RU206441U1

RU206441U1 - Day / night monocular

Info

Publication number: RU206441U1
Application number: RU2021107074U
Authority: RU
Inventors: Виктор Генрихович Волков; Яков Владимирович Гицилевич; Павел Дмитриевич Гиндин; Владимир Владимирович Карпов; Сергей Алексеевич Кузнецов
Original assignee: Акционерное общество "Московский завод "САПФИР"
Priority date: 2021-03-18
Filing date: 2021-03-18
Publication date: 2021-09-13

Abstract

Предлагаемая полезная модель относится к технике оптико-электронных приборов наблюдения, в частности, к монокулярам.Дневно-ночной монокуляр содержит ночной канал, состоящий из ночного объектива, электронно-оптического преобразователя с микроканальной пластиной, куб-призмы и окуляра, дневной канал, состоящий из последовательно установленных на оптической оси дневного объектива, сетки, находящейся в его задней фокальной плоскости, линзовой оборачивающей системы, содержащий первый линзовый компонент, плоское зеркало и второй линзовый компонент, оптически сопряженный через гипотенузную грань куб-призмы с окуляром. Плоское зеркало выполнено дихроичным и введен светодиодный осветитель, содержащий драйвер, подключенный к светодиодному излучателю, на который сфокусирован объектив формирования излучения, оптически сопряженный через дихроичное плоское зеркало с первым линзовым компонентом линзовой оборачивающей системы. Технический результат - обеспечение наблюдения при пониженном уровне естественной ночной освещенности вплоть до полной темноты. 1 ил.The proposed utility model relates to the technique of optoelectronic observation devices, in particular, to monoculars. The day-night monocular contains a night channel consisting of a night lens, an image converter with a microchannel plate, a cube-prism and an eyepiece, a day channel consisting of sequentially installed on the optical axis of the daytime objective, a grid located in its rear focal plane, a lens turning system containing a first lens component, a flat mirror and a second lens component, optically coupled through the hypotenuse face of the cube-prism with the eyepiece. The flat mirror is made dichroic and a LED illuminator is introduced containing a driver connected to the LED emitter, onto which the radiation formation lens is focused, optically coupled through a dichroic flat mirror with the first lens component of the lens wrapping system. The technical result is to provide observation at a reduced level of natural night illumination up to complete darkness. 1 ill.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к технике оптико-электронных приборов наблюдения, в частности, к монокулярам.The proposed utility model relates to the technique of optoelectronic observation devices, in particular, to monoculars.

Известен принятый за аналог ночной монокуляр «Альфа-9022» фирмы ФГУП НПО «Альфа» (см. Гейхман И.Л., Волков В.Г. Видение и безопасность. М.: Новости, 2009, 840 с., с. 61, рис. 2.2.14). Он состоит из последовательно установленных на оптической оси объектива, электронно-оптического преобразователя (ЭОП) с микроканальной пластиной (МКП) и окуляра. Недостатками такого устройства являются его неспособность работать днем, невозможность работать при пониженной освещенности и в полной темноте.Known adopted as an analogue night monocular "Alpha-9022" firm FSUE NPO "Alpha" (see Geykhman I.L., Volkov V.G. fig. 2.2.14). It consists of a lens sequentially mounted on the optical axis, an image intensifier with a microchannel plate (MCP) and an eyepiece. The disadvantages of such a device are its inability to work during the day, the inability to work in low light and in complete darkness.

Известен принятый за прототип дневно-ночной монокуляр ОВ-50 фирмы Sopelem, Франция (см. Гейхман И.Л., Волков В.Г. Видение и безопасность. М.: Новости, 2009, 840 с., с. 81, рис. 2.3.10д). Он содержит ночной канал, состоящий из последовательно установленных на оптической оси ночного объектива, ЭОП с МКП, куб-призмы и окуляра. Устройство содержит также дневной канал, состоящий из последовательно установленных на оптической оси дневного объектива, сетки, находящейся в его задней фокальной плоскости, линзовой оборачивающей системы, содержащей первый и второй линзовые компоненты, между которыми установлено плоское зеркало, причем второй линзовый компонент оптически сопряжен через гипотенузную грань куб-призмы с окуляром. Дневно-ночной монокуляр обеспечивает возможность наблюдения как ночью, так и днем. Однако по-прежнему недостатком устройства является неспособность работать при пониженной освещенности и в полной темноте.Known adopted as a prototype day-night monocular OV-50 firm Sopelem, France (see Geykhman I.L., Volkov V.G. Vision and safety. M .: Novosti, 2009, 840 p., P. 81, fig. 10e). It contains a night channel, which consists of a night objective, an image intensifier tube with a MCP, a cube-prism and an eyepiece, which are sequentially installed on the optical axis of a night lens. The device also contains a day channel, consisting of sequentially installed on the optical axis of the daytime lens, a grid located in its rear focal plane, a lens turning system containing the first and second lens components, between which a flat mirror is installed, and the second lens component is optically coupled through the hypotenuse face of a prism cube with an eyepiece. The day / night monocular provides the ability to observe both at night and during the day. However, the still disadvantage of the device is the inability to work in low light and in complete darkness.

Задачей предлагаемой полезной модели является обеспечение наблюдения при пониженном уровне естественной ночной освещенности (ЕНО) вплоть до полной темноты.The task of the proposed utility model is to provide observation at a reduced level of natural night illumination (ENO) up to complete darkness.

Указанная задача решается тем, что дневно-ночной монокуляр, содержащий ночной канал, состоящий из последовательно установленных на оптической оси ночного объектива, электронно-оптического преобразователя с микроканальной пластиной, куб-призмы и окуляра, дневной канал, состоящий из последовательно установленных на оптической оси дневного объектива, сетки, находящейся в его задней фокальной плоскости, линзовой оборачивающей системы, содержащий первый линзовый компонент, плоское зеркало и второй линзовый компонент, оптически сопряженный через гипотенузную грань куб-призмы с окуляром, отличающийся тем, что плоское зеркало выполнено в виде дихроичного плоского зеркала, дополнительно введен светодиодный осветитель, содержащий драйвер, подключенный к светодиодному излучателю, на который сфокусирован объектив формирования излучения, оптически сопряженный через дихроичное плоское зеркало с первым линзовым компонентом линзовой оборачивающей системы.This problem is solved by the fact that a day-night monocular containing a night channel, consisting of a night objective, an image converter with a microchannel plate, a cube-prism and an eyepiece, sequentially installed on the optical axis of the day a lens, a grid located in its rear focal plane, a lens turning system containing a first lens component, a flat mirror and a second lens component, optically coupled through the hypotenuse face of a cube-prism with an eyepiece, characterized in that the flat mirror is made in the form of a dichroic flat mirror , an LED illuminator is additionally introduced containing a driver connected to an LED emitter, onto which the radiation formation lens is focused, optically coupled through a dichroic flat mirror with the first lens component of the lens wrapping system.

Данная задача решается благодаря дополнительному вводу в монокуляр светодиодного осветителя, сопряженного с дневным каналом для работы при пониженном уровне освещенности вплоть до полной темноты.This problem is solved due to the additional input into the monocular of the LED illuminator, coupled with the daytime channel for operation at a low level of illumination up to complete darkness.

Блок-схема предлагаемой полезной модели представлена на чертеже фиг.1. Устройство содержит ночной канал 1, дневной канал 2 и светодиодный осветитель 3. Ночной канал 1 содержит последовательно установленные на оптической оси ночной объектив 4, электронно-оптический преобразователь (ЭОП) 5 с микроканальной пластиной (МКП) 6, куб-призму 7 и окуляр 8. Дневной канал 2 содержит последовательно установленные на оптической оси дневной объектив 9, сетку 10, установленную в задней фокальной плоскости дневного объектива 9, линзовую оборачивающую систему 11, между первым 12 и вторым 13 линзовыми компонентами которой установлено дихроичное плоское зеркало 14. На его выходе установлен светодиодный осветитель 3. Он содержит драйвер 15, подключенный к светодиодному излучателю 16, на выходе которого установлен сфокусированный на его излучающую площадку объектив формирования излучения (ОФИ) 17, оптически сопряженный через дихроичное плоское зеркало 14 с первым линзовым компонентом 12.The block diagram of the proposed utility model is shown in the drawing Fig. 1. The device contains a night channel 1, a day channel 2 and an LED illuminator 3. The night channel 1 contains a night lens 4, an image converter (EOC) 5 with a microchannel plate (MCP) 6, a cube-prism 7 and an eyepiece 8 installed in series on the optical axis The day channel 2 contains a daytime lens 9, a grid 10 installed in the rear focal plane of a daytime lens 9, a lens turning system 11, between the first 12 and the second 13 lens components of which a dichroic flat mirror 14 is installed in series on the optical axis. LED illuminator 3. It contains a driver 15 connected to an LED emitter 16, at the output of which a radiation formation lens (OFI) 17 focused on its emitting area is installed, optically coupled through a dichroic flat mirror 14 with the first lens component 12.

В ночном канале 1 фотокатод ЭОП 5 работает в области спектра 0,4-0,9 мкм, а его экран - в области спектра 0,53-0,56 мкм. Оптическое покрытие гипотенузной грани куб-призмы 7 пропускает в области спектра 0,53-0,56 мкм и отражает в области спектра 0,38-0,78 мкм. Дихроичное плоское зеркало 14 пропускает на длине волны 0,9 мкм и отражает в области спектра 0,38-0,78 мкм. Светодиодный излучатель 3 работает на длине волны 0,9 мкм.In the night channel 1, the photocathode of the image intensifier tube 5 operates in the spectral range of 0.4-0.9 microns, and its screen - in the spectral region of 0.53-0.56 microns. The optical coating of the hypotenuse face of the cube-prism 7 transmits in the spectral region 0.53-0.56 microns and reflects in the spectral region 0.38-0.78 microns. The dichroic flat mirror 14 transmits at a wavelength of 0.9 microns and reflects in the spectral region 0.38-0.78 microns. LED emitter 3 operates at a wavelength of 0.9 microns.

Устройство работает следующим образом. При функционировании устройства днем свет от Солнца, отраженный от объекта наблюдения и окружающего его фона, приходит в дневной объектив 9. Он создает в своей задней фокальной плоскости на сетке 10 перевернутое изображение объекта и фона. Первый линзовый компонент 12 линзовой оборачивающей системы 11, сфокусированный на сетку 10, с помощью дихроичного плоского зеркала 14 и второго линзового компонента 13 передает изображение в свою заднюю фокальную плоскость этого компонента, которая совпадает с передней фокальной плоскостью окуляра 8 и оптически сопряжена с ней через гипотенузную грань куб-призмы 7. В передней фокальной плоскости окуляра 8 благодаря линзовой оборачивающей системе 11 создается прямое изображение объекта и фона. Оператор наблюдает дневное изображение объекта и фона, передаваемое через куб-призму 7, в окуляр 8.The device works as follows. When the device operates during the day, light from the Sun, reflected from the object of observation and the surrounding background, comes into the daytime lens 9. It creates an inverted image of the object and the background in its rear focal plane on the grid 10. The first lens component 12 of the lens turning system 11, focused on the reticle 10, with the help of a dichroic flat mirror 14 and the second lens component 13 transmits an image to its rear focal plane of this component, which coincides with the front focal plane of the eyepiece 8 and is optically coupled with it through the hypotenuse the face of the cube-prism 7. In the front focal plane of the eyepiece 8, thanks to the lens turning system 11, a direct image of the object and the background is created. The operator observes the daytime image of the object and background, transmitted through the cube-prism 7, into the eyepiece 8.

При работе ночью в условиях нормированного уровня ЕНО≥3×10^-3 лк для обеспечения поиска и обнаружения объекта используется ночной канал 1. Излучение звезд и Луны, определяющее уровень ЕНО, отражается от объекта наблюдения и окружающего его фона, приходит в ночной объектив 4, который создают изображение объекта и фона на фотокатоде ЭОП 5. Он преобразует изображение в видимое и усиливает его по яркости с помощью МКП 6. Изображение объекта и фона, передаваемое через куб-призму 7, наблюдается оператором через окуляр 8.When working at night under conditions of a normalized level of EHO≥3 × 10 ^-3 lx, the night channel 1 is used to ensure the search and detection of an object. which creates an image of the object and the background on the photocathode of the image intensifier 5. It converts the image into a visible one and enhances it in brightness using the MCP 6. The image of the object and background transmitted through the cube-prism 7 is observed by the operator through the eyepiece 8.

Если уровень ЕНО≤3×10^-3 лк или наступает полная темнота, то включается светодиодный осветитель 3. Драйвер 15 запускает светодиодный излучатель 16. Его излучение коллимируется с помощью ОФИ 17, проходит через дихроичное плоское зеркало 14 и с помощью первого линзового компонента 12 линзовой оборачивающей системы 11 переносится в заднюю фокальную плоскость дневного объектива 9. Он направляет излучение на объект и фон, создавая на них пятно подсвета. Излучение, отраженное от объекта и фона, приходит в ночной объектив 4, который создает изображение объекта и фона на фотокатоде ЭОП 5. Далее устройство работает так, как это было описано выше.If the level EHO≤3 × 10 ^-3 lx or complete darkness sets in, then the LED illuminator 3 is turned on. The driver 15 starts the LED emitter 16. Its radiation is collimated using the OFI 17, passes through the dichroic flat mirror 14 and with the help of the first lens component 12 of the lens of the turning system 11 is transferred to the rear focal plane of the daytime lens 9. It directs radiation to the object and background, creating a spot of illumination on them. The radiation reflected from the object and the background arrives at the night lens 4, which creates an image of the object and the background on the photocathode of the image intensifier 5. Further, the device operates as described above.

В настоящее время разработана принципиальная схема устройства и выполнено его макетирование.At present, a schematic diagram of the device has been developed and its prototyping has been completed.

Таким образом, благодаря дополнительному вводу в монокуляр светодиодного осветителя, сопряженного с дневным каналом, обеспечивается работа устройства при пониженном уровне освещенности вплоть до полной темноты.Thus, due to the additional input into the monocular of the LED illuminator, coupled with the daytime channel, the device operates at a reduced illumination level up to complete darkness.

Claims

Day-night monocular containing a night channel, consisting of a night objective, an image converter with a microchannel plate, a cube-prism and an eyepiece, a its rear focal plane, lens turning system, containing a first lens component, a flat mirror and a second lens component, optically coupled through the hypotenuse face of the cube-prism with an eyepiece, characterized in that the flat mirror is made in the form of a dichroic flat mirror, an LED illuminator is additionally introduced, containing a driver connected to an LED emitter, on which the radiation formation lens is focused, optically coupled through a dichroic flat mirror with the first lens component of the lens wrapping system.