Двухспектральная зеркально-линзовая система

Изобретение направлено на разработку современной элементной базы оптико-электронных комплексированных систем исследования объектов, работающей в двух и более спектральных диапазонах, а также для повышения качества изображения в каждом из спектральных диапазонов. Указанный результат достигается, тем, что система должна иметь два полевых компенсатора для каждого из диапазонов спектра из отрицательной линзы и положительных линз разнесеных на значительное расстояние, между которыми установлено спектроделительное зеркало и фокусировка в каждом из спектральных диапазонов обеспечивается осевыми подвижками положительных линз компенсаторов, расположенных перед фокальными плоскостями, что повышает качество изображения и способствует компенсации термического воздействия. Двухспектральная зеркально-линзовая система, содержит одиночную положительную линзу, отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к предмету, с отражающим покрытием на периферийной части выпуклой поверхности, зеркало с наружным отражением, нанесенное на центральной части второй поверхности положительной линзы, и все линзы выполнены из одного материала, согласно полезной модели, система имеет два компенсатора аберраций для каждого диапазона спектра, выполненные из отрицательной линзы, являющейся центральной частью отрицательного мениска, и положительных линз компенсаторов, расположенных перед плоскостями изображения в каждом из спектральных диапазонов, а между отрицательной линзой и положительными линзами компенсаторов установлено спектроделительное зеркало, которое делит изображение на визуальное и на тепловизионное. 1 с.п., 1 илл.

Двухспектральная зеркально-линзовая система относится к области приборостроения, а точнее к оптическим приборам и может быть использована в качестве объектива, проецирующего бесконечно удаленный объект одновременно на фотоприемники, работающие в разных диапазонах спектра.

В настоящее время известен зеркально-линзовый объектив, который содержит одиночную положительную линзу, отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к предмету, с отражающим покрытием на периферийной части выпуклой поверхности, зеркало с наружным отражением, нанесенное на центральной части второй поверхности положительной, линзы, компенсатор аберраций, отличающийся тем, что с целью увеличения заднего фокального отрезка, упрощения конструкции и улучшения качества изображения, положительная линза выполнена в виде мениска, обращенного выпуклостью к предмету, а компенсатор аберраций - в виде центральной части отрицательного мениска, причем мениски выполнены из одного материала (А.с. 1076858 СССР, МКИ G02В 17/08. Зеркально-линзовый объектив [Текст] / B.C.Ефремов, Л.Н.Павлюшенко (СССР). - 3451085/18-10; заявл. 11.06.82; опубл. 01.11.83, Бюл. 8. - С.2.)

Малый задний фокальный отрезок не позволяет разделить потоки излучения разных спектральных диапазонов и требует применения многоспектральных фотоприемников, которых в настоящее время известно немного и они не обеспечивают высокого качества изображения. Полевой компенсатор выполнен из одной отрицательной линзы и не обеспечивает высокое качество изображения для всего поля зрения.

Длиннофокусный зеркально-линзовый объектив, взятый в качестве прототипа, содержит одиночную положительную линзу, отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к предмету, с отражающим покрытием на периферийной части выпуклой поверхности, зеркало с наружным отражением, нанесенное на центральной части второй поверхности положительной линзы, компенсатор аберраций, отличающийся тем, что с целью повышения качества изображения, упрощения конструкции, снижения веса оптических деталей компенсатор аберраций выполнен расклеенным из отрицательной линзы, являющейся центральной частью отрицательного мениска, и положительной линзы в форме мениска, обращенной вогнутостью к изображению, равноудаленной от отрицательной линзы и плоскости изображения, причем все линзы объектива выполнены из одного материала (К вопросу компенсации хроматизма зеркал Манжена в нескольких диапазонах спектра [Текст] / М.П.Егоренко // ГЕО-Сибирь-2008. Т.4. Специализированное приборостроение, метрология, теплофизика, микротехника: сб. материалов междунар. науч. конгр. «ГЕО-Сибирь-2008», 22-24 апр. 2008 г., Новосибирск. - Новосибирск: СГГА. 2008. -С.102-105)

Выполнение компенсатора из близко расположенных отрицательной и положительной линз не позволяет разделить спектральные диапазоны и проводить перефокусировки положения плоскостей изображения для каждого из двух спектральных диапазонов, что снижает качество изображения в каждом из спектральных диапазонов.

Задачей предполагаемой полезной модели является разработка двухспектральной зеркально-линзовой системы. Поставленная задача достигается тем, что двухспектральная зеркально-линзовая система содержит одиночную положительную линзу, отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к предмету, с отражающим покрытием на периферийной части выпуклой поверхности, зеркало с наружным отражением, нанесенное на центральной части второй поверхности положительной линзы, и все линзы выполнены из одного материала, согласно полезной модели, система имеет два компенсатора аберраций для каждого диапазона спектра, выполненные из отрицательной линзы, являющейся центральной частью отрицательного мениска, и положительных линз компенсаторов, расположенных перед плоскостями изображения в каждом из спектральных диапазонов, а между отрицательной линзой и положительными линзами компенсаторов установлено спектроделительное зеркало, которое делит изображение на визуальное и на тепловизионное.

Предлагаемое устройство поясняется чертежом. На фиг.1. - представлена двухспектральная зеркально-линзовая система.

Двухспектральная зеркально-линзовая система содержит положительную линзу (1), отрицательный мениск (2), обращенный вогнутостью к предмету с отражающим покрытием на периферийной части выпуклой поверхности - зеркало Манжена, зеркало (3) с наружным отражением, нанесенное на второй поверхности положительной линзы (1), все линзы выполнены из одного материала, а компенсаторы аберраций, выполненны расклеенными из отрицательной линзы (4), являющейся центральной частью отрицательного мениска (2), и отнесенными на значительное расстояние положительными линзами (6) и (7), между отрицательной линзой (4) и положительными линзами (6) и (7) установлено спектроделительное зеркало (5), в результате фокусировка в каждом из спектральных диапазонов обеспечивается подвижками положительных линз, расположенных перед фокальными плоскостями, что повышает качество изображения и компенсирует термическое воздействие.

Предлогаемое устройство работает следующим образом. Излучение от удаленного объекта в виде параллельных пучков лучей падает на положительную линзу (1), преломляется ее периферийной частью и направляется на зеркало (2). После отражения от задней отражающей поверхности отрицательного мениска (2), излучение изменяет свое направление и отражается от зеркала (3), нанесенное на второй поверхности линзы (1). Сходящийся пучок излучения поступает на компенсаторы аберраций, выполненные из линз (4, 6) и (4, 7). После линзы (4) излучение делится на два пучка по спектру спектроделительным зеркалом (5). Первый пучок, пройдя через спектроделительное зеркало (5) и линзу (6) образует тепловизионное изображение, а второй - отразившись от спектроделительного зеркала (5) и пройдя линзу (7) образует визуальное изображение.

В настоящее время в разработке двухспектральной зеркально-линзовой системы нуждается отечественная промышленность для исследования природных и искусственных объектов.

Двухспектральная зеркально-линзовая система, содержащая одиночную положительную линзу, отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к предмету, с отражающим покрытием на периферийной части выпуклой поверхности, зеркало с наружным отражением, нанесенное на центральной части второй поверхности положительной линзы, и все линзы выполнены из одного материала, согласно изобретению, в систему введены два компенсатора аберраций для каждого диапазона спектра, выполненные из отрицательной линзы, являющейся центральной частью отрицательного мениска, и положительных линз компенсаторов, расположенных перед плоскостями изображения в каждом из спектральных диапазонов, а между отрицательной линзой и положительными линзами компенсаторов установлено спектроделительное зеркало, которое делит изображение на визуальное и на тепловизионное.