[go: up one dir, main page]

DE3889079T2 - Breitbandig farbkorrigiertes Infrarot-Linsensystem. - Google Patents

Breitbandig farbkorrigiertes Infrarot-Linsensystem.

Info

Publication number
DE3889079T2
DE3889079T2 DE19883889079 DE3889079T DE3889079T2 DE 3889079 T2 DE3889079 T2 DE 3889079T2 DE 19883889079 DE19883889079 DE 19883889079 DE 3889079 T DE3889079 T DE 3889079T DE 3889079 T2 DE3889079 T2 DE 3889079T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
lens
group
magnification
zinc
positive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE19883889079
Other languages
English (en)
Other versions
DE3889079D1 (de
Inventor
Erwin E Cooper
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Raytheon Co
Original Assignee
Texas Instruments Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Texas Instruments Inc filed Critical Texas Instruments Inc
Application granted granted Critical
Publication of DE3889079D1 publication Critical patent/DE3889079D1/de
Publication of DE3889079T2 publication Critical patent/DE3889079T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/14Optical objectives specially designed for the purposes specified below for use with infrared or ultraviolet radiation
    • G02B13/146Optical objectives specially designed for the purposes specified below for use with infrared or ultraviolet radiation with corrections for use in multiple wavelength bands, such as infrared and visible light, e.g. FLIR systems

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Lenses (AREA)

Description

    GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Brechungslinsensystem und insbesondere auf ein apochromatisches Linsensystem, das zum Betrieb über das gesamte Spektralband von 3 - 12 um geeignet ist.
  • HINTERGRUND
  • Abbildungsvorrichtungen, Such- und Verfolgungssensoren und andere Arten von optischen Vorrichtungen, die im Spektralbereich von 3 - 12 um arbeiten, verwenden entweder reflektierende oder brechende Objektivlinsensysteme. Ein Vorteil von reflektierenden Optiken ist der, daß ein Betrieb mit einem breiten Spektralband erzielbar ist. Jedoch besitzen reflektierende optische Systeme mehrere unerwünschte Merkmale, z.B. ein begrenztes Sichtfeld und große Abmessungen. Zusätzlich begrenzen Mittenverdunkelungen die Brechungs- Modulations-Übertragungsfunktion MTF.
  • In der Vergangenheit wurden im 3-12 Mikrometerband arbeitende Brechungslinsensysterne für begrenzte Bereiche ausgelegt, z.B. entweder für das 3-5 oder für das 8-12 Mikrometer-Fenster der Atmosphäre. Dies ist darin begründet, daß die Brechungsindizes der Materialien der Linsenelemente sich zwischen den beiden Fenstern der Atmosphäre wesentlich verändern. Zum Beispiel arbeitet Germanium, das ein übliches Material für die Wellenlängen von 8 - 12 um ist, in diesem Bereich des Spektrums wie Kronglas, während es im Bereich von 3 - 5 um Eigenschaften von Flintglas zeigt. Im allgemeinen wurden im Stand der Technik Brechungsoptiken für zwei Bereiche vermieden, da für einen Betrieb in einem Fenster ausgelegte apochromatische Systeme nicht hinnehmbare chromatische Abweichungen im anderen Fenster zeigten.
  • Die spektralen Empfindlichkeiten von Infrarotdetektoren oder Abbildungsvorrichtungen mit Brennebene sind im allgemeinen größer als die Betriebsbereiche der erhältlichen Brechungslinsensysteine. Diese erhöhte spektrale Empfindlichkeit kann bei kurzen Reichweiten oder großen Höhen verwendet werden, bei denen die atmosphärische Absorption kein Problem darstellt; jedoch bedingen solche Anwendungen die Verwendung von reflektierenden Optiken, wodurch bei Breitbandsystemen die oben genannten Beschränkungen auferlegt werden. Es wäre vorteilhaft, ein Brechungslinsensystem zu schaffen, das innerhalb des Bereichs von 3 - 13 um nicht auf schmale Bandbreiten beschränkt ist.
  • In der DE-A-3 008 343 ist eine Linsen-Dreiergruppe für Infrarotstrahlung beschrieben, die im Wellenlängenbereich von 8 bis 12 um arbeitet und Elemente aus Gerinanium, TI 1173 und Arsentrisulfid verwendet.
  • In Optical Engineering, Bd. 23, Nr. 2, März-April 1984, Seiten 111-116, ist ein Aufsatz von T. H. Jamieson mit dem Titel "Ultrawide Waveband Optics" erschienen, der die Gestaltung von Linsensystemen zur Verwendung im erweiterten Wellenbereich von ungefähr 0,4 um bis 12 um beschreibt. Es werden Materialien und Beschichtungen für Linsen-Dreiergruppen vorgeschlagen, von denen viele wenigstens ein Element eines Alkalimetallhalogenids enthalten. Ein Vorschlag enthält Elemente aus Zinksulfid, KRS5 (ein unlösliches kristallines Halogenid) und Germanium (nicht durchlässig für sichtbares Licht).
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist daher wünschenswert, ein Brechungslinsensystem zu schaffen, das eine verbesserte Farbkorrektur im Bereich von 3 - 13 um besitzt.
  • Gemäß der Erfindung ist ein optisches System mit einer Infrarotstrahlung brechenden Linsen-Dreiergruppe mit Farbkorrektureigenschaften für eine Strahlung im Bereich von 3 bis 13 um geschaffen, wobei die Dreiergruppe enthält:
  • eine erste Linse aus Glas mit einer Streuung V im Bereich von 40 bis 46,
  • V = (ND - 1/(N&sub1;&sub3; - N&sub3;),
  • wobei für die erste Linse sind:
  • ND der Brechungsindex bei 8 um,
  • N&sub1;&sub3; der Brechungsindex bei 13 um, und
  • N&sub3; der Brechungsindex bei 3 um;
  • eine zweite Linse aus Germanium; und
  • eine dritte Linse aus einem Zink-Chalkogenid, wobei die Linsen-Dreiergruppe gleichzeitig eine Strahlung im Bereich von 3 bis 12 oder 3,5 bis 13 um in einer einzigen Brennebene fokussieren kann.
  • Eine Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Linsensystemes, das eine ausreichende, die Verwendung von herkömmlichen Optiken zur Darstellung jeder Strahlung im Bereich von 3 - 12 um erlaubende axiale Farbkorrektur aufweist.
  • Es ist weiter Aufgabe der Erfindung, eine Linsen-Dreiergruppe mit einer minimalen Farbabweichung zu schaffen, so daß alle Strahlung im Bereich von 3 - 12 um auf ein gemeinsames Detektorfeld fokussiert werden kann.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die Erfindung wird am besten unter Bezugnahme auf die folgende ausführliche Beschreibung in Verbindung mit den folgenden Zeichnungen verstanden. In diesen zeigen:
  • Figur 1 eine Linsen-Dreiergruppe gemäß der vorliegenden Erfindung eines Breitbandobjektivs;
  • Figur 2A bzw. 2B für eine erste Mischungszusammen Setzung der Linsen-Dreiergruppe von Figur 1 die resultierende, auf der Achse liegende tangentiale bzw. sagittale Strahlenauffächerung;
  • Figur 3 ein afokales Linsensystem 10, das auf einer anderen Mischungszusammensetzung der Dreiergruppe von Figur 1 basiert;
  • Figur 4 die auf der Achse liegende und die von der Achse abweichende tangentiale und sagittale Strahlenauffächerung für eine durch das System von Figur 3 fallende Strahlung;
  • Figur 5 ein Abbildungslinsensystem, das die Dreiergruppe von Figur 1 als Objektivabschnitt verwendet; und
  • Figur 6 die auf der Achse liegende und die von der Achse abweichende tangentiale und sagittale Strahlenauffächerung für eine durch das System von Figur 5 fallende Strahlung.
  • Es werden einige bevorzugte Ausführungen der Erfindung offenbart. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß die hier offenbarten speziellen Materialien, Linsenzusammensetzungen und Systemanwendungen ausschließlich der Darstellung dienen und den Bereich der Erfindung nicht eingrenzen.
  • BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN
  • Figur 1 zeigt eine Linsen-Dreiergruppe 1 gemäß der vorliegenden Erfindung für ein Breitbandobjektiv, enthaltend eine Linse 3, die aus einem Chalkogenid-Glas gebildet ist, eine Linse 5, die vorzugsweise aus Germanium gebildet ist, und eine Linse 7, die vorzugsweise aus einem Zink-Chalkogenid gebildet ist, z.B. Zinkselenid oder Zinksulfid. In den bevorzugten Ausführungen ist die erste Linse 3 positiv, und die zweite und die dritte Linse sind negativ. Wie weiter in Figur 1 dargestellt ist, wird auf die Linsengruppe 1 einfallendes, paralleles Licht in einer Bildebene 9 fokussiert, in der ein Brennebenen-Erfassungsfeld des in einer Vorwärts-Infrarotbildvorrichtung verwendeten Typs angeordnet ist.
  • Ein Merkmal der Linsen-Dreiergruppe 1 besteht darin, daß die Farbkorrektur im gesamten Bereich von 3 - 12 um oder im Bereich von 3,5 - 13 um ausreichend ist, um die Verwendung von herkömmlichen Obtiken zur Weiterverarbeitung der einkommenden Strahlung zu erlauben. Zum Beispiel kann die Dreiergruppe 1 durchquerende Strahlung von einem Strahlteiler in zwei Bahnen aufgebrochen werden, so daß Strahlung des 3-5 Mikrometer-Fensters der Atmosphäre in einer ersten Brennebene zur Verarbeitung durch ein erstes Detektorfeld empfangen wird, während Strahlung des 8-12 Mikrometer-Fensters der Atmosphäre in einer zweiten Brennebene zur Verarbeitung durch ein zweites Detektorfeld empfangen werden kann.
  • In bevorzugten Ausführungen der Erfindung ist die Linsen- Dreiergruppe 1 außerdem so zusammengesetzt, daß die resultierende axiale Farbkorrektur ausreichend ist, damit die gesamte Strahlung des Bereichs von 3 bis 12 um auf ein gemeinsames Detektorfeld abgebildet werden kann. Dies bedeutet, daß die axiale Farbaberration keinen wesentlichen Einfluß auf die Gesamtgröße der Bildunschärfe im Vergleich zu anderen, vom optischen System verursachten Aberrationen besitzt. In einer Alternative können die Linsenvergrößerungen auch so zusammengestellt sein, daß die gesamte Strahlung des Bereichs von 3,5 - 13 um gleichzeitig zur Abbildung in einer einzigen Brennebene fokussiert wird.
  • Die erste Linse 3 der Dreiergruppe 1 besteht aus einem Material, für das 40 < V < 46 gilt, wobei
  • V = (ND - 1)/(N&sub1;&sub3; - N&sub3;),
  • wobei ND bei 8 um, N&sub1;&sub3; der Brechungsindex bei 13 um und N&sub3; der Brechungsindex bei 3 um ist. Die zweite Linse 5 besteht aus Germanium, und die dritte Linse 7 besteht aus einem Zink-Chalkogenid.
  • In bevorzugten Ausführungen besteht die erste Linse 3 aus einem Chalkogenid-Glas, und die dritte Linse besteht aus Zinksulfid oder Zinkselenid. Die dritte Linse 7 kann auch aus einer ternären Zusammensetzung bestehen, die Zink, Schwefel und Seien enthält.
  • In einer beispielhaften ersten Zusammensetzung der Dreiergruppe 1 besteht die erste Linse aus Texas Instruments-20- Glas (TI-20), und die dritte Linse 7 besteht aus Zinkselenid. TI-20 ist eine ternäre Glaszusammensetzung entsprechend der Formel Ge&sub3;&sub3;As&sub1;&sub2;Se&sub5;&sub5;, die auch unter dem Handelsnamen AMTIR-1 vertrieben wird. Im Bereich von 3 - 13 um gilt:
  • V(TI-20) = (ND - 1)/(N&sub1;&sub3; - N&sub3;) = 44,6.
  • Gemäß der ersten Zusammensetzung der Dreiergruppe 1 ist die erste Linse 3 ein positives Element; die Germaniumlinse 5 ist ein negatives Element mit einer Vergrößerung im Bereich von ungefähr 0,2 bis ungefähr 0,3 der der ersten Linse 3; und die Selenidlinse 7 ist ein negatives Element mit einer Vergrößerung im Bereich von ungefähr 0,5 bis 0,6 der der ersten Linse 3. Um ein axiales Objektiv zu bilden, ist die Vergrößerung der Germaniumlinse 5 das 0,24-fache der der ersten Linse 3, und die Vergrößerung der Selenlinse 7 ist das 0,52-fache der der ersten Linse 3. Die Reihenfolge der Linsen kann von der in Figur 1 dargestellten abweichen.
  • Basierend auf bevorzugten Linsenvergrößerungen der ersten Zusammenstellung stellt Tabelle 1 entsprechende Linsenradien, Dicken und Linsenzwischenräume für jede Linsenfläche dar. Die Flächennummern entsprechen der durchgehenden Numerierung der Linsenflächen in Figur 1 von links nach rechts, was bedeutet, daß die Außenfläche der ersten Linse 3 als Fläche 1 und die Außenfläche der Linse 7 als Fläche Nr. 6 bezeichnet ist. Fläche Nr. 7 entspricht der Brennebene. TABELLE 1 FLÄCHEN-NR. LINSENDICKE (T) ODER ABSTAND (S) [INCHES] (mm: x 25,4) RADIUS [INCHES] (mm: x 25,4) LINSEN-MATERIAL GERMANIUM ZINKSELENID
  • Die Figuren 2A und 2B stellen für diese erste Zusammenstellung die sich ergebende, auf der Achse liegende tangentiale und sagittale Strahlenauffächerung für eine übertragene Strahlung im Wellenlängenbereich von 3 - 12 um dar. Die Strahlenaberration jeder Wellenlänge ist in Inches relativ zum Schnittpunkt des Hauptstrahls mit einer Bildebene angegeben. Die horizontale Achse ist ein Maß eines radialen Abstandes entlang der Bildöffnung, so daß die Extremstelle jeder Kurve dem durch die erste Linse 3 fallenden Randstrahl entspricht. Aufgrund von Symmetrie ist in Figur 2B nur eine Hälfte der sagittalen Strahlenauffächerung dargestellt. Die Strahlenauffächerung für jede Wellenlänge läßt sich gemäß der mit der Figur gegebenen Legende erkennen, in der die Wellenlängen in Nanometern (NM) angegeben sind. Aus Figur 2 läßt sich erkennen, daß die Größe der Aberration relativ gering ist.
  • Die erste Zusammenstellung kann durch Verändern der ternären Zusammensetzung der ersten Linse 3 gemäß der allgemeinen Formel GeXAsYSeZ verändert werden. In einer weiteren Variante der Dreiergruppe 1 wird eine bessere Farbkorrektur dadurch erreicht, daß die dritte Linse 7 aus Zinksulfid besteht. Allerdings sind Kombinationen, die eine Zinksulfidlinse enthalten, wenig wünschenswert, da Zinksulfid im Bereich von 10 - 12 um absorbierend ist.
  • In einer beispielhaften zweiten Zusammenstellung der Dreiergruppe 1 ist die erste Linse ein aus Texas Instruments-1173-Glas (TI-1173) bestehendes positives Element; die zweite Linse ist ein aus Germanium bestehendes negatives Element, und die dritte Linse 7 ist ein aus Zinksulfid bestehendes negatives Element. TI-1173 ist eine ternäre Glaszusammensetzung gemäß der Formel Ge&sub2;&sub8;Sb&sub1;&sub2;Se&sub6;&sub0; und wird auch unter dem Handelsnamen AMTIR-3 vertrieben. Im Bereich von 3 - 13 um gilt:
  • V(TI-1173) = (ND - 1)/(N&sub1;&sub3; - N&sub3;) = 43.
  • Es wird darauf hingewiesen, daß die ternäre Zusammensetzung der ersten Linse 3 gemäß der allgemeinen Formel GeXAsYSeZ verändert werden kann, wie im US-Patent Nr. 3 360 649 offenbart, das hierin durch Bezugnahme eingeschlossen ist.
  • Gemäß der zweiten Zusammenstellung besitzt die Germaniumlinse 5 eine Vergrößerung im Bereich von ungefähr 0,40 bis ungefähr 0,48 der der ersten Linse 3, und die Sulfidlinse 7 besitzt eine Vergrößerung im Bereich von ungefähr 0,18 bis 0,26 der der ersten Linse 3. Für ein axiales Objektiv beträgt die Vergrößerung der Germaniumlinse 5 das 0,44-fache der der ersten Linse 3, und die Vergrößerung der Sulfidlinse beträgt das 0,22-fache der der ersten Linse 3. Die Reihenfolge der Linsen kann verändert werden.
  • Basierend auf bevorzugten Linsenvergrößerungen stellt Tabelle 2 entsprechende Linsenradien, Dicken und Linsenabstände für jede Linsenfläche der zweiten Zusammenstellung dar. Wie bereits bezüglich Tabelle 1 dargestellt, entsprechen die Flächennummern der zweiten Zusammenstellung der durchgehenden Numerierung der Linsenflächen von Figur 1 von links nach rechts, und Fläche 7 entspricht der Brennebene. TABELLE 2 FLÄCHEN-NR. LINSENDICKE (T) ODER ABSTAND (S) [INCHES] (mm: x 25,4) RADIUS [INCHES] (mm: x 25,4) LINSEN-MATERIAL GERMANIUM ZINKSULFID
  • Figur 3 zeigt ein auf einer Veränderung der zweiten Zusammenstellung der Dreiergruppe 1 basierendes, afokales Linsensystem 10. Zusätzlich zur Dreiergruppe 1 enthält das System 10 eine Linsengruppe 12 mit kurzer Brennweite, die eine seitliche Farbkorrektur bereitstellt. Die Vergrößerungsverhältnisse der Dreiergruppe 1 unterscheiden sich von den bevorzugten Verhältnissen der zweiten Zusammenstellung, um die von der Linsengruppe 12 hervorgerufenen Aberrationen zu korrigieren.
  • Die Linsengruppe 12 enthält eine aus TI-1173-Glas gebildete positive Linse 17, gefolgt von einer aus Zinksulfid gebildeten negativen Linse 19, einer aus TI-1173-Glas gebildeten zweiten positiven Linse 21 und einer aus TI-1173-Glas gebildeten dritten positiven Linse 23. Das Linsensystem 10 von Figur 3 ist in der Lage, parallele Strahlung im Bereich von 3 - 12 um aufzunehmen und mit einer unterschiedlichen Vergrößerung zu übertragen. Das System 10 besitzt eine Bildöffnung von 101,6 mm (4 inch) und ein Blickfeld von 7 Grad bei einer Winkelvergrößerung von 4,5.
  • Tabelle 3 stellt die entsprechenden Linsenradien, Dicken und Linsenabstände für jede Linsenfläche des Systems 10 dar. Entsprechend der in den Tabellen 1 und 2 verwendeten Konvention entsprechen die Flächennummern der zweiten Zusammenstellung der aufeinanderfolgenden Numerierung der Linsenflächen von Figur 3 von links nach rechts. TABELLE 3 FLÄCHEN-NR. LINSENDICKE (T) ODER ABSTAND (S) [INCHES] (mm: x 25,4) RADIUS [INCHES] (mm: x 25,4) LINSEN-MATERIAL GERMANIUM ZINKSULFID
  • Gemäß der Konvention von Figur 2 stellt Figur 4 die auf der Achse (0,00º) und die abweichend von der Achse (2,48º und 3,50º) liegende, tangentiale und sagittale Strahlenauffächerung für durch das System 10 fallende Strahlung im Wellenlängenbereich von 3 - 12 um dar. Die Strahlenaberration für jede Wellenlänge ist in Inches (mm x 25,4) relativ zum Schnittpunkt des Hauptstrahls mit einer Bildebene angegeben. Die Strahlenauffächerungen von Figur 4 zeigen, daß die resultierenden Farbaberrationen ausreichend gering sind, um die Verwendung des Systems 10 für alle Wellenlängen im Bereich von 3 - 13 um zu erlauben.
  • Figur 5 zeigt ein Abbildungslinsensystem 30 mit f/1,5, das als Objektivabschnitt die Dreiergruppe 1 gemäß einer Variation der ersten Zusammenstellung verwendet. Bei diesem Beispiel enthält eine zur Korrektur von von der Achse abweichenden Farbaberrationen vorgesehene zweite Linsengruppe 32 drei optische Elemente 34, 36, 38, was ebenfalls einer Veränderung der Zusammenstellung der ersten Dreiergruppe entspricht. Die optischen Vergrößerungen der Elemente 3, 5 und 7 der ersten Dreiergruppe 1 unterscheiden sich von den bevorzugten Vergrößerungen der ersten Zusammenstellung, um von der zweiten Linsengruppe 32 hervorgerufene, axiale Farbaberrationen zu korrigieren.
  • Figur 4 stellt die entsprechenden Linsenradien, Dicken und Linsenabstände für jede Linsenfläche des Systems 30 entsprechend der in den vorherigen Tabellen verwendeten Konvention dar. In zu den Figuren 2 und 4 gleicher Weise stellt Figur 6 die auf der Achse (0,00º) und abweichend von der Achse (1,80º und 2,59º) liegende, tangentiale und sagittale Strahlenauffächerung für durch das System 30 fallende Strahlung im Wellenlängenbereich von 3 - 12 um dar. TABELLE 4 FLÄCHEN-NR. LINSENDICKE (T) ODER ABSTAND (S) [INCHES] (mm: x 25,4) RADIUS [INCHES] (mm: x 25,4) LINSEN-MATERIAL GERMANIUM ZINKSELENID
  • Es wurden bevorzugte Ausführungen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Wenn die Dreiergruppe 1 an gewünschte Aufgaben angepaßt wird, ergeben sich verschiedene andere Anordnungen und Konfigurationen der offenbarten Ausführungen und Bestandteile. Zur Anpassung an einen bestimmten Zweck können verschiedene Parameter optimiert werden. Zum Beispiel können bei Verwendung der Dreiergruppe in Kombination mit einem Strahlteiler, um die Strahlung im Bereich von 3 - 5 um auf eine andere Brennebene als die für die Strahlung im Bereich von 8 - 12 um verwendete Brennebene zu fokussieren, die Linsenvergrößerungen verändert werden, um die Farbkorrektur in einem dieser Spektralbereiche weiter zu verbessern. Die Anforderungen an die Farbkorrektur sind allgemein gesagt weniger streng, wenn mehr als eine Brennebene verwendet wird. Der Bereich der Erfindung ist nur durch die nachfolgenden Patentansprüche abgegrenzt.

Claims (19)

1. Optisches System mit einer Infrarotstrahlen brechenden Linsen-Dreiergruppe mit Farbkorrektureigenschaften für eine Strahlung im Bereich von 3 bis 13 um, wobei die Dreiergruppe enthält:
eine erste Linse aus einem Glas mit einer Streuung V im Bereich von 40 bis 46,
V = (ND - 1)/(N&sub1;&sub3; - N&sub3;),
wobei für die erste Linse sind:
ND der Brechungsindex bei 8 um,
N&sub1;&sub3; der Brechungsindex bei 13 um, und
N&sub3; der Brechungsindex bei 3 um;
eine zweite Linse aus Germanium; und
eine dritte Linse aus einem Zink-Chalkogenid, wobei die Linsen-Dreiergruppe gleichzeitig eine Strahlung im Bereich von 3 bis 12 oder 3,5 bis 13 um in einer einzigen Brennebene fokussieren kann.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Linse hauptsächlich Zinksulfid enthält.
3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Linse hauptsächlich Zinkselenid enthält.
4. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Linse Zinksulfid und Zinkselenid enthält.
5. System nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Linse aus einem Chalkogenid-Glas besteht.
6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Linse im wesentlichen aus Germanium besteht.
7. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, enthaltend:
eine erste Linse aus einer ternären Zusammensetzung entsprechend der Formel GeXSbYSeZ.
8. System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, enthaltend: eine erste Linse aus einer ternären Zusammensetzung entsprechend der Formel GeXAsYSeZ.
9. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Linse hauptsächlich aus einer ternären Glas zusammen-Setzung enthaltend Germanium, Antimon und Selen gemäß der Formel Ge&sub2;&sub8;Sb&sub1;&sub2;Se&sub6;&sub0; besteht.
10. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Linse hauptsächlich aus einer ternären Glaszusammen-Setzung enthaltend Germanium, Arsen und Selen gemäß der Formel Ge&sub3;&sub3;As&sub1;&sub2;Se&sub5;&sub5; besteht.
11. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Linse GeXSbYSeZ oder GeXAsYseZ enthält und daß die dritte Linse Zinksulfide oder Zinkselenide oder Kombinationen daraus enthält.
12. System nach Anspruch 8 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Linse ein positives Element ist, daß die zweite Linse ein negatives Element mit einer Vergrößerung zwischen 0,2 und 0,3 der der ersten Linse ist und daß die dritte Linse ein negatives Element mit einer Vergrößerung zwischen 0,5 und 0,6 der der ersten Linse ist.
13. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergrößerung der zweiten Linse 0,24 der der ersten Linse beträgt und die Vergrößerung der dritten Linse 0,52 der der ersten Linse beträgt.
14. System nach Anspruch 7 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß:
die erste Linse ein positives Element ist;
die zweite Linse ein negatives Element mit einer Vergrößerung zwischen 0,40 und 0,48 der der ersten Linse ist; und
die dritte Linse ein negatives Element mit einer Vergrößerung zwischen 0,18 und 0,26 der der ersten Linse ist.
15. System nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergrößerung der zweiten Linse 0,44 der der ersten Linse beträgt und die Vergrößerung der dritten Linse 0,22 der der ersten Linse beträgt.
16. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreiergruppe so angeordnet ist, daß die ankommende Strahlung zuerst von der ersten Linse empfangen und zuletzt von der dritten Linse übertragen wird.
17. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Einfügung einer zweiten Linsengruppe, die so angeordnet ist, daß sie eine seitliche Farbkorrektur der von der Dreiergruppe übertragenen Strahlung bewirkt, wobei die Dreiergruppe und die zweite Linsengruppe ein afokales Linsensystem bilden.
18. System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Einfügung einer zweiten Linsengruppe, die so angeordnet ist, daß sie eine seitliche Farbkorrektur der von der Dreiergruppe übertragenen Strahlung ergibt, wobei die Dreiergruppe und die zweite Linsengruppe ein afokales Linsensystem bilden, wobei das System ferner dadurch gekennzeichnet ist, daß:
die erste Linse ein positives Element mit V = 43 ist;
die zweite Linse ein negatives Element mit einer Vergrößerung zwischen 0,40 und 0,48 der der ersten Linse ist; und
die dritte Linse ein negatives Element aus Zinksulfid mit einer Vergrößerung zwischen 0,18 und 0,26 der der ersten Linse ist; und
die zweite Linsengruppe eine positive Linse mit V = 43, eine negative Linse aus Zinksulfid, eine zweite positive Linse mit V = 43 und eine dritte positive Linse mit V = 43 enthält.
19. System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Einfügung einer zweiten Linsengruppe, die so angeordnet ist, daß sie von der Achse abweichende Farbaberrationen korrigiert, wobei die erste Linse ein positives Element mit V = 44,6 ist und die Dreiergruppe und die zweite Linsengruppe ein Abbildungslinsensystem bilden.
DE19883889079 1987-11-19 1988-11-21 Breitbandig farbkorrigiertes Infrarot-Linsensystem. Expired - Lifetime DE3889079T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12295387A 1987-11-19 1987-11-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3889079D1 DE3889079D1 (de) 1994-05-19
DE3889079T2 true DE3889079T2 (de) 1994-07-28

Family

ID=22405872

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19883889079 Expired - Lifetime DE3889079T2 (de) 1987-11-19 1988-11-21 Breitbandig farbkorrigiertes Infrarot-Linsensystem.

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP0317363B1 (de)
DE (1) DE3889079T2 (de)
IL (1) IL88374A (de)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4999005A (en) * 1988-10-19 1991-03-12 Cooper Erwin E Wide band color correcting infrared lens system
US4989962A (en) * 1988-10-31 1991-02-05 Hughes Aircraft Company Dual band/dual FOV infrared telescope
WO2014013240A1 (en) * 2012-07-16 2014-01-23 Mbda Uk Limited Infrared objective for use in a remote sensor platform
CN107601901A (zh) * 2017-09-19 2018-01-19 武汉理工大学 一种玻璃陶瓷及其制备方法和作为红外窗口材料的应用
CN111757857A (zh) * 2018-01-29 2020-10-09 铁路视像有限公司 轻量且低f数的透镜及制造方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3360649A (en) * 1965-04-22 1967-12-26 Texas Instruments Inc Ge-sb-se glass compositions
DE3008343A1 (de) * 1980-03-05 1981-09-17 Fa. Carl Zeiss, 7920 Heidenheim Apochromatisches infrarotobjektiv
GB8417993D0 (en) * 1984-07-14 1984-08-15 Pilkington Perkin Elmer Ltd Infra-red lenses

Also Published As

Publication number Publication date
EP0317363A2 (de) 1989-05-24
EP0317363B1 (de) 1994-04-13
IL88374A (en) 1994-06-24
EP0317363A3 (en) 1990-02-07
DE3889079D1 (de) 1994-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE68924961T2 (de) Zweiband-Infrarotfernrohr.
DE3787035T2 (de) Optisches Projektionssystem für Präzisionskopien.
DE19731291C2 (de) Katadioptrisches Abbildungssystem für ein breites Ultraviolett-Spektrum und dessen Verwendung
DE2603455C3 (de) Afokaler, pankratischer Fernrohrvorsatz
DE69222729T2 (de) Optisches System zur wiederholten Abbildung mit refraktiven und diffraktiven optischen Elementen
DE4234721C2 (de) Dreilinsenobjektiv
DE3033509A1 (de) Monozentrisches optisches system
DE19850436A1 (de) Katadioptrisches Zoom-Objektiv
DE3033377A1 (de) Kadadioprisches teleskop
DE69202184T2 (de) Farbkorregiertes telezentrisches Scannerlinsensystem.
DE3108346A1 (de) &#34;afokales linsenfernrohr&#34;
DE3108345A1 (de) &#34;linsensystem fuer ein ir-objektiv&#34;
DE3915868C2 (de) UV-taugliches Trockenobjektiv für Mikroskope
DE3877672T2 (de) Linsensystem fuer infrarot-anwendungen.
DE3120625A1 (de) Afokales linsenfernrohr
DE19823847A1 (de) Optisches Abbildungssystem
DE2035424A1 (de) Afokales Vergroßerungsobjektiv
DE3889079T2 (de) Breitbandig farbkorrigiertes Infrarot-Linsensystem.
DE2635142C2 (de) Mikroskop-Beleuchtungssystem
EP2549323B1 (de) Variable Filterkompensation für hoch geöffnete Kameraobjektive
EP3742217A1 (de) Beobachtungsfernrohr
DE2532787C3 (de) Objektiv für Bildplatten
CH657924A5 (de) Okular.
EP0644445A2 (de) Asphärisches Objektiv
DE3026931C2 (de) Varioobjektiv

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: RAYTHEON TI SYSTEMS, INC., LEWISVILLE, TEX., US

8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: RAYTHEON CO. (N.D.GES.D. STAATES DELAWARE), LEXING