RU2113002C1 - Optical unit for regulation of light flow - Google Patents
Optical unit for regulation of light flow Download PDFInfo
- Publication number
- RU2113002C1 RU2113002C1 RU93029272A RU93029272A RU2113002C1 RU 2113002 C1 RU2113002 C1 RU 2113002C1 RU 93029272 A RU93029272 A RU 93029272A RU 93029272 A RU93029272 A RU 93029272A RU 2113002 C1 RU2113002 C1 RU 2113002C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- petals
- optical axis
- frame
- optical
- coating
- Prior art date
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 35
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 9
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 10
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 13
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 2
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000004297 night vision Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Optical Filters (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к оптическим устройствам и предназначено для восприятия и регулирования большого динамического диапазона интенсивности потока излучения (ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной области спектра) и передачи части его на приемник. Устройство может быть использовано в оптических системах кино-, фото- и телевизионных камер, устройствах ночного видения и т.п. The invention relates to optical devices and is intended for the perception and regulation of a large dynamic range of the intensity of the radiation flux (ultraviolet, visible and infrared spectral regions) and transferring part of it to the receiver. The device can be used in optical systems of film, photo and television cameras, night vision devices, etc.
Известно оптическое устройство регулирования потока, проходящего через оптическую систему, -диафрагма, содержащая расположенную на оптической оси оправу и подвижные лепестки, оси которых находятся на окружности с центром, совпадающим с оптической осью, связанные с оправой и поворотным кольцом, кинематически связанные с приводом (Техническая энциклопедия. М.: Советская энциклопедия, 1931, с. 638-639). A known optical device for regulating the flow passing through the optical system is a diaphragm containing a frame located on the optical axis and movable petals, the axes of which are located on a circle with a center coinciding with the optical axis, connected with the frame and the rotary ring, kinematically connected with the drive (Technical Encyclopedia), Moscow: Soviet Encyclopedia, 1931, p. 638-639).
При больших световых потоках, входящих в оптическую систему, например в оптическую систему телевизионной камеры, диафрагма служит для создания оптимальной освещенности на плоскости приемной телевизионной трубки. Когда диаметр диафрагмы (диаметр раскрытия лепестков) становится близким к минимальному, качество получаемого изображения ухудшается. With large light fluxes entering the optical system, for example, the optical system of a television camera, the diaphragm serves to create optimal illumination on the plane of the receiving television tube. When the diameter of the diaphragm (the diameter of the opening of the petals) becomes close to the minimum, the quality of the resulting image deteriorates.
Техническая задача изобретения - расширение динамического диапазона восприятия интенсивности потока излучения, проходящего через оптическую систему. The technical task of the invention is the expansion of the dynamic range of perception of the intensity of the radiation flux passing through the optical system.
Технический результат достигается тем, что разработано оптическое устройство регулирования потока излучения, содержащее расположенную на оптической оси оправу и подвижные лепестки, оси которых находятся на окружности с центром, совпадающим с оптической осью, связанные с оправой и поворотным кольцом, кинематически связанные с приводом, в оправу установлен корректирующий фильтр с изменяющимся коэффициентом пропускания в виде прозрачной подложки с нанесенным на нее полупрозрачным покрытием одинаковой плотности в пределах рисунка покрытия, при этом минимальное отверстие максимально закрытых лепестков полностью перекрыто частью рисунка покрытия. The technical result is achieved by the development of an optical device for controlling the radiation flux containing a frame located on the optical axis and movable petals, the axes of which are located on a circle with a center coinciding with the optical axis, connected with the frame and the rotary ring, kinematically connected with the drive, in the frame a correction filter with a variable transmittance in the form of a transparent substrate with a translucent coating of the same density deposited on it is installed within the coating pattern At the same time, the minimum opening of the maximum closed petals is completely blocked by part of the coating pattern.
На фиг. 1 представлено устройство, вид спереди при полностью открытых лепестках; на фиг. 2 - устройство при полностью закрытых лепестках; на фиг. 3 - устройство с промежуточным раскрытием лепестков; на фиг. 4 - график зависимости световых характеристик устройства от диаметра раскрытия лепестков; на фиг. 5 - график зависимости световых характеристик от коэффициента пропускания фильтра при различных диаметрах перекрытия; на фиг. 6 - зависимости световых характеристик оптического устройства в целом. In FIG. 1 shows a device, front view with fully open petals; in FIG. 2 - device with completely closed petals; in FIG. 3 - a device with an intermediate opening of the petals; in FIG. 4 is a graph of the light characteristics of the device on the diameter of the opening of the petals; in FIG. 5 is a graph of light characteristics versus filter transmittance for various overlap diameters; in FIG. 6 - dependence of the light characteristics of the optical device as a whole.
Устройство содержит оправу 1, расположенную на оптической оси, и лепестки 2, оси которых находятся на окружности с центром, совпадающим с оптической осью. Лепестки связаны с приводом (на чертеже не показан). В оправу вставлен корректирующий фильтр с изменяющимся коэффициентов пропускания в виде прозрачной подложки 3 с нанесением на нее полупрозрачным покрытием 4 постоянной плотности в пределах рисунка покрытия. Рисунок покрытия может быть различным. The device comprises a
Один из вариантов устройства - выполнение рисунка покрытия корректирующего фильтра в форме многолучевой звезды, (в данном случае коэффициент пропускания системы оптического устройства изменяется по радиальному закону) с постоянным углом между осями лучей, угол между боковыми сторонами двух соседних лучей больше 360o/n, где n - число лучей (в рассматриваемом случае лучей 8). Концы лучей находятся на одной окружности, центр которой совпадает с оптической осью. Наружный диаметр фильтра соответствует внутреннему диаметру оправы. Входной зрачок (минимальное отверстие) максимально закрытых лепестков устройства полностью перекрыт частью рисунка покрытия. Диаметр окружности концов лучей звезды меньше диаметра фильтра и меньше диаметра отверстия максимально раскрытых лепестков, размер его рассчитывается исходя из минимальных потерь светового потока.One of the device variants is the execution of the coating pattern of the correction filter in the form of a multipath star (in this case, the transmittance of the optical device system changes radially) with a constant angle between the axes of the rays, the angle between the sides of two adjacent rays is more than 360 o / n, where n is the number of rays (in this case, 8 rays). The ends of the rays are on the same circle, the center of which coincides with the optical axis. The outer diameter of the filter corresponds to the inner diameter of the frame. The entrance pupil (minimum opening) of the device’s maximum closed lobes is completely blocked by part of the coating pattern. The diameter of the circle of the ends of the rays of the star is less than the diameter of the filter and less than the diameter of the hole of the maximum open petals, its size is calculated based on the minimum loss of light flux.
Оптическое устройство устанавливается в оптической системе в плоскости апертурной диаграммы и обеспечивает постоянную заданную облученность (интенсивность потока излучения) в плоскости изображения (фотоприемника). The optical device is installed in the optical system in the plane of the aperture diagram and provides a constant predetermined irradiation (radiation flux intensity) in the image plane (photodetector).
При полностью открытых лепестках величина проходящего на фотоприемник светового потока определяется лишь интегральным пропусканием фильтра при заданных параметрах оптической системы. Интегральный коэффициент пропускания фильтра рассчитывается в зависимости от формы (соотношения светлых и темных элементов в кольцевых зонах фильтра) рисунка и коэффициента покрытия фильтра. В случае восьмилучевой звезды интегральный коэффициент пропускания составляет (90%) 0,90. With completely open petals, the amount of light flux passing to the photodetector is determined only by the integral transmission of the filter for the given parameters of the optical system. The integral transmittance of the filter is calculated depending on the shape (the ratio of light and dark elements in the annular zones of the filter) of the pattern and the filter coverage. In the case of an eight-ray star, the integral transmittance is (90%) 0.90.
При максимально закрытых лепестках входной зрачок полностью перекрыт частью рисунка с заданным пропусканием покрытия. Интегральный коэффициент пропускания оптического устройства определяется величиной коэффициента пропускания покрытия и величиной относительного открытия всей оптической системы. Коэффициент пропускания покрытия (1%) 0,01. With the petals closed as much as possible, the entrance pupil is completely blocked by a part of the pattern with a given transmission transmission. The integrated transmittance of the optical device is determined by the transmittance of the coating and the relative opening of the entire optical system. Coating transmittance (1%) 0.01.
В промежуточном положении раскрытия лепестков коэффициент пропускания оптического устройства определяется диаметром раскрытия лепестков (относительным отверстием всей оптической системы) и коэффициентом пропускания фильтра, который рассчитывается соотношением светлых и темных элементов звезды, вписанных в диаметр отверстия раскрытия лепестков. In the intermediate position of the opening of the petals, the transmittance of the optical device is determined by the diameter of the opening of the petals (the relative aperture of the entire optical system) and the transmittance of the filter, which is calculated by the ratio of light and dark star elements inscribed in the diameter of the opening of the petals.
На фиг. 4, 5, 6 приведены:
зависимость световой характеристики от диаметра раскрытия лепестков, диапазон передачи
зависимость световой характеристики от коэффициента пропускания фильтра при различных диаметрах перекрытия, диапазон передачи
зависимость от коэффициента пропускания оптического устройства в целом, диапазон передачи
K=Kд•Kф=10000.In FIG. 4, 5, 6 are given:
dependence of the light characteristic on the opening diameter of the petals, transmission range
dependence of the light characteristic on the transmittance of the filter at various diameters of the overlap, transmission range
dependence on the transmittance of the optical device as a whole, transmission range
K = K d • K f = 10000.
Таким образом, освещенность на объекте, воспринимаемая оптическим устройством, при оптимальной работе фотоприемника (Eоб.min=10 лк) составит
Eоб=Eоб.min•K=10•10000=100000 лк
в прототипе световой диапазон составит 10 - 1000 лк/.Thus, the illumination at the object, perceived by the optical device, with optimal operation of the photodetector (E vol.min = 10 lux) will be
E rev = E rev.min • K = 10 • 10000 = 100000 lux
in the prototype, the light range will be 10 - 1000 lux /.
Работа оптического устройства обеспечивается регулированием привода раскрытия лепестков. Характеристика регулирования является функцией выходного сигнала с фотоприемника при различных световых режимах работы и формируется рисунком фильтра и коэффициентом пропускания покрытия. The operation of the optical device is provided by adjusting the opening of the petals. The control characteristic is a function of the output signal from the photodetector at various light modes of operation and is formed by the filter pattern and transmittance of the coating.
Таким образом, оптическое устройство регулирования потока излучения обеспечивает расширение динамического диапазона восприятия интенсивности потока излучения. Thus, the optical device for controlling the radiation flux provides an extension of the dynamic range of perception of the intensity of the radiation flux.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93029272A RU2113002C1 (en) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | Optical unit for regulation of light flow |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93029272A RU2113002C1 (en) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | Optical unit for regulation of light flow |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU93029272A RU93029272A (en) | 1995-10-27 |
| RU2113002C1 true RU2113002C1 (en) | 1998-06-10 |
Family
ID=20142634
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU93029272A RU2113002C1 (en) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | Optical unit for regulation of light flow |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2113002C1 (en) |
-
1993
- 1993-06-08 RU RU93029272A patent/RU2113002C1/en active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5515119A (en) | System for varying light intensity such as for use in motion picture photography | |
| US3981565A (en) | Light-modulating device | |
| US7929220B2 (en) | Adjustable apodized lens aperture | |
| US7572035B2 (en) | Illumination obscurement device | |
| US8602554B2 (en) | Peripheral filtering optical eyeglasses | |
| EP0658244B1 (en) | System for varying light intensity such as for use in motion picture photography | |
| US5659804A (en) | Panoramic camera | |
| Prutchi | Exploring Ultraviolet Photography: Bee Vision, Forensic Imaging, and Other NearUltraviolet Adventures with Your DSLR | |
| US3785265A (en) | Iris diaphragm | |
| RU2113002C1 (en) | Optical unit for regulation of light flow | |
| US5550610A (en) | System for creating special effect images in the out-of-focus highlights of photographs | |
| US4816876A (en) | Contrast control for lens | |
| JP4714431B2 (en) | Projection lens device and projector device | |
| US7719761B2 (en) | Peripheral filtering star tracker telescope | |
| JPS57146231A (en) | Camera having plural incorporated lenses | |
| US4900131A (en) | Adjustable photographic device | |
| US10715741B1 (en) | Occulting device and methods of using same | |
| RU2741753C1 (en) | Electronic diffraction diaphragm | |
| US7791797B2 (en) | Peripheral filtering lens | |
| JPS604204Y2 (en) | planetarium projector | |
| RU93029272A (en) | OPTICAL DEVICE FOR REGULATING RADIATION FLOW | |
| JPH04341Y2 (en) | ||
| KR20250016010A (en) | Camera device and image generating method | |
| JPS61177416A (en) | Aperture device of light source device for endoscope | |
| JPH05127217A (en) | Lens diaphragm device for camera |