Светосильный зеркально-линзовый объектив прямого изображения приборов ночного видения

Светосильный зеркально-линзовый объектив прямого изображения приборов ночного видения

Реферат

Предлагаемое изобретение относится к области оптико-электронной техники и может быть использовано в качестве объектива приборов ночного видения уменьшенных габаритов на двухкаскадных и бипланарных электронно-оптических преобразователях (ЭОП) с прямым изображением.

Наиболее близким по технической сущности является светосильный зеркально-линзовый объектив прямого изображения (патент РФ №2112258).

Недостатком этого устройства является большая кривизна поля (до 1,3 мм при поле 6°) и астигматизм (до 1 мм по краю поля), что не позволяет использовать его с ЭОПами, имеющими равномерное разрешение по полю.

Целью настоящего изобретения является улучшение качества изображения, даваемого объективом, для работы с ЭОП.

Эта цель достигается тем, что в светосильном зеркально-линзовом объективе прямого изображения, содержащем шесть компонентов, компонент 1 выполнен в виде положительной двояковыпуклой линзы, компонент 2 выполнен в виде отрицательной линзы Манжена, компонент 3 и компонент 6 выполнены в виде положительных менисков, обращенных выпуклостью на встречу друг другу, компонент 4 выполнен в виде положительной двояковыпуклой линзы Манжена, компонент 5 выполнен в виде положительной двояковыпуклой линзы, а компонент 3, компонент 5 и компонент 6 представляют собой триплет с увеличенным воздушным промежутком между компонентами 3 и 5.

Конструктивное исполнение светосильного зеркально-линзового объектива прямого изображения приборов ночного видения показано на чертеже. Здесь содержатся первый компонент 1, второй компонент 2, третий компонент 3 четвертый компонент 4, пятый компонент 5 и шестой компонент 6.

Параметры варианта исполнения светосильного зеркально-линзового объектива прямого изображения приборов ночного видения следующие:
Радиусы	Толщины	Марка стекла	Световые диаметры
R1=173,38			52
	D1=6	БФ16
R2=-304,8			52
	D2=26,2
R3=-26,55			41
	D3=5	TK21
R4=-49,89			48
	D4=-5	-TK21
R5=-26,55			41
	D5=-16,7
R6=-20,8			22,5
	D6=-6,8	-БФ25
R7=-115,88			22,5
	D7=-8,7
R8=-30,48			20
	D8=-6,7	-ТФ2
R9=33,5			18
	D9=6,7	ТФ2
R10=-30,48			20
	D10=8,7
R11=-115,88			22,5
	D11=6,8	БФ25
R12=-20,8			20
	D12=17,8
R13=34,36			18
	D13=3,3	ЛК3
R14=-54,58			18
	D14=0,1
R15=16,069			18
	D15=4,1	К8
R16=45,08			18

Параметры такого объектива:

- расчетная длина волны - 656 нм,

- рабочий спектральный диапазон - (546-900)нм,

- фокусное расстояние F′=72,44 мм

- геометрическое относительное отверстие 1:1,4

- эффективное относительное отверстие 1:1,6

- линейное поле зрения - 15,3 мм

Принцип действия светосильного зеркально-линзового объектива прямого изображения приборов ночного видения заключается в следующем: Первый компонент 1, выполненный в виде положительной двояковыпуклой линзы, в сочетании со вторым компонентом 2, выполненном в виде отрицательной линзы Манжена частично компенсирует хроматические аберрации. Третий компонент 3, выполненный в виде положительного мениска, компенсирует астигматизм и кривизну поверхности изображения. Сочетание третьего компонента 3, пятого компонента 5 и шестого компонента 6 представляет собой триплет с увеличенным воздушным промежутком между третьим компонентом 3 и пятым компонентом 5 и исправляет остаточные аберрации системы.

Промежуточное перевернутое изображение формируется компонентами 1, 2 и 3, расположено между третьим и четвертым компонентами. Прямое изображение затем формируется компонентами 4, 3, 5 и 6.

Принимая за критерий качества величину полихроматической частотно-контрастной характеристики (ЧКХ) и учитывая параметры ЭОПа:

- толщину защитного стекла фотокатода 1,2 мм

- спектральную эффективность по длинам волн с учетом чувствительности фотокатода и светопропускания объектива

0,9 на длине волны 546 нм

1 на длине волны 656 нм

0,8 на длине волны 900 нм

- пространственную частоту 30 линий/мм (рабочая разрешающая способность двухкаскадных ЭОПов) получаем следующие расчетные значения:

Положение бесконечность точка на оси ЧКХ=25%

точка поля 5 мм от центра изображения ЧКХ=15,5%

точка поля 7,65 мм от центра изображения ЧКХ=15%

Положительный эффект от предлагаемого технического решения заключается в повышении качества изображения по полю зрения, возможность уменьшения размеров приборов ночного видения на бипланарных и двухкаскадных ЭОПах.

Светосильный зеркально-линзовый объектив прямого изображения приборов ночного видения, содержащий оптические компоненты, первый из которых положительная линза, второй - отрицательная линза Манжена, третий и пятый - положительные линзы, четвертый - положительная линза Манжена, отличающийся тем, что введен шестой компонент, выполненный в виде положительного мениска, при этом первый компонент выполнен в виде двояковыпуклой линзы; шестой компонент и третий компонент, выполненный в виде положительного мениска, обращены выпуклостью навстречу друг другу, четвертый компонент выполнен в виде двояковыпуклой линзы, а третий, пятый и шестой компоненты представляют собой триплет с увеличенным воздушным промежутком между третьим и пятым компонентами.