Бинокулярный прибор ночного видения

 

Изобретение относится к области оптико-электронной техники и может быть использовано при изготовлении приборов ночного видения. Устройство содержит объектив с внутренней фокусировкой, бипланарный электронно-оптический преобразователь прямого переноса изображения и двухкомпонентный окуляр с комбинированной призменной оборачивающей системой. Изобретение позволяет обеспечить малогабаритность и малый вес прибора. 1 ил., 3 табл.

Предлагаемое изобретение относится к области оптико-электронной техники и может быть использовано при изготовлении приборов ночного видения с бипланарными электронно-оптическими преобразователями (ЭОП) в самых разнообразных условиях эксплуатации.

Наиболее близким по технической сущности являются очки ночного видения "Орион-3" (изготовитель СКБ ТНВ г. Москва).

Недостатком очков "Орион-3" является сложность оптической схемы, которая использует линзовую оптику и для оборачивания изображения, и для формирования двух каналов для глаз, а также требует проведения регулировки под базу глаз при смене наблюдателя. Фокусировка на дистанцию подвижкой объектива усложняет конструктивное решение уплотнения по подвижным посадочным плоскостям.

Целью настоящего изобретения является упрощение оптической схемы и упрощение работы с прибором при его эксплуатации с возможностью наблюдения двумя глазами без регулировки под базу глаз при смене наблюдателя за счет использования объектива с внутренней фокусировкой и комбинации окуляра с призменной оборачивающей двухканальной системой.

Эта цель достигается тем, что в приборе ночного видения, содержащем объектив, бипланарный ЭОП прямого изображения, окуляр и призменную систему, объектив состоит из двух компонентов и расстояние между компонентами составляет (0,2-0,8) F_об, окуляр состоит из двух компонентов, при этом расстояние от первого компонента до экрана ЭОП составляет (0,5-0,7) F_ок, а расстояние между первым и вторым компонентами составляет (0,01-0,05) F_ок, призменная оборачивающая система расположена после окуляра и состоит из призмы АР-90, двух призм БР-180 и двух призм АР-90, направляюших лучи в правый и левый глаз, где F_об - фокусное расстояние объектива, F_ок - фокусное расстояние окуляра.

Конструктивное исполнение варианта бинокулярного прибора ночного видения показано на чертеже. Здесь содержатся объектив 1 и 2, ЭОП 3, окуляр 4, призменная оборачивающая система 5, 6 и 7. Параметры варианта исполнения объектива 1, 2 представлены в табл. 1.

Расчетная длина волны 656 нм; рабочий спектральный диапазон 546 - 900 нм; фокусное расстояние F_об = 30 мм; светосила 1:1,5; задний фокальный отрезок S'f'=9,97 мм; фокусировка на дистанцию осуществляется подвижкой компонента 2 в сторону неподвижного компонента 1, и ее величина дана в табл. 2.

Бипланарный ЭОП прямого изображения 3 - "Биопланар" САГР433244.712 ТУ (изготовитель ОКБ "Катод" г. Новосибирск) имеет многощелочной фотокатод и расстояние между фотокатодом и экраном, равное 3,2 мм.

Параметры варианта исполнения окуляра 4 представлены в табл. 3.

Расчетная длина волны 546 нм; рабочий спектральный диапазон 480 - 640 нм; фокусное расстояние F_ок=24,77 мм; передний фокальный отрезок Sf=-17,5 мм; Параметры призменной оборачивающей системы 5, 6, 7 следующие:
- ширина общей призмы 7 - АР-90 составляет 44 мм;
- размеры катетных граней для призм 6 и 7 - АР-90 равны 22 мм;
- размеры гипотенузных граней для призм 5 - БР-180 равны 44 мм;
- удаление зрачков глаз от призм t_гл=12 мм;
- диапазон изменения базы глаз наблюдателя (для диаметра зрачка глаза d_гл=4 мм) без регулировки оптическими элементами B_гл= от 54 до 76 мм.

Принцип действия прибора ночного видения заключается в следующем. Объектив, фокусирующий изображение объектов на фотокатод ЭОП, состоит из двух компонентов 1 и 2, каждый из которых содержит положительную и отрицательную линзы, а расстояние между компонентами составляет (0,2 - 0,8) F_об, при этом фокусировка на дистанцию осуществляется подвижкой второго компонента; окуляр 3 состоит из двух компонентов, каждый из которых содержит положительную линзу, при этом оптическая сила первого компонента равна 0,3 - 0,7 оптической силы окуляра, расстояние от первого компонента до экрана ЭОП равно (0,5 - 0,7) F_ок, а расстояние между первым и вторым компонентами составляет (0,01 - 0,05) F_ок; призменная оборачивающая система расположена после окуляра и состоит из призмы 7 - АР-90, двух призм 5 - БР-180 и двух призм 6 - АР-90, направляющих лучи в правый и левый глаз, при этом первая призма 7 АР-90 является общей для правого и левого каналов, а ее ширина составляет не менее светового диаметра второго компонента окуляра.

В рассмотренном варианте конструктивного исполнения бинокулярный прибор ночного видения имеет следующие характеристики:
- увеличение Г=1,2 крат;
- поле зрения - 30 градусов;
- база глаз - нерегулируемая с диапазоном от 54 мм до 76 мм;
- длина по оптической оси от первой до последней оптической поверхности - 103 мм;
- вес - 400 г.

Положительный эффект от предлагаемых технических решений заключается в упрощении оптической схемы и конструкции прибора и упрощении работы с прибором при его эксплуатации с возможностью наблюдения двумя глазами без регулировки под базу глаз при смене наблюдателя за счет использования объектива с внутренней фокусировкой и комбинации окуляра с призменной оборачивающей двухканальной системой.

Формула изобретения

Бинокулярный прибор ночного видения, содержащий объектив, бипланарный электронно-оптический преобразователь с блоком питания, окуляр, призменную оборачивающую систему, отличающийся тем, что объектив состоит их двух компонентов, каждый из которых содержит положительную и отрицательную линзы, а расстояние между компонентами составляет (0,2-0,8)F_об, при этом фокусировка на дистанцию осуществляется подвижкой второго компонента; окуляр состоит из двух компонентов, каждый из которых содержит положительную линзу, при этом оптическая сила первого компонента равна 0,3 - 0,7 оптической силы окуляра, расстояние от первого компонента до экрана ЭОП равно (0,5-0,7)F_ок, а расстояние между первым и вторым компонентами составляет (0,01-0,05)F_ок; призменная оборачивающая система расположена после окуляра и состоит из призмы АР-90, двух призм БР-180 и двух призм АР-90, направляющих лучи в правый и левый глаз, при этом первая призма АР-90 является общей для правого и левого каналов, а ее ширина составляет не менее светового диаметра второго компонента окуляра, где F_об - фокусное расстояние объектива, F_ок - фокусное расстояние окуляра.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3