PL175076B1 - Przyrząd optyczny - Google Patents

Abstract

1. Przyrzad optyczny zaw ierajacy wziernik, umieszczony na drodze wiazki swiatla widzialnego oraz kamere IR, prze- twarzajaca promieniowanie cieplne, przy czym kamera IR jest polaczona z wzierni- kiem za posrednictwem zespolu posrednie- go, doprowadzajacego obraz z IR kamery do wiazki swiatla widzialnego, znamienny tym, ze na zespole posrednim (4) jest zamocowany filtr (10, 11, 15) tlumiacy swiatlo widzialne, którego dlugosc fali jest rózna od dlugosci swiatla niebieskiego, przy czym filtr (10, 11, 15) jest umieszczo- ny na drodze wiazki promieni swiatla wi- dzialnego. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest przyrząd optyczny.

Wynalazek dotyczy, zwłaszcza przyrządu optycznego do obserwacji i w zakresie światła widzialnego jak i podczerwonego.

Znane wizjery zawierają kamerę, przetwarzającą promienie cieplne na obraz widzialny, tak zwaną IR kamerę. Kamera jest połączona za pośrednictwem zespołu, doprowadzającego obraz w niej przetworzony na drogę wiązki promieni dopływającego światła widzialnego, z wziernikiem do obserwacji dziennej, przez który obserwator ogląda obraz przetworzony w kamerze. Poprzez połączenie IR kamery z wziernikiem do obserwacji dziennej uzyskuje się przyrząd optyczny, za pomocą którego można prowadzić również obserwację w ciemności oraz przy złej pogodzie. Niewidzialne promienie termiczne obserwowanego obszaru są przetwarzane w obraz, który jest widzialny dla oka obserwatora. Obraz IR kamery jest odbijany przez zwierciadło półprzezroczyste i kierowany do wziernika. W normalnych warunkach obserwacji dziennych obraz jest o wiele jaśniejszy niż obraz promieniowania termicznego i dlatego obraz widzialny jest dominującym. Na skutek różnych okoliczności, często konieczne jest użycie dodatkowo IR kamery podczas dnia. W tym przypadku na drodze promieni świetlnych umieszcza się dodatkowo filtr, który nie przepuszcza światła dziennego do wiązki promieni dopływających do wziernika z IR kamery. Kiedy filtr jest umieszczony na drodze promieni wiązki światła widzialnego informację o terenie, czyli obraz terenu, uzyskuje się jedynie z IR kamery. Nie pozwala to na dokładną obserwację terenu, a obraz widziany nie jest dostatecznie wyraźny.

Przyrząd optyczny, według wynalazku charakteryzuje się tym, że na zespole pośrednim jest zamocowany filtr tłumiący światło widzialne, którego długość fali jest różna od długości światła niebieskiego i przy czym filtr jest umieszczony na drodze wiązki promieni światła widzialnego.

175 076

Korzystnie filtr stanowi szkło hartowane BG korzystnie BG-1.

Korzystnie filtr ma pierwszy poziom tłumienia promieniowania w granicach zakresu długości fali światła niebieskiego i drugi, znacznie wyższy poziom tłumienia promieniowania widzialnego w granicach zakresu fal różnych od długości fal światła niebieskiego.

Korzystnie IR kamera zawiera diodę elektroluminescencyjną, która wytwarza obraz widzialny o długości fali około 650 nm.

Korzystnie filtr jest osadzony obrotowo na drodze wiązki promieni świetlnych.

Korzystnie filtr jest osadzony przesuwnie na drodze wiązki promieni świetlnych.

Korzystnie do zespołu pośredniego jest zamocowany zespół kilku filtrów.

Przyrząd optyczny według wynalazku umożliwia wykorzystanie wziernika w warunkach światła dziennego. Uzyskuje się to przez umieszczenie filtru na drodze wiązki promieni świetlnych, dopływającego światła widzialnego, a filtr ma właściwości tłumienia światła widzialnego, mającego długość fali w granicach zakresu długości fali światła niebieskiego. Filtr zwany filtrem niebieskim tłumi całkowicie światło widzialne, oprócz światła niebieskiego. Chociaż filtr jest umieszczony na drodze wiązki promieni świetlnych, to słaby obraz czerwony terenu jest także widzialny. Zastosowanie filtra niebieskiego daje wiele korzyści. Pomimo silnego zabarwienia niebieskiego obraz we wzierniku jest nadal widzialny, a więc wiele szczegółów, ułatwiających użytkownikowi orientację w terenie, jest również widzialnych dla obserwatora. Jednoczesne połączenie obrazu IR z obrazem światła dziennego powoduje to, że obserwator pomimo dnia znajduje w terenie przedmioty wydzielające promieniowanie termiczne (wykrywanie miejsc wysokoaktywnych), zaś obraz dzienny ułatwia identyfikację tych obiektów. Przedmioty, które są niewidoczne na przykład przed wegetacją, są wykrywane przez obraz IR. Efekt ten jest dodatkowo potęgowany na skutek założenia filtru na drodze promieni świetlnych, zaś oko obserwatora rejestruje obraz kontrastowy niebiesko-czerwony, który powstał na skutek nałożenia na siebie obrazu światła dziennego i czerwonego obrazu IR. Filtr jest ze szkła hartowanego, które ma właściwości tłumiące w granicach zakresu długości fal światła widzialnego i dlatego światło niebieskie jest tłumione, zaś obraz niebieski jest widziany we wzierniku. Jak to przedstawiono w przykładach wykonania, filtr jest osadzony obrotowo lub przesuwnie w prowadnicy w otworze zespołu pośredniego. Tak więc użytkownik może obserwować teren w dzień, umieszczając filtr lub filtry, w prosty sposób, na drodze wiązki promieni świetlnych we wzierniku lub w przyrządzie optycznym stanowiącym wziernik połączony z IR kamerą.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładach wykonania na rysunku, na których fig. 1 przedstawia przyrząd optyczny w widoku z boku, z filtrem osadzonym obrotowo w zespole pośrednim, fig. 2 - przyrząd optyczny w widoku z boku z zamocowanym przesuwnie zespołem kilku filtrów.

Przyrząd optyczny 1 przedstawiony na fig. 1 i fig. 2 zawiera IR kamerę 2 osadzoną na wzierniku 3 do obserwacji dziennej, pomiędzy którymi jest umieszczony zespół pośredni 4. W IR kamerze 2, niewidzialne promieniowanie termiczne, z obszaru obserwowanego, przechodzące przez otwór 8 IR kamery, jest przekształcane na widzialny obraz. Obraz jest wytwarzany przez diodę elektroluminescencyjną (nie pokazaną) działającą w zakresie długości fal światła czerwonego, około 650 nm.

IR kamera 2 daje obraz o powiększeniu 1:1, co oznacza, że przekształcony przez kamerę obraz odpowiada obrazowi rzeczywistemu. Wytworzony w IR kamerze 2 obraz kieruje się do zespołu pośredniego 4, który zawiera powierzchnię lustrzaną 7 oraz zwierciadło półprzezroczyste 6, które jest korzystnie zwierciadłem dwubarwnym. Obraz wysłany z IR kamery 2, po odbiciu z powierzchni lustrzanej 7, kieruje się na powierzchnię zwierciadła półprzezroczystego 6. Zwierciadło półprzezroczyste 6 odbija obraz o zakresie częstotliwości przetworzonego IR obrazu, w kierunku wziernika 3. Padające przez otwór 9 promienie światła widzialnego łączą się z odbitym ze zwierciadła półprzezroczystego 6 obrazem i razem wchodzą do wziernika 3. Wziernik 3 jest znanym wziernikiem do obserwacji dziennej i jego budowa nie jest tu opisana w sposób szczegółowy.

W otworze 9 zespołu pośredniego 4 są osadzone, połączone ze sobą dwa filtry 10, 11. Jak to przedstawiono na fig. 1 filtry 10, 11 są osadzone obrotowo wokół osi zaczepu 12. Zaczep 12 jest umieszczony w górnej części otworu 9 zespołu pośredniego 4. Filtr 10 jest filtrem

175 076 znanego typu, tłumiącym światło dzienne, gdy przyrząd optyczny działa w dzień. Jak pokazano na fig. 1 jest on podniesiony do góry. Filtr 11 jest umieszczony na drodze wiązki światła i osłania otwór 9 zespołu pośredniego 4. Filtr 11 jest filtrem niebieskim przepuszczającym światło niebieskie i zatrzymującym pozostałe promienie widzialne. W przypadku, gdy oba filtry 10, 11 są podniesione do góry, a więc otwór 9 jest odsłonięty, obserwator 14 widzi rzeczywisty obraz dzienny. Gdy filtry 10, 11 są opuszczone, a więc otwór 9 jest zasłonięty, promienie widzialne są odgrodzone i obserwator 14 widzi jedynie obraz z IR kamery. Gdy filtr 10 jest podniesiony, a filtr 11 przysłania otwór 9 obraz światła widzialnegojest wiązką promieni światła niebieskiego, łączy się z promieniami IR z kamery 2 i wpada do wziernika 3.

Na figurze 2 przedstawiono drugi przykład wykonania, w którym do zespołu pośredniego 4 jest dołączony zespół kilku filtrów 10,11,15 osadzonych na prowadnicy 13, ograniczającej ich przesunięcie. Obserwator 14 ogląda trzy rodzaje obrazów w zależności od zastosowanych filtrów 10, 11, 15. Na fig. 2, linią przerywaną oznaczono niebieski filtr 15. Zastosowanie zespołu filtrów 10,11,15 umożliwia urozmaicenie tłumienia światła. Każdy filtr 10, 11,15 z osobna może być użyty w przykładach według wynalazku lub można zastosować różną liczbę filtrów niebieskich.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims (7)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Przyrząd optyczny zawierający wziernik, umieszczony na drodze wiązki światła widzialnego oraz kamerę IR, przetwarzającą promieniowanie cieplne, przy czym kamera DR jest połączona z wziernikiem za pośrednictwem zespołu pośredniego, doprowadzającego obraz z IR kamery do wiązki światła widzialnego, znamienny tym, że na zespole pośrednim (4) jest zamocowany filtr (10, 11, 15) tłumiący światło widzialne, którego długość fali jest różna od długości światła niebieskiego, przy czym filtr (10, 11, 15) jest umieszczony na drodze wiązki promieni światła widzialnego.
2. 2. Przyrząd według zastrz. 1, znamienny tym, że filtr (10,11,15) stanowi szkło hartowane BG korzystnie BG-1.
3. 3. Przyrząd według zastrz. 2, znamienny tym, że filtr (10,11,15) ma pierwszy poziom tłumienia promieniowania w granicach zakresu długości fali światła niebieskiego i drugi, znacznie wyższy poziom tłumienia promieniowania widzialnego w granicach zakresu fal różnych od długości fal światła niebieskiego.
4. 4. Przyrząd według zastrz. 1, znamienny tym, że IR kamera (2) zawiera diodę elektroluminescencyjną, która wytwarza obraz widzialny o długości fali około 650 nm.
5. 5. Przyrząd według zastrz. 3, znamienny tym, że filtr (1^, 11) jest osadzony obrotowo na drodze wiązki promieni świetlnych.
6. 6. Przyrząd według zastrz. 3, znamienny tym, że filtr (1<^, 11) jest osadzony przesuwnie na drodze wiązki promieni świetlnych.
7. 7. Przyrząd według zastrz. 1, znamienny tym, że do zespołu pośredniego (4) jest zamocowany zespół kilku filtrów (10,11,15).