технический результат - повышение углового разрешения при уменьшении коэффициента телеукорочения. 1 ил., 3 табл.

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в тепловизионных приборах на основе охлаждаемых матричных приемников излучения.

Известна зеркально-линзовая система (см. патент US 7082001 B2, опубл. 25.07.2006 г., схема на фиг. 1), содержащая первый компонент, формирующий действительное промежуточное изображение и состоящий из главного вогнутого асферического зеркала с центральным отверстием и вогнуто-выпуклой линзы, причем ее вогнутая асферическая поверхность выполнена с отражающим покрытием и выполняет функцию вторичного зеркала, и второй компонент, осуществляющий перенос промежуточного изображения в плоскость чувствительных элементов приемника излучения. Во втором компоненте первая и вторая линзы вогнуто-выпуклые, третья - двояковыпуклая, четвертая - вогнуто-выпуклая и пятая - выпукло-вогнутая, причем третья линза выполнена асферо-дифракционной. В первом компоненте выпукло-вогнутая линза выполнена из германия, три линзы второго компонента выполнены из арсенида галлия, две - из селенида цинка. Фокусное расстояние системы f' не более 220 мм, угловое поле зрения 2ω=2,64°, спектральный диапазон работы 3,9…5 мкм.

Недостатками указанной системы являются небольшое значение фокусного расстояния и большое число линз во втором компоненте.

Также известна зеркально-линзовая система (см. патент РФ 2355003 C1, МПК7 G02B 17/08, опубл. 10.05.2009 г.), содержащая первый компонент, состоящий из главного вогнутого асферического зеркала с центральным отверстием, вторичного выпуклого асферического зеркала, компенсатора полевых аберраций, выполненного в виде положительной выпукло-вогнутой линзы из селенида цинка и второго компонента, содержащего вогнуто-выпуклую линзу из германия, двояковыпуклую линзу из кремния, две выпукло-вогнутые линзы из кремния и выпукло-вогнутую линзу из германия. Между первым и вторым компонентами формируется промежуточное изображение. Фокусное расстояние системы f'=379,6 мм; относительное отверстие 1:2,05; угловое поле зрения 2ω=1,8°, спектральный диапазон работы 3…5 мкм. Длина оптической системы от выпуклой поверхности вторичного зеркала до плоскости чувствительных элементов приемника излучения L=299,6 мм. Величина коэффициента телеукорочения системы составляет TL=L/f'=0,79.

К недостаткам системы можно отнести большое число линз во втором компоненте, а также большое значение коэффициента телеукорочения.

Наиболее близкой к заявляемой системе по технической сущности, выбранной в качестве прототипа, является зеркально-линзовая система (см. патент CN 104035188 A, МПК7 G02B 13/18, 13/14, 17/08, опубл. 09.10.2014 г.), состоящая из первого компонента, содержащего первую положительную выпукло-вогнутую линзу, главное асферическое зеркало с центральным отверстием и вторую плосковогнутую линзу, с отражающим покрытием на плоской поверхности, выполняющую функцию вторичного зеркала, и второго компонента, содержащего три линзы, из которых первая выполнена двояковогнутой, вторая - положительной вогнуто-выпуклой, а третья - положительной выпукло-вогнутой. Первый компонент формирует промежуточное изображение, которое вторым компонентом переносится в плоскость чувствительных элементов охлаждаемого приемника излучения. Система предназначена для работы в спектральном диапазоне 3,7…4,8 мкм; фокусное расстояние f'=168 мм; относительное отверстие 1:2; коэффициент центрального экранирования 0,35; линейное поле зрения 9,6×7,68 мм (формат матрицы фотоприемного устройства 320×256, с шагом элементов 30 мкм).

Длина оптической системы от первой поверхности первой линзы до плоскости чувствительных элементов приемника излучения L=150 мм, причем существенный вклад вносит второй компонент, в котором расстояние вдоль оптической оси от первой поверхности первой линзы до последней поверхности третьей линзы не менее 50 мм. Величина коэффициента телеукорочения системы составляет TL=L/f'=0,9. При фокусном расстоянии f'=168 мм и размере чувствительного элемента 30 мкм элементарное угловое поле зрения системы составляет ωэ=30/f'=0,18 мрад.

Недостатками прототипа являются большое значение коэффициента телеукорочения, а также элементарное угловое поле зрения системы, не обеспечивающее достаточное угловое разрешение.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение углового разрешения инфракрасной зеркально-линзовой системы при уменьшении коэффициента телеукорочения.

Поставленная задача решается за счет того, что в инфракрасной зеркально-линзовой системе, состоящей из расположенных по ходу лучей первого компонента, содержащего положительную линзу и главное вогнутое асферическое зеркало с центральным отверстием, второго компонента, содержащего первую, вторую и третью положительную выпукло-вогнутую линзы, при этом между первым и вторым компонентами формируется действительное промежуточное изображение, и приемника излучения с охлаждаемой диафрагмой, в первом компоненте положительная линза выполнена вогнуто-выпуклой, причем ее выпуклая поверхность с отражающим покрытием в центральной зоне выполняет функцию вторичного зеркала, а во втором компоненте первая линза выполнена положительной выпукло-вогнутой, а вторая - отрицательной выпукло-вогнутой.

На фигуре 1 представлена оптическая схема инфракрасной зеркально-линзовой системы.

Система состоит из расположенных по ходу лучей первого компонента I, содержащего положительную вогнуто-выпуклую линзу 1, выпуклая поверхность которой с отражающим покрытием в центральной зоне выполняет функцию вторичного зеркала и главное вогнутое асферическое зеркало 2 с центральным отверстием, второго компонента II, содержащего первую положительную выпукло-вогнутую линзу 3, вторую отрицательную выпукло-вогнутую линзу 4 и третью положительную выпукло-вогнутую линзу 5, и приемника излучения 6 с охлаждаемой диафрагмой 7, при этом между первым I и вторым II компонентами формируется действительное промежуточное изображение.

В таблице 1 приведены технические характеристики заявляемой инфракрасной зеркально-линзовой системы.

В таблице 2 приведены конструктивные параметры примера конкретного исполнения заявляемой системы.

1), 2) - асферические поверхности.

В таблице 3 приведены соотношения, выполняемые в заявляемой системе.

Инфракрасная зеркально-линзовая система работает следующим образом: излучение от бесконечно удаленного объекта периферийно по кольцу проходит через линзу 1 первого компонента I, затем, отразившись от вогнутой поверхности главного зеркала 2, попадет на центральную часть выпуклой поверхности линзы 1, отражается от нее и фокусируется в плоскости действительного промежуточного изображения, после чего формируемое в этой плоскости изображение линзами 3, 4, 5 второго компонента II переносится в плоскость чувствительных элементов приемника излучения 6. Диаметр пучка излучения определяется диаметром охлаждаемой диафрагмы 7 приемника излучения 6.

Как следует из таблицы 1, фокусное расстояние заявляемой системы f'=560 мм, длина L=356,3 мм, коэффициент телеукорочения системы составляет TL=L/f'=0,635, что меньше, чем в прототипе в 1,4 раза. Уменьшение коэффициента телеукорочения обеспечивается выполнением для компонентов системы соотношений, приведенных в таблице 3, а также выбором более компактной конструкции второго компонента II, в котором расстояние от первой поверхности первой линзы 3 до последней поверхности третьей линзы 5 составляет 25 мм (см. табл. 2).

В заявляемой системе элементарное угловое поле зрения для размера чувствительного элемента, схожего с прототипом, составляет ωэ=30/f'=0,053 мрад, что меньше чем в прототипе в 3,4 раза.

Таким образом, выполнение инфракрасной зеркально-линзовой системы в соответствии с предлагаемым техническим решением позволяет повысить угловое разрешение, обеспечив при этом уменьшение коэффициента телеукорочения.

Инфракрасная зеркально-линзовая система, состоящая из расположенных по ходу лучей первого компонента, содержащего положительную линзу и главное вогнутое асферическое зеркало с центральным отверстием, второго компонента, содержащего первую, вторую и третью положительную выпукло-вогнутую линзы, при этом между первым и вторым компонентами формируется действительное промежуточное изображение, и приемника излучения с охлаждаемой диафрагмой, отличающаяся тем, что в первом компоненте положительная линза выполнена вогнуто-выпуклой, причем ее выпуклая поверхность с отражающим покрытием в центральной зоне выполняет функцию вторичного зеркала, а во втором компоненте первая линза выполнена положительной выпукло-вогнутой, а вторая - отрицательной выпукло-вогнутой.
ИНФРАКРАСНАЯ ЗЕРКАЛЬНО-ЛИНЗОВАЯ СИСТЕМА
ИНФРАКРАСНАЯ ЗЕРКАЛЬНО-ЛИНЗОВАЯ СИСТЕМА
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 73.
10.03.2013
№216.012.2ea7

Способ вероятностного прогнозирования риска развития атопии у детей

Изобретение относится к медицине, а именно к медицинской генетике и педиатрии, и может быть использовано для определения риска развития аллергопатологии у детей. Сущность изобретения заключается в определении функциональной активности рибосомных генов, локализованных в хромосомах группы D. При...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477474
Дата охранного документа: 10.03.2013
10.05.2013
№216.012.3ea3

Двухспектральный объектив с дискретно изменяемым фокусным расстоянием

Объектив может быть использован в тепловизионных приборах с дискретно изменяемым полем зрения. Объектив состоит из неподвижного компонента, содержащего первую положительную выпукло-вогнутую линзу, вторую выпукло-вогнутую линзу и третью выпукло-вогнутую отрицательную линзу, и подвижного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481602
Дата охранного документа: 10.05.2013
10.06.2013
№216.012.49ee

Приемно-передающее оптическое устройство

Устройство может быть использовано в различных спектральных диапазонах для обнаружения источников излучения. Устройство содержит сферический обтекатель, плоское зеркало с осевым отверстием, расположенное под углом к оптической оси, объектив, оптически связанный с фотоприемным устройством,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484506
Дата охранного документа: 10.06.2013
10.09.2013
№216.012.676b

Комбинированный способ управления расходованием топлива ракетной двигательной установки с многократным включением и комбинированная система управления расходованием топлива

Группа изобретений относится к ракетной технике и предназначена для формирования управляющих команд на средства регулирования секундного расхода компонентов топлива в процессе полета разгонного блока. Способ заключается в поддержании заданного соотношения секундных расходов компонентов топлива...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492122
Дата охранного документа: 10.09.2013
27.10.2013
№216.012.79d4

Способ сухого тушения кокса

Изобретение относится к области металлургии. Способ сухого тушения кокса включает загрузку кокса в форкамеру установки сухого тушения кокса и охлаждение его в камере тушения циркулирующими инертными газами. Горячий валовый кокс загружают в форкамеру вместе с брикетами на основе каменных углей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496850
Дата охранного документа: 27.10.2013
10.11.2013
№216.012.7ea5

Способ обработки углеводородного топлива для двигателя внутреннего сгорания

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к системам производства, распределения и очистки углеводородного топлива, и может быть использовано для повышения качества как стандартного, так и некондиционного топлива. Техническим результатом предлагаемого изобретения является...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498094
Дата охранного документа: 10.11.2013
27.01.2014
№216.012.9b42

Головной отсек летательного аппарата

Изобретение относится к авиационной и ракетно-космической технике, а именно к головным отсекам (ГО) летательных аппаратов (ЛА). ГО ЛА содержит переднюю панель в виде клина с плоскими иллюминаторами, осесимметричную с переменным сечением боковую обечайку со стыковочным шпангоутом, складную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002505452
Дата охранного документа: 27.01.2014
20.03.2014
№216.012.ab6f

Роторно-пульсационный аппарат для приготовления водно-топливной эмульсии

Изобретение относится к устройствам для диспергирования, гомогенизации и перемешивания двух взаимно нерастворимых жидкостей, может быть использовано при производстве водно-топливных эмульсий и совмещает функции диспергатора, гомогенизатора, насоса и дозатора. Аппарат содержит привод, рабочие...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509602
Дата охранного документа: 20.03.2014
10.04.2014
№216.012.b2e5

Способ и система защиты воздушных судов от ракет переносных зенитных ракетных комплексов

Для защиты воздушного судна от управляемых ракет с инфракрасными головками самонаведения определяют факт пуска одной или нескольких ракет, генерируют лазерное излучение с плотностью, превышающей плотность мощности теплового излучения двигателя воздушного судна, и посылают в точку нахождения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511513
Дата охранного документа: 10.04.2014
20.05.2014
№216.012.c40d

Устройство формирования изображения

Изобретение относится к оптико-электронному приборостроению и может быть использовано в тепловизионных устройствах с субматричным фотоприемным устройством. Техническим результатом является снижение погрешности выходного сигнала при эксплуатации устройства при выходе значений потока излучения от...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515948
Дата охранного документа: 20.05.2014
Показаны записи 1-10 из 68.
10.05.2013
№216.012.3ea3

Двухспектральный объектив с дискретно изменяемым фокусным расстоянием

Объектив может быть использован в тепловизионных приборах с дискретно изменяемым полем зрения. Объектив состоит из неподвижного компонента, содержащего первую положительную выпукло-вогнутую линзу, вторую выпукло-вогнутую линзу и третью выпукло-вогнутую отрицательную линзу, и подвижного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481602
Дата охранного документа: 10.05.2013
10.06.2013
№216.012.49ee

Приемно-передающее оптическое устройство

Устройство может быть использовано в различных спектральных диапазонах для обнаружения источников излучения. Устройство содержит сферический обтекатель, плоское зеркало с осевым отверстием, расположенное под углом к оптической оси, объектив, оптически связанный с фотоприемным устройством,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484506
Дата охранного документа: 10.06.2013
10.09.2013
№216.012.676b

Комбинированный способ управления расходованием топлива ракетной двигательной установки с многократным включением и комбинированная система управления расходованием топлива

Группа изобретений относится к ракетной технике и предназначена для формирования управляющих команд на средства регулирования секундного расхода компонентов топлива в процессе полета разгонного блока. Способ заключается в поддержании заданного соотношения секундных расходов компонентов топлива...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492122
Дата охранного документа: 10.09.2013
27.10.2013
№216.012.79d4

Способ сухого тушения кокса

Изобретение относится к области металлургии. Способ сухого тушения кокса включает загрузку кокса в форкамеру установки сухого тушения кокса и охлаждение его в камере тушения циркулирующими инертными газами. Горячий валовый кокс загружают в форкамеру вместе с брикетами на основе каменных углей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496850
Дата охранного документа: 27.10.2013
27.01.2014
№216.012.9b42

Головной отсек летательного аппарата

Изобретение относится к авиационной и ракетно-космической технике, а именно к головным отсекам (ГО) летательных аппаратов (ЛА). ГО ЛА содержит переднюю панель в виде клина с плоскими иллюминаторами, осесимметричную с переменным сечением боковую обечайку со стыковочным шпангоутом, складную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002505452
Дата охранного документа: 27.01.2014
10.04.2014
№216.012.b2e5

Способ и система защиты воздушных судов от ракет переносных зенитных ракетных комплексов

Для защиты воздушного судна от управляемых ракет с инфракрасными головками самонаведения определяют факт пуска одной или нескольких ракет, генерируют лазерное излучение с плотностью, превышающей плотность мощности теплового излучения двигателя воздушного судна, и посылают в точку нахождения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511513
Дата охранного документа: 10.04.2014
20.05.2014
№216.012.c40d

Устройство формирования изображения

Изобретение относится к оптико-электронному приборостроению и может быть использовано в тепловизионных устройствах с субматричным фотоприемным устройством. Техническим результатом является снижение погрешности выходного сигнала при эксплуатации устройства при выходе значений потока излучения от...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515948
Дата охранного документа: 20.05.2014
20.08.2014
№216.012.e907

Оптическая система тепловизионного прибора

Использование: относится к оптико-электронному приборостроению и может быть использовано в тепловизионных устройствах с матричными фотоприемными устройсвами. Цель: повышение разрешающей способности оптической системы тепловизионного прибора при сохранении ее компактности. Сущность изобретения:...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525463
Дата охранного документа: 20.08.2014
10.02.2015
№216.013.21ea

Система формирования изображения

Система может быть использована при создании оптических систем нашлемных дисплеев, например, для индивидуальной экипировки бойца. Система содержит первый компонент - комбинер, установленный под углом к оптической оси системы, второй компонент, содержащий первую двояковыпуклую линзу и вторую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540135
Дата охранного документа: 10.02.2015
10.02.2015
№216.013.21eb

Астровизирующий прибор

Изобретение относится к области навигационного приборостроения и может найти применение в системах астроориентации и астронавигации космических аппаратов и авиационной техники. Технический результат - повышение точности. Для этого прибор содержит входную оптическую систему с объективом, в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540136
Дата охранного документа: 10.02.2015
+ добавить свой РИД