Прибор ночного видения

 

Прибор ночного видения содержит объектив, узел электронно-оптических преобразователей (ЭОП), оборачивающую систему (ОС) и окуляр. Узел ЭОП содержит первый ЭОП, расположенный между объективом и ОС, и второй ЭОП, расположенный между ОС и окуляром. ОС выполнена в виде симметричной оборачивающей системы однократного увеличения, состоящей из двух одинаковых трехлинзовых объективов с параллельным ходом лучей между ними. Фокусные расстояния ОС и объективов связаны соотношением: 1,35F’oc<F’об<1,75F’oc, где F’oc - фокусное расстояние оборачивающей системы, мм; F’об - фокусное расстояние объективов, мм. Обеспечивается расширение функциональных свойств прибора за счет установки сменной глазной оптики, а также уменьшение потребляемой мощности и трудоемкости. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Предлагаемое изобретение относится к области оптико-электронной техники и может быть использовано при изготовлении оптических наблюдательных приборов с бипланарными электронно-оптическими преобразователями (ЭОП) для самых разнообразных условий эксплуатации.

Наиболее близким по технической сущности является ночной прибор-дальномер (см. ст. Медведев А.В., Гринкевич А.В., Князева С.Н., Маркозов С.С. Ночной прибор-дальномер на биплаиарном ЭОП второго поколения / Оптический журнал, №10, с.70-72).

Недостатком данного прибора является наличие дорогостоящего бипланарного ЭОП поколения 2+ с микроканальной пластиной (МКП), а также оборачивающей системы (ОС), рассчитанной совместно с окуляром, что не позволяет устанавливать другую глазную оптику и тем самым снижает преимущества прибора перед приборами аналогичного класса, позволяющими использовать сменную оптику для расширения функциональных возможностей. Кроме того, приборы с использованием ЭОП с МКП характеризуются значительной потребляемой мощностью и требуют дорогостоящих источников питания, что в целом увеличивает трудоемкость изготовления и, соответственно, стоимость прибора.

Целью настоящего изобретения является расширение функциональных свойств прибора за счет обеспечения возможности установки сменной глазной оптики, а также уменьшение потребляемой мощности электронно-оптического блока и снижение цены и трудоемкости изготовления прибора.

Эта цель достигается тем, что в приборе ночного видения, содержащем объектив, узел ЭОП, оборачивающую систему и окуляр, последовательно установлены два ЭОП. Причем один из них расположен между объективом и ОС, другой - между ОС и окуляром, а ОС представляет собой автономно рассчитанную симметричную оборачивающую систему однократного увеличения, состоящую из двух одинаковых трехлинзовых объективов с параллельным ходом лучей между ними.

Конструктивное исполнение варианта прибора ночного видения показано на фиг.1. Прибор ночного видения содержит объектив 1, первый ЭОП 2, оборачивающую систему 3, 4, 5, 6, 7, 8, второй ЭОП 9 и окуляр 10. Параметры варианта исполнения ОС приведены в таблице 1.

Принцип действия прибора ночного видения заключается в следующем: объектив 1 формирует перевернутое изображение объектов на фотокатоде ЭОП 2. ЭОП 2 осуществляет усиление и прямой перенос этого изображения на собственный экран. Оборачивающая система 3, 4, 5, 6, 7, 8 производит второе оборачивание и перенос изображения на фотокатод второго ЭОП 9. ЭОП 9 производит второе усиление и перенос на свой экран прямого изображения

объектов, которое рассматривается через окуляр 10 глазом наблюдателя.

Оборачивающая система состоит из двух симметрично расположенных трехлинзовых объективов 3, 4, 5 и 6, 7, 8 со следующими соотношениями фокусных расстояний:

1,35F’ос<F’об<1,75F’ос,

где F’ос - фокусное расстояние оборачивающей системы, мм;

F’об - фокусное расстояние объективов, мм.

Объективы ОС состоят из 3 пар одинаковых положительных линз: 3 и 8, 4 и 7, 5 и 6. При этом первый объектив ОС состоит из двояковыпуклой линзы 3, выпукловогнутой линзы 4, обращенной выпуклостью в сторону первого ЭОПа, и плосковыпуклой линзы 5, обращенной плоской стороной в сторону первого ЭОПа, а второй объектив состоит из плосковыпуклой линзы 5, обращенной плоской стороной в сторону второго ЭОПа, выпукло-вогнутой линзы 6, обращенной выпуклостью в сторону второго ЭОПа, и двояковыпуклой линзы 8. При расчете радиусы и знаки кривизны R2, R3, R6, R7, R10 и R11 подобраны одинаковыми для минимизации типоразмеров применяемого инструмента. В предложенном варианте ОС не применяются поверхности малой кривизны для исключения линз, требующих одиночной блокировки при изготовлении. Параллельный ход лучей между объективами способствует упрощению юстировочных операций при сборке.

Положительный эффект от предлагаемых технических решений заключается:

1. В расширении функциональных свойств приборов за счет обеспечения возможности установки сменной как объективной, так и окулярной оптики.

2. В снижении стоимости приборов за счет использования бипланарных ЭОП поколения 2 без МКП вместо бипланарного ЭОП поколения 2+ с МКП, уменьшения потребляемой мощности, что позволяет вместо дорогостоящих аккумуляторов или батарей питания перейти к известным способам безбатарейного питания (патент РФ №2130196 МКИ 6 G 02 В 23/00,23/12, патент РФ №2121158 МКИ 6 G 02 В 23/12), повышения технологичности изготовления оптических деталей ОС за счет уменьшения типоразмеров специнструмента и исключения применения радиусов малой кривизны, что позволяет производить обработку линз большими блоками, повышения технологичности изготовления механических деталей, а также сборки и юстировки приборов в целом за счет применения симметричной ОС с параллельным ходом лучей между одинаковыми группами линз, что позволяет понизить класс точности изготовления ряда типоразмеров механических деталей с компенсацией погрешностей изготовления на стадии сборочно-юстировочных операций.

Формула изобретения

1. Прибор ночного видения, содержащий объектив, узел электронно-оптических преобразователей (ЭОП), оборачивающую систему (ОС) и окуляр, отличающийся тем, что узел ЭОП содержит первый ЭОП, расположенный между объективом и ОС, и второй ЭОП, расположенный между ОС и окуляром, а ОС выполнена в виде симметричной оборачивающей системы однократного увеличения, состоящей из двух одинаковых трехлинзовых объективов с параллельным ходом лучей между ними, при этом фокусные расстояния ОС и объективов связаны следующим соотношением:

1,35F’oc<F’oб<1,75F’oc,

где F’oc - фокусное расстояние оборачивающей системы, мм;

F’oб - фокусное расстояние объективов, мм.

2. Прибор ночного видения по п.1, отличающийся тем, что первый объектив ОС состоит из двояковыпуклой линзы 3, выпукловогнутой линзы 4, обращенной выпуклостью в сторону первого ЭОПа, и плосковыпуклой линзы 5, обращенной плоской стороной в сторону первого ЭОПа, а второй объектив состоит из плосковыпуклой линзы 5, обращенной плоской стороной в сторону второго ЭОПа, выпукловогнутой линзы 6, обращенной выпуклостью в сторону второго ЭОПа, и двояковыпуклой линзы 8.

РИСУНКИ