Объектив для приборов ночного видения

ОБЪЕКТИВ ДЛЯ ПРИБОРОВ НОЧНОГО ВИДЕНИЯ Изобретение относится к оптико-электронному приборостроению, а именно к объективам для видимой и ближней ИК-области спектра, и может быть использовано в приборах ночного видения(ПНВ) с электронно-оптическими преобразователями (ЭОП). Предложен объектив для приборов ночного видения, содержащий последовательно расположенные по ходу луча на оптической оси положительную линзу, двухлинзовый мениск, склеенный из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, положительную двояковыпуклую линзу и отрицательную двояковогнутую линзу. Новизна предложения состоит в том, что перед положительной двояковыпуклой линзой на дистанции не менее 0,25 фокусного расстояния объектива установлена вторая отрицательная линза, выполненная в виде двояковогнутой линзы либо в виде плосковогнутой линзы, обращенной вогнутостью к пространству предметов, при этом положительная линза выполнена плосковыпуклой, обращенной выпуклостью к пространству предметов. Технический результат заключается в улучшении технических характеристик объектива для приборов ночного видения, а именно увеличение угла поля зрения и относительного отверстия при сохранении при этом высокого качества изображения. Манвелян Светлана Бахшиевна (BY) Шкадаревич Л.В. (BY) Изобретение относится к оптико-электронному приборостроению, а именно к объективам для видимой и ближней ИК-области спектра, и может быть использовано в качестве объектива для приборов ночного видения (ПНВ) с электронно-оптическими преобразователями (ЭОП). Известен объектив [1], содержащий по ходу луча на оптической оси пять компонентов из шести линз, первый из которых - двояковыпуклая линза, второй компонент - склеенный мениск из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, отстоящий от первого компонента на дистанции не менее 0.2 фокусного расстояния объектива, третий компонент - положительный мениск, обращенный выпуклостью к пространству предметов, четвертый компонент - отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к пространству предметов, а пятый компонент - двояковыпуклая линза. Недостатком объектива являются низкое качество изображения и малая светосила при недостаточном поле зрения. Известен объектив для видимой и ближней ИК-области спектра [2], состоящий по ходу луча из пяти одиночных линз, а именно двояковыпуклой линзы, положительного мениска, обращенного выпуклостью к пространству предметов, двояковогнутой и двояковыпуклой линз, а также плосковогнутой линзы, обращенной вогнутостью к пространству предметов. Основными недостатками объектива являются неудовлетворительное качество изображения, выраженное низким коэффициентом передачи модуляции,малое поле зрения и небольшое относительное отверстие. Наиболее близким по технической сущности представляется объектив для ближней ИК-области спектра [3], содержащий установленные по ходу луча на оптической оси четыре компонента, первый и третий из которых - одиночные двояковыпуклые линзы, второй компонент - двухлинзовый мениск, склеенный из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, и четвертый компонент, выполненный в виде отрицательной двояковыпуклой линзы. Недостатками данного объектива являются малое относительное отверстие и недостаточное поле зрения для применения в приборах ночного видения (ПНВ) с использованием электронно-оптического преобразователя (ЭОП). Задачей данного изобретения является создание объектива для приборов ночного видения с повышенными техническими характеристиками по углу поля зрения и по величине относительного отверстия. Предложен объектив для приборов ночного видения, содержащий последовательно расположенные по ходу луча на оптической оси положительную линзу, двухлинзовый мениск, склеенный из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, положительную двояковыпуклую линзу и отрицательную двояковогнутую линзу. Новизна предложения состоит в том, что перед положительной двояковыпуклой линзой на дистанции не менее 0,25 фокусного расстояния объектива установлена вторая отрицательная линза, выполненная в виде двояковогнутой линзы либо в виде плосковогнутой линзы, обращенной вогнутостью к пространству предметов, при этом положительная линза выполнена плосковыпуклой, обращенной выпуклостью к пространству предметов. Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 представлена оптическая схема предлагаемого объектива для приборов ночного видения. Объектив содержит пять компонентов, первый и четвертый из которых положительные линзы 1 и 4, выполненные из стекол марки тяжелый крон, представляют собой плосковыпуклую линзу, обращенную выпуклостью к пространству предметов, и двояковыпуклую линзу. Второй компонент представлен в виде двухлинзовой склеенной линзы 2, состоящий из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, выполненных из стекол тяжелого крона и тяжелого флинта. Третий и пятый компоненты - отрицательные линзы 3 и 5 выполнены из стекла легкий флинт, причем линза 3 может быть выполнена в виде двояковогнутой линзы либо в виде плосковогнутой линзы, обращенной вогнутостью к пространству предметов и отстоящей от линзы 4 на дистанции не менее 0.25 фокусного расстояния объектива, а 5 линза - в виде двояковогнутой. Оптическая система объектива для приборов ночного видения работает следующим образом: световой поток от бесконечно удаленного объекта в пространстве предметов, преломляясь, проходит через компоненты 1-5, а затем формирует качественное изображение объекта на задней поверхности подложки фотокатода ЭОП. В качестве конкретного примера реализации в соответствии с техническим решением был разработан объектив для приборов ночного видения с применением электронно-оптического преобразователя со следующими техническими характеристиками: фокусное расстояние f=57 мм, угол поля зрения 2w=17,относительное отверстие 1: 1.4, рабочий спектральный диапазон (440-660-880 нм). Объектив исправлен для работы со стеклянной пластиной толщиной 5.6 мм, имитирующей подложку фотокатода ЭОП. Конструктивные параметры для двух вариантов исполнения объектива представлены в табл. 1 и 2. Теоретические и практические исследования показывают, что предлагаемый объектив имеет высокие полихроматические частотно-контрастные характеристики (ЧКХ) в широком спектральном интервале (440-880 нм), например в центре поля зрения (0, град) не менее 60% для N=50 штр/мм и 50% в середине поля зрения (8.5, град) для N=50 штр/мм и не хуже 50% для N=25 штр/мм на краю поля зрения (17,град). Расчетные полихроматические частотно-контрастные характеристики представлены на фиг. 2. Таким образом, оптическая схема предлагаемого объектива, в частности выбор конструктивных параметров третьего компонента и расположение его на дистанции не менее 0.25 фокусного расстояния от четвертого компонента, позволили значительно улучшить технические характеристики объектива для приборов ночного видения, а именно увеличить угол поля зрения до 17 и относительное отверстие до 1: 1.4, сохранив при этом высокое качество изображения. Использованные источники информации. 1. Евразийский патент 007361, G02B9/60, G02B9/62, G02B13/14, 27.10.2006. 2. RU 2421764 C1, G02B9/60, G02B13/14, 20.06.2011. 3. RU 2384870 C1, G02B9/34, G02B13/14, 20.03.2010 (прототип). ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Обьектив для приборов ночного видения, содержащий расположенные последовательно по ходу луча на оптической оси положительную линзу, двухлинзовый мениск, склеенный из двояковыпуклой и двояковогнутой линз и обращенный выпуклостью к пространству предметов, положительную двояковыпуклую линзу и отрицательную двояковогнутую линзу, отличающийся тем, что перед положительной двояковыпуклой линзой на дистанции не менее 0,25 фокусного расстояния объектива установлена вторая отрицательная линза, выполненная в виде двояковогнутой линзы либо в виде плосковогнутой линзы,обращенной вогнутостью к пространству предметов, причем положительная линза выполнена плосковыпуклой, обращенной выпуклостью к пространству предметов.