Двухканальная оптико-электронная система

Изобретение может быть использовано для головок самонаведения, оптико-электронных систем обнаружения, распознавания и автосопровождения, в частности, в составе бортовой аппаратуры, работающей в нескольких спектральных диапазонах. Система содержит первый канал и второй канал, соосный первому и установленный перед ним. Первый канал содержит главное зеркало, вторичное зеркало (ВЗ), отражающее спектральное излучение Δλ1=8-12,5, линзовый компенсатор аберраций (ЛКА) и фотоприемник излучения спектрального диапазона Δλ1. Второй канал содержит главное зеркало, ВЗ, пропускающее спектральное излучение Δλ2=0,4-0,7 мкм, ЛКА, установленный в зоне центрального экранирования первого канала, и фотоприемник излучения спектрального диапазона Δλ2. Cпектроделительное покрытие нанесено на выпуклую поверхность ВЗ. ЛКА обоих каналов выполнены с положительным линейным увеличением β: 0.8<β<1.2. Технический результат - повышение качества изображения, увеличение светосилы второго канала до светосилы первого канала, обеспечение атермальности обоих каналов, упрощение конструкции и уменьшение габаритно-массовых характеристик. 4 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 прилож.

 

Изобретение относится к области оптического приборостроения и может быть использовано для головок самонаведения (ГСН), оптико-электронных систем (ОЭС) обнаружения, распознавания и автосопровождения, в частности, в составе бортовой аппаратуры, работающей в одном или нескольких спектральных диапазонах.

К оптическим системам ГСН предъявляются ряд специальных требований.

1. Высокая светосила оптической системы (ОС). Для регистрации объектов конечных размеров, чьи изображения в плоскости матричных приемников превышают размеры элемента приемника (например, пикселы), светосила пропорциональна квадрату относительного отверстия (D/f')2, где D - диаметр входного зрачка, f' - фокусное расстояние ОС.

Для объектов точечных, чьи размеры изображения укладываются в размер пикселы, светосила пропорциональна D2. Поэтому для ГСН, работающих по малым и большим объектам, ОС должна иметь одновременно большие D и D/f'. Кроме того, для распознавания объекта необходимо на приемнике формирование его изображения с размерами 4-5 пикселей, а для этого при заданном угловом размере объекта требуется увеличивать фокусное расстояние объективов.

2. Атермальность ОС, т.е. обеспечение постоянства положения плоскости изображения в широком интервале изменения температур в процессе регистрации изображения объекта.

3. Наличие сферического концентрического защитного стекла и обеспечение прокачки ОС в пределах ±10°.

4. Малые габаритно-массовые характеристики.

5. Высокое качество изображения.

Известна двухканальная система оптико-электронного следящего координатора для ГСН [см. 1. Патент на изобретение РФ №2101742, МПК G02B 26/10, G01S 3/78, опубл. 10.01.1998]. В этой ГСН ОС содержит главное зеркало (ГЗ), вторичное зеркало (ВЗ), корректирующую аберрации линзу, установленную между ГЗ и ВЗ, спектроделитель - плоскопараллельную пластинку со спектроделительным покрытием, установленный после ВЗ, и два фотоприемника на соответствующие спектральные интервалы. Угловые поля ГСН крайне незначительны, поэтому незначительны размеры приемников,

Данная оптико-электронная система не изображающая, а энергетическая, имеющая низкое качество изображения, неприемлемое для задач по распознаванию объектов, при этом система не атермальна и чувствительна к изменению температуры.

Известен двухканальный зеркально-линзовый объектив [см. 2. Патент на изобретение РФ №2256205, МПК G02B 17/08, G02B 13/16, опубл. 10.07.2005].

Двухканальный зеркально-линзовый объектив содержит зеркально-линзовый канал прибора ночного видения (ПНВ) с электронно-оптическим преобразователем (ЭОП) и линзовый тепловизионный (ТП) канал, расположенный в зоне центрального экранирования зеркально-линзового канала ПНВ с ЭОП. Зеркально-линзовый канал выполнен в виде четырех компонентов, первый из которых имеет вырезанную центральную зону, на второй поверхности второго компонента нанесено кольцевое отражающее покрытие, третий компонент выполнен в виде мениска, обращенного вогнутыми поверхностями к пространству предметов, имеющего внутреннее отражающее покрытие на второй поверхности и вырезанную центральную зону. Линзовый ТП канал выполнен в виде двух компонентов, между которыми установлено поворотное зеркало. Все линзы компонентов имеют форму менисков, обращенных вогнутыми поверхностями к плоскости изображений. Первый компонент линзового ТП канала установлен в отверстии первого компонента зеркально-линзового канала. Первый компонент зеркально-линзового канала выполнен в виде плоскопараллельной пластинки, второй компонент зеркально-линзового канала выполнен в виде выпукло-плоской линзы, четвертый компонент зеркально-линзового канала выполнен из трех одиночных линз в форме менисков, при этом первый и второй мениски обращены к плоскости изображений своими вогнутыми поверхностями, третий мениск - выпуклыми. Второй компонент линзового ТП канала выполнен в виде одиночного мениска. Во втором варианте первый компонент линзового ТП канала выполнен в виде одиночного мениска, а первый мениск второго компонента обращен вогнутыми поверхностями к пространству предметов.

Однако данный двухканальный зеркально-линзовый объектив имеет большие габариты, поскольку канал ТП установлен перед каналом ПНВ, введено дополнительное большое наклонное зеркало, выводящее изображение под углом 90° на край корпуса объектива; низкую светосилу канала ТП, ограниченную диаметром вторичного зеркала канала ПНВ; отсутствие возможности прокачки (поворота) оптической системы из-за применения плоского защитного стекла.

Наиболее близкой по технической сущности, принятой за прототип, является двухканальная оптико-электронная система [см. 3. Патент на полезную модель РФ №44836, МТК G02B 17/08, опубл. 27.03.2005], каждый из каналов которой содержит объектив и установленный на его оптической оси фотоприемник, при этом объектив первого оптико-электронного канала выполнен зеркально-линзовым с центральным экранированием. Второй оптико-электронный канал установлен перед первым, имея с ним общую оптическую ось, при этом диаметр каждого из компонентов второго оптико-электронного канала не превышает диаметра зоны центрального экранирования объектива первого оптико-электронного канала.

Данная двухканальная оптико-электронная система может быть выполнена двухполевой (широкое и узкое поля зрения) или двухспектральной.

Установленный в первом канале зеркально-линзовый объектив включает последовательно установленные ГЗ, ВЗ, линзовый компенсатор аберраций (ЛКА) и фотоприемник излучения спектрального диапазона Δλ1=0.4-0.95 мкм, совмещенный с фокальной плоскостью ОС. Второй канал содержит ГЗ, ВЗ и ЛКА и фотоприемник излучения спектрального диапазона Δλ2.=3-5 или 8-12 мкм.

Таким образом, оба канала построены идентично: они состоят из ГЗ, ВЗ и ЛКА. Объектив первого канала имеет диаметр входного зрачка D1, объектив второго канала - D2. Причем, поскольку второй канал установлен в зоне центрального экранирования первого канала, то D2 - не более диаметра ВЗ первого канала (DВЗ)- Для зеркально-линзовых ОС DВЗ≈0,35-0,4D1, поэтому светосила второго канала в раз ниже светосилы первого канала.

Кроме того, прототип имеет большие габаритно-массовые характеристики, поскольку ОС представляет собой два последовательно установленных объектива;

- отсутствие термостабилизации, ОС неатермальна;

- в качестве защитных стекол обоих каналов использует плоскопараллельные пластинки, что исключает возможность прокачки О.С;

- применяет в качестве ГЗ сферическое зеркало, вносящее сферическую аберрацию, которая ограничивает увеличение относительного отверстия оптической системы канала, а двухлинзовый корректор полевых аберраций дает невысокое качество изображения по полю.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение качества изображения и светосилы путем увеличения светосилы второго канала до светосилы первого канала, обеспечение атермальности обоих каналов системы и возможности ее прокачки, а также упрощение конструкции системы при одновременном уменьшении ее габаритно-массовых характеристик.

Для достижения указанного технического результата предлагаемая двухканальная ОЭС, содержащая первый канал, образуемый зеркально-линзовым объективом, включающим последовательно установленные главное зеркало (ГЗ), вторичное зеркало (ВЗ), линзовый компенсатор аберраций (ЛКА) и фотоприемник излучения спектрального диапазона Δλ1=8-12,5 мкм, и второй канал, установленный перед первым, оптическая ось которого соосна оптической оси первого канала, образованный ГЗ, ЛКА, установленным в зоне центрального экранирования первого канала, и фотоприемником излучения спектрального диапазона Δλ2=0,4-0,7 мкм, отличается тем, что на выпуклую поверхность ВЗ нанесено спектроделительное покрытие, отражающее спектральное излучение Δλ1 и пропускающее Δλ2, ЛКА обоих каналов выполнены с положительным линейным увеличением β, удовлетворящим условию 0.8<β<1.2.

Кроме того, ЛКА первого канала состоит из трех линз, выполненных из Ge, при этом первая линза по ходу луча - отрицательный мениск с оптической силой фи, обращенный вогнутой поверхностью к плоскости изображения, вторая линза - положительная двояковыпуклая с оптической силой ϕI,2, третья линза - положительный мениск, обращенный выпуклой поверхностью к плоскости изображения, с оптической силой ϕI,3, при этом относительные оптические силы линз удовлетворяют условию

3,50≤|-ϕI,1I|≤5,50,

4,50≤ϕI,2I≤6,50,

0,15≤ϕI,3I≤0,35,

где ϕI - эквивалентная оптическая сила первого канала.

ЛКА второго канала состоит из четырех линз, выполненных из материала с показателем преломления n≥1,8, из которых по ходу луча первые три линзы - мениски, обращенные вогнутыми поверхностями к плоскости изображения, с оптическими силами ϕII,1 ϕII,2, - ϕII,3 соответственно, четвертая линза - двояковыпуклая с оптической силой ϕII,4, при этом относительные оптические силы линз удовлетворяют условию:

0,10≤ϕII,1II≤0,30,

0,30≤ϕII,2II≤0,5,

7,0≤|-ϕII,3II|≤10,0,

8,5≤ϕII,4II≤10,5,

где ϕII - эквивалентная оптическая сила второго канала.

Кроме того, ГЗ и ВЗ выполнены асферическими путем выполнения зеркальной поверхности ГЗ эллиптической, а зеркальной поверхности ВЗ - гиперболической.

При этом перед ГЗ установлено защитное стекло в виде концентрической сферической линзы с центром кривизны поверхностей, совпадающим с центром прокачки оптической системы.

Покажем влияние указанных выше отличий на достижение технического результата.

Поскольку ЛКА в обоих каналах имеют положительное увеличение β, удовлетворящее условию 0.8<β<1.2, то смещение плоскости изображения, обусловленное изменением радиусов кривизны линз, толщин и показателей преломления оптических материалов из-за изменения температуры, не приводит к смещению плоскости изображения (дефокусировке) и соответственно к ухудшению качества изображения. Это обеспечивает термостабильность или атермальность каналов оптико-элетронной системы.

Светосила ОС определяется диаметром главного зеркала.

Увеличение светосилы второго канала обеспечивается тем, что диаметр входного зрачка канала равен диаметру главного зеркала первого канала, т.е. для точечных объектов, для которых светосила пропорциональна квадрату диаметра входного зрачка, она становится одинаково высокой для обоих каналов. Для протяженных объектов, для которых светосила пропорциональна квадрату относительного отверстия, высокая светосила второго канала достигается малым значением фокусного расстояния, равным половине радиуса главного зеркала, при этом ЛКА обеспечивает требуемое качество изображения.

Возможность прокачки ОС обусловлена тем, что применено защитное стекло в виде концентрической линзы, центры кривизны которой совпадают с центром прокачки. В этом случае все оптические параметры каналов одинаковы при любом угле наклона (прокачки) ОС.

Упрощение конструкции при одновременном уменьшении габаритно-массовых показателей достигается тем, что ОС обоих каналов совмещены: единое главное зеркало, разделение каналов выполняется общей спектроделительной поверхностью, которая для первого канала отражающая, а для второго - пропускающая излучение. Во втором канале отсутствуют дополнительные зеркальные поверхности, в отличие от прототипа, увеличивающие габаритно-массовые показатели.

Сущность предложенного изобретения поясняется чертежом, где представлена оптическая схема двухканальной оптико-электронной системы и Приложением, в котором приведены оптические параметры каналов и характеристики качества изображения.

Согласно чертежу в предлагаемой двухканальной оптико-электронной системе оба канала закрыты защитным стеклом 1, представляющим собой концентрическую сферическую линзу с центром кривизны поверхностей, совпадающим с точкой А прокачки О.С.

Первый канал образуют главное эллиптическое зеркало 2, вторичное зеркало 3 со спектроделительной гиперболической поверхностью 4, отражающей излучение спектрального диапазона Δλ1; линзовый компенсатор аберраций, состоящий из трех линз: отрицательного мениска 5, двояковыпуклой линзы 6, положительного мениска 7, выполненных из германия, и матричного фотоприемника 8, работающего в диапазоне Δλ1=8-12,5 мкм.

Второй канал образуют главное эллиптическое зеркало 2 и 4-линзовый компенсатор аберраций 3, 9-11, а также матричный фотоприемник 12, работающий в диапазоне Δλ2=0,4-0,7 мкм. Линзовый компенсатор аберраций состоит из вторичного зеркала 3, выполненного в виде менисковой линзы со спектроделительной гиперболической поверхностью 4, пропускающей излучение в спектральным диапазоне Δλ2, менисковой положительной линзы 9, отрицательного мениска 10 и двояковыпуклой линзы 11.

ЛКА в обоих каналах имеют положительное увеличение β, удовлетворящее условию 0.8<β<1.2. В этом случае смещение плоскости изображения, обусловленное изменением радиусов кривизны линз, толщин и показателей преломления оптических материалов из-за изменения температуры, не приводит к смещению плоскости изображения (дефокусировке) и, соответственно, к ухудшению качества изображения. Это обеспечивает термостабильность или атермальность каналов оптико-элетронной системы. Достижение линейного увеличения, близкого к единице, происходит подбором оптических сил линз в обоих каналах.

Коррекция аберраций первого канала осуществляется выполнением ГЗ эллиптическим и ВЗ гиперболическим, что позволяет исправить сферическую аберрацию и частично кому, и введением линзового корректора аберраций, исправляющего полевые аберрации кому, астигматизм и кривизну изображения. Исправление кривизны изображения осуществляется путем выполнения условия

где ϕГЗ, ϕВЗ - нормированные оптические силы главного эллиптического зеркала (ГЗ) 2 и вторичного гиперболического зеркала (ВЗ) 3, n - показатель преломления материала линз (германия), в данном случае Ge, ϕI,1, ϕI,2, ϕI,3 - нормированные оптические силы линз ЛКА.

Астигматизм исправляется за счет применения менисковых линз и выбора положения вогнутых поверхностей относительно плоскости изображения.

Коррекция аберраций второго канала осуществляется ЛКА. Главное зеркало, выполненное эллиптическим, вносит большую сферическую аберрацию параллельного пучка лучей. ЛКА выполняет коррекцию четырех аберраций в изображении удаленного объекта, образованного в фокальной плоскости ГЗ: сферическую аберрацию, кому, астигматизм и кривизну изображения. Выбранные оптические силы линз обеспечивают работу ЛКА с положительным увеличением β, удовлетворящим условию 0.8<β<1.2, и коррекции кривизны изображения

где n1, n2, n3, n4 - показатели преломления оптических материалов линз второго канала.

Как и в первом канале ЛКА второго канала атермален, при изменении температуры изменение оптических сил линз и механической конструкции из стали не вызывает дефокусировку. Установка менисковых линз вогнутыми поверхностями к плоскости изображения и выбор оптических сил минимизирует аберрации высших порядков и компенсирует сферическую аберрацию, кому и астигматизм.

Работа двухканальной оптико-электронной системы осуществляется следующим образом.

Параллельный пучок излучения от удаленного объекта проходит защитное стекло 1 и формирует одновременно изображение объекта на фотоприемнике 8 первого канала в спектральном диапазоне Δλ1 и на фотоприемнике 12 в спектральном диапазоне Δλ2. В первом канале излучение отражается от ГЗ 2 и спектроделительной поверхности 4 ВЗ 3, проходит трехлинзовый компенсатор аберраций 5, 6, 7 и фокусируется на приемнике 8, чья чувствительная поверхность совмещена с фокальной плоскостью первого канала.

Во втором канале излучение отражается от ГЗ 2, проходит спектроделительную поверхность 4 линзы 3, и после прохождения линз 9, 10, 11 ЛКА фокусируется в приемнике 12, чья чувствительная поверхность совмещена с фокальной плоскостью второго канала.

Таким образом, изображение объекта формируется одновременно в двух спектральных диапазонах Δλ1 и Δλ2.

Рассмотрим пример выполнения предлагаемой двухканальной оптико-электронной системы: она содержит сферическое концентрическое защитное стекло, выполненное из селенида цинка (ZnSe), пропускающее излучение инфракрасного диапазона Δλ1=8-12,5 мкм и видимого и ближнего ИК-диапазона Δλ2=0,55-0,9 мкм. Радиусы кривизны защитного стекла R1=87,3 мм, R2=81,3 мм, толщина по оси d=R1-R2=6 мм.

Главное зеркало объектива двухканальной оптико-электронной системы - эллипсоид вращения с квадратом эксцентриситета e2=0,6497.

Вторичное зеркало - гиперболоид вращения с e2=4,117 представляет собой спектроделительную поверхность, отражающую излучение Δλ1=8-12,5 мкм и пропускающую излучение Δλ2=0,55-0,9 мкм.

Линзовый компенсатор аберраций I-го канала состоит из трех линз из материала германий и относительными оптическими силами, равными

ϕI,1ϕI=-4,54 поз. 5 рисунка
ϕI,2ϕI=5,60 поз. 6 рисунка
ϕI,3ϕI=0,11 поз. 7 рисунка

Линзовый компенсатор II-го канала состоит из четырех линз с относительными оптическими силами:

ϕII,1ϕII=0,23 поз. 3 рисунка
ϕII,2ϕII=0,57 поз. 9 рисунка
ϕII,3ϕII=-8,24 поз. 10 рисунка
ϕII,4ϕII=8,98 поз. 11 рисунка

Линейное увеличение ЛКА I-го канала β1=1,17; II-го канала β2=1,13.

В фокальной плоскости I-го ИК-канала установлен болометрический матричный приемник с размерами пиксела 17 мкм, числом элементов 640×480 и линейным размером чувствительной зоны 10,44×8,16 м.

В Приложении приведены: оптические параметры первого и второго каналов и характеристики качества изображения.

1. Двухканальная оптико-электронная система, содержащая первый канал, образуемый зеркально-линзовым объективом, включающим последовательно установленные главное зеркало (ГЗ), вторичное зеркало (ВЗ), линзовый компенсатор аберраций (ЛКА) и фотоприемник излучения спектрального диапазона Δλ1=8-12,5 мкм, и второй канал, установленный перед первым, оптическая ось которого соосна оптической оси первого канала, образованный упомянутым ГЗ, ЛКА, установленным в зоне центрального экранирования первого канала, и фотоприемником излучения спектрального диапазона Δλ2=0,4-0,7 мкм,

отличающаяся тем, что на выпуклую поверхность ВЗ нанесено спектроделительное покрытие, отражающее спектральное излучение Δλ1 и пропускающее Δλ2, ЛКА обоих каналов выполнены с положительным линейным увеличением β, удовлетворяющим условию 0.8<β<1.2.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что ЛКА первого канала состоит из трех линз, выполненных из Ge, при этом первая линза по ходу луча - отрицательный мениск с оптической силой ϕI,1, обращенный вогнутой поверхностью к плоскости изображения, вторая линза - положительная двояковыпуклая с оптической силой ϕI,2, третья линза - положительный мениск, обращенный выпуклой поверхностью к плоскости изображения, с оптической силой ϕI,3, при этом относительные оптические силы линз удовлетворяют условию

где ϕI - эквивалентная оптическая сила первого канала.

3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что ЛКА второго канала состоит из четырех линз, выполненных из материала с показателем преломления n≥1,8, из которых по ходу луча первые три линзы - мениски, обращенные вогнутыми поверхностями к плоскости изображения, с оптическими силами ϕII,1, ϕII,2, - ϕII,3 соответственно, четвертая линза - двояковыпуклая с оптической силой ϕII,4, при этом относительные оптические силы линз удовлетворяют условию

где ϕII - эквивалентная оптическая сила II-го канала.

4. Система по п. 2, отличающаяся тем, что ГЗ и ВЗ выполнены асферическими путем выполнения зеркальной поверхности ГЗ эллиптической, а зеркальной поверхности ВЗ - гиперболической.

5. Система по п. 1, отличающаяся тем, что перед ГЗ установлено защитное стекло в виде концентрической сферической линзы с центром кривизны поверхностей, совпадающим с центром прокачки оптической системы.



 

Похожие патенты:

Оптическая система содержит в первом варианте общий входной канал, спектроделительную пластинку, отражающую спектральный диапазон телевизионного канала и пропускающую спектральный диапазон тепловизионного канала, и два оптических канала для каждого из спектральных диапазонов.

Прицел содержит основной объектив, спектроделительный куб, отражающий дальномерный канал с фотоприемным устройством, линзовую панкратическую оборачивающую систему и окуляр.

Изобретение может быть использовано в оптико-электронных системах обнаружения и распознавания объектов, в охранных системах. Инфракрасная система состоит из первого канала, содержащего последовательно установленные афокальную насадку и фокусирующий объектив, второго канала, содержащего входной объектив, и общих для первого и второго каналов последовательно установленных проекционного объектива и фотоприемного устройства.

Изобретение может использоваться на космических аппаратах дистанционного зондирования Земли при жестких требованиях по координатной привязке получаемых снимков.

Оптический блок может быть использован для измерения характеристик облачности, преимущественно, на аэродроме с целью метеообеспечения взлета/посадки информацией о высоте нижней границы облаков.

Изобретение относится к оптико-электронной технике, предназначенной для наблюдения ночью и в условиях пониженной освещенности Может закрепляться на шлеме или специальном оголовье и использоваться велосипедистами, водителями для вождения ночью, охотниками, полицейскими, военными, при производстве подводных работ, при изучении жизни ночных животных и т.п.

Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к оптическим системам для наблюдения и слежения за удаленными объектами. .

Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к оптическим системам для наблюдения и измерения дальности до удаленных объектов с помощью лазерных импульсов, и может быть использовано в оптических приборах для наблюдения и слежения за удаленными объектами.

Изобретение может использоваться в оптических системах, работающих в широком спектральном диапазоне. Зеркально-линзовый объектив содержит на входе афокальный компенсатор с близкой к нулю оптической силой, состоящий из обращенного вогнутостью к предмету отрицательного мениска и положительной линзы, выполненных из одного материала, а на выходе - второй отрицательный двухлинзовый компенсатор, содержащий обращенный вогнутостью к изображению отрицательный мениск, являющийся выходным элементом объектива, и расположенный перед ним мениск, выпуклость которого обращена к выпуклости выходного мениска.

Изобретение может быть использовано в тепловизионных приборах на основе охлаждаемых матричных приемников излучения. Объектив состоит из расположенных по ходу лучей первого компонента, содержащего два асферических зеркала, из которых первое имеет центральное отверстие и выполнено вогнутым, а второе - выпуклым, и второго компонента, содержащего первую отрицательную, вторую положительную и третью отрицательную выпукло-вогнутые линзы, при этом оптическая сила второго компонента в целом - положительная.

Изобретение относится к оптическому приборостроению и касается зеркального автоколлимационного спектрометра. Спектрометр состоит из входной щели, объектива и плоской отражательной дифракционной решетки.

Объектив может быть использован в космических телескопах. Объектив содержит первое зеркало в виде внеосевого фрагмента вогнутого гиперболического зеркала, линзовый компенсатор аберраций видимого канала из плосковыпуклой и двояковыпуклой линз и отрицательного мениска, второе зеркало в виде внеосевого фрагмента сферического выпуклого зеркала и третье зеркало в виде внеосевого фрагмента вогнутого сферического зеркала.

Объектив может быть использован в космических телескопах. Объектив содержит первое зеркало в виде внеосевого фрагмента вогнутого сферического зеркала, обращенного вогнутостью к плоскости предметов, линзовый корректор аберраций, выполненный в виде трех одиночных осесимметричных линз из разных оптических материалов: двояковыпуклой, двояковогнутой и положительного мениска, второе зеркало в виде внеосевого фрагмента выпуклого зеркала, обращенного выпуклостью к линзовому корректору аберраций, третье зеркало в виде внеосевого фрагмента вогнутого сферического зеркала, обращенного вогнутостью к плоскости предметов, и апертурную диафрагму, совпадающую с оправой первой поверхности второй линзы корректора аберраций.

Объектив может использоваться для работы в видимом и ближнем ИК-диапазоне длин волн. Объектив коллиматора содержит первичное зеркало, на первую по ходу лучей поверхность которого нанесено зеркальное покрытие, вторичное зеркало с зеркальным покрытием на кольцевой периферийной части, причем отражающие поверхности зеркал обращены друг к другу, двухлинзовый оптический элемент, установленный за первичным зеркалом со стороны пространства изображений и состоящий по ходу лучей из одиночной отрицательной линзы, обращенной вогнутой поверхностью к пространству изображений, и одиночной двояковыпуклой линзы.

Изобретение относится к формирующей изображение оптической системе, датчику для проверки ценных документов с такой оптической системой и к способу отображения точки предмета.

Оптический элемент (2) для коллимирования света из источника (3) света выполнен из единого куска материала и содержит: впускную сторону (5), выполненную с возможностью приема света, выпускную сторону (6), выполненную с возможностью обеспечения излучения коллимированного света, и тело элемента, продолжающееся от впускной стороны (5) до выпускной стороны (6).

Система может быть использована при исследовании свойств газовых сред, в том числе, с химическими реакциями, в малых объемах, методами спектроскопии рассеяния или поглощения света.

Зеркально-линзовый объектив состоит по ходу луча из плосковыпуклой линзы, обращенной выпуклостью к плоскости предметов, на центральную часть плоской поверхности которой нанесено зеркальное покрытие, зеркала Манжена, обращенного вогнутостью к плоскости предметов, в центре которого выполнено отверстие, и положительного склеенного мениска, обращенного выпуклостью к плоскости предметов.

Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является достижение возможности смешения цветов в расширенном рабочем диапазоне, в том числе осуществление задания установочных параметров масштабирования вне фокуса, часто используемых для получения пятен с размытыми краями. Устройство (14, 22) включает трубчатый отражатель, имеющий отражающую внутреннюю поверхность (16), который содержит первую секцию (15а), имеющую входную апертуру (17а) и выходную апертуру (17b), большую, чем указанная входная апертура, и вторую секцию (15b), имеющую входную апертуру (18а) и выходную апертуру (18b), по существу идентичные по размеру, входная апертура (18а) второй секции (15b) расположена рядом с указанной выходной апертурой (17b) первой секции (15а); матрицу (1) источников света, содержащую множество источников (2) света, размещенных для излучения света в первую секцию (15а) указанного трубчатого отражателя через входную апертуру (17а) указанной первой секции (15а). Оптический фокусирующий элемент (21) расположен между выходной апертурой (17b) первой секции (15а) и выходной апертурой (18b) второй секции указанного трубчатого отражателя. Указанные первая и вторая секция, матрица источников света и оптический фокусирующий элемент размещены с возможностью формирования коллимированного пучка света однородно смешанных цветов, выводимого через выходную апертуру (18b) второй секции (15b). Оптическая ось (19) проходит от матрицы (1) источников света к выходной апертуре (18b) второй секции (15b), при этом первая секция (15а) имеет выпуклую форму, видимую от оптической оси (19). 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение может быть использовано для головок самонаведения, оптико-электронных систем обнаружения, распознавания и автосопровождения, в частности, в составе бортовой аппаратуры, работающей в нескольких спектральных диапазонах. Система содержит первый канал и второй канал, соосный первому и установленный перед ним. Первый канал содержит главное зеркало, вторичное зеркало, отражающее спектральное излучение Δλ18-12,5, линзовый компенсатор аберраций и фотоприемник излучения спектрального диапазона Δλ1. Второй канал содержит главное зеркало, ВЗ, пропускающее спектральное излучение Δλ20,4-0,7 мкм, ЛКА, установленный в зоне центрального экранирования первого канала, и фотоприемник излучения спектрального диапазона Δλ2. Cпектроделительное покрытие нанесено на выпуклую поверхность ВЗ. ЛКА обоих каналов выполнены с положительным линейным увеличением β: 0.8<β<1.2. Технический результат - повышение качества изображения, увеличение светосилы второго канала до светосилы первого канала, обеспечение атермальности обоих каналов, упрощение конструкции и уменьшение габаритно-массовых характеристик. 4 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 прилож.

Наверх