ПРИБОР НОЧНОГО ВИДЕНИЯ Российский патент 2002 года по МПК G02B23/12 

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 является зрительная труба ночного видения ( журнал " Оптический журнал ", 4, 1993 г., с. 51. А.В. Медведев, А. В. Гринкевич, М. И. Гундяк, В.В. Никошин. " Зрительная труба ночного видения НЗТ-3").

Недостатком зрительной трубы НЗТ-3 являются габаритность и сложность оптической схемы, использующей поворотные зеркала с линзовой оптикой для оборачивания перевернутого изображения, формируемого объективом на фотокатоде двухкамерного ЭОПа, который, аналогично бипланарным ЭОП, переносит изображение на собственный экран без второго оборачивания.

Целью настоящего изобретения является упрощение оптической схемы, уменьшение номенклатуры оптических деталей за счет использования корректора вблизи плоскости предметов и применения одинаковых линз в окуляре и в оборачивающей системе (ОС).

Эта цель достигается тем, что в приборе ночного видения, содержащем объектив, бипланарный ЭОП прямого изображения.,ОС и окуляр, дополнительно содержится корректор, ОС состоит из четырех компонентов. окуляр состоит из трех компонентов, при этом корректор выполнен в виде вогнуто-выпуклой линзы, расположенной на расстоянии (0,01-0,5) Fok от защитного стекла экрана ЭОП, первый компонент ОС выполнен в виде вогнуто-выпуклой положительной линзы, второй компонент ОС выполнен в виде выпукло-вогнутой отрицательной линзы, четвертый компонент ОС выполнен в виде двояковыпуклой положительной линзы, а третий компонент ОС и первый компонент окуляра одинаковы с первым компонентом ОС, второй компонент окуляра одинаков с четвертым компонентом ОС, третий компонент окуляра одинаков со вторым компонентом ОС, но противоположно ориентирован, где Fok - фокусное расстояние окуляра.

Конструктивное исполнение варианта прибора ночного видения показано на чертеже. Здесь содержатся объектив 1, ЭОП 2, корректор 3, ОС 4, 5, 6 и 7, окуляр 8, 9 и 10. Параметры варианта исполнения корректора, ОС и окуляра приведены в таблице.

Принцип действия прибора ночного видения заключается в следующем (см. чертеж). Объектив 1 формирует перевернутое изображение объектов на фотокатоде бипланарного ЭОП 2. Бипланарный ЭОП 2 осуществляет усиление и прямой перенос этого изображения на собственный экран, ОС 4, 5, 6 и 7 производит второе оборачивание и перенос изображения в фокальную плоскость окуляра 8, 9 и 10, а между экраном ЭОП и ОС устанавливается корректор 3 в виде вогнуто-выпуклой линзы, корректирующий кривизну поля и астигматизм, при этом компонент 4 ОС выполнен в виде вогнуто-выпуклой положительной линзы, компонент 5 ОС выполнен в виде выпукло-вогнутой отрицательной линзы, компонент 7 ОС выполнен в виде двояковыпуклой положительной линзы, а компонент 6 ОС и компонент 8 окуляра одинаковы с компонентом 4 ОС, компонент 9 окуляра одинаков с компонентом 7 ОС, компонент 10 окуляра одинаков с компонентом 5 ОС, но противоположно ориентирован.

Задаваясь критерием качества - величиной полихроматической частотно-контрастной характеристики (ЧКХ) и учитывая:
- спектральную эффективность по длинам волн с учетом излучения люминофора экрана ЭОП и светопропускания оптической системы (корректор, ОС, окуляр) - 1,0 на длине волны 0,546 нм, 0,4 на 486 нм, 0,4 на 589 нм;
- пространственную частоту 20 линий/мм, получаем следующие расчетные значения ( положение плоскости установки смещено от плоскости Гаусса на минус 0,6 мм):
Точка на оси ЧКХ=35%.

Точка поля 3,4 мм ЧКХм=49% ЧКХс=35%
Точка поля 4,8 мм ЧКХм=45% ЧКХс=13%
Точка поля 5,9 мм ЧКХм=33% ЧКХс=1%
Точка поля 6,8 мм ЧКХм=19% ЧКХс=-0,1%
Точка поля 7,5 мм ЧКХм=5% ЧКХс=-0,1%.

Как видно из расчетов, оптическая система - корректор, ОС, окуляр - обеспечивает приемлемое качество изображения для прибора ночного видения.

Положительный эффект от предлагаемых технических решений заключается в упрощении оптической схемы, уменьшении габаритных и весовых параметров приборов, в упрощении технологических переделов при производстве приборов ночного видения с бипланарными ЭОП.

Прибор ночного видения содержит объектив, бипланарный электронно-оптический преобразователь (ЭОП) прямого изображения, оборачивающую систему (ОС) и окуляр. Между экраном ЭОП и ОС установлен корректор, выполненный в виде вогнуто-выпуклой линзы, расположенной на расстоянии (0,01-0,5) Fok, где Fok - фокусное расстояние окуляра от защитного стекла экрана ЭОП. ОС состоит из четырех компонентов. Окуляр состоит из трех компонентов. Первый компонент ОС выполнен в виде вогнуто-выпуклой положительной линзы, второй - в виде выпукло-вогнутой отрицательной линзы, четвертый - в виде двояковыпуклой положительной линзы. Третий компонент ОС и первый компонент окуляра одинаковы с первым компонентом ОС. Второй компонент окуляра одинаков с четвертым компонентом ОС. Третий компонент окуляра одинаков со вторым компонентом ОС, но противоположно ориентирован. Обеспечивается упрощение оптической схемы, уменьшение номенклатуры оптических деталей за счет использования корректора и применения одинаковых линз в окуляре и оборачивающей системе. 1 ил., 1 табл.

Прибор ночного видения, содержащий объектив, бипланарный электронно-оптический преобразователь (ЭОП) прямого изображения, оборачивающую систему (ОС) и окуляр, отличающийся тем, что между экраном ЭОП и ОС установлен корректор, ОС состоит из четырех компонентов, окуляр состоит из трех компонентов, при этом корректор выполнен в виде вогнуто-выпуклой линзы, расположенной на расстоянии (0,01-0,5) Fok от защитного стекла экрана ЭОП, первый компонент ОС выполнен в виде вогнуто-выпуклой положительной линзы, второй компонент ОС выполнен в виде выпукло-вогнутой отрицательной линзы, четвертый компонент ОС выполнен в виде двояковыпуклой положительной линзы, а третий компонент ОС и первый компонент окуляра одинаковы с первым компонентом ОС, второй компонент окуляра одинаков с четвертым компонентом ОС, третий компонент окуляра одинаков со вторым компонентом ОС, но противоположно ориентирован, где Fok - фокусное расстояние окуляра.