RU200679U1

RU200679U1 - Pseudo-binocular night vision goggles with image transmission

Info

Publication number: RU200679U1
Application number: RU2020127090U
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: 2020-08-13
Filing date: 2020-08-13
Publication date: 2020-11-05

Abstract

Полезная модель относится к технике оптико-электронных приборов наблюдения, в частности к очкам ночного видения. Псевдобинокулярные очки ночного видения содержат последовательно установленные на оптической оси ночной объектив, электронно-оптический преобразователь и окулярную систему, содержащую проекционный объектив, сфокусированный на экран электронно-оптического преобразователя, двугранную призму с двумя - правой и левой отражающими зеркальными поверхностями, разделяющими окулярную систему на правую и левую окулярные ветки, каждая из которых содержит последовательно установленные промежуточный объектив, плоское зеркало и окуляр. Кроме того, каждая зеркально отражающая поверхность двугранной призмы выполнена светоделительной, на выходе правой светоделительной отражающей поверхности дополнительно установлен первый телевизионный объектив, оптически сопряженный через правую светоделительную поверхность с проекционным объективом и сфокусированный на матрицу ПЗС дополнительно введенной первой телевизионной камеры, подключенной к карманному персональному компьютеру, на выходе левой светоделительной поверхности дополнительно установлен второй телевизионный объектив, оптически сопряженный через левую светоделительную поверхность с проекционным объективом и сфокусированный на матрицу ПЗС дополнительно введенной второй телевизионной камеры, подключенной к радиопередатчику со штыревой антенной.Технический результат заключается в дистанционной передаче изображения и его запись в КПК.The utility model relates to the technique of optoelectronic observation devices, in particular, to night vision goggles. Pseudobinocular night vision goggles contain a night lens, an image converter and an eyepiece system, which contains a projection lens focused on the image converter screen, and a dihedral prism with two - right and left - reflecting mirror surfaces dividing the eyepiece system into the right and left eyepiece branches, each of which contains an intermediate lens, a flat mirror and an eyepiece in series. In addition, each specularly reflecting surface of the dihedral prism is made of a beamsplitter, at the output of the right beamsplitting reflective surface, the first television lens is additionally installed, optically coupled through the right beamsplitting surface with the projection lens and focused on the CCD matrix of the additionally introduced first television camera connected to a pocket personal computer, at the exit of the left beam-splitting surface, a second television lens is additionally installed, optically coupled through the left beam-splitting surface with a projection lens and focused on the CCD matrix of an additionally introduced second television camera connected to a radio transmitter with a whip antenna. The technical result consists in remote image transmission and its recording in the PDA ...

Description

Предлагаемая полезная модель относится к технике оптико-электронных приборов наблюдения, в частности, к очкам ночного видения.The proposed utility model relates to the technique of optoelectronic observation devices, in particular, to night vision goggles.

Известен принятый за аналог прибор - бинокулярные очки ночного видения ОНВ) (см. Гейхман И.Л., Волков В.Г. Видение и безопасность. М.: Новости, 2009, 840 с, с. 51, рис. 2.2.1), а также модель 1ПН63М фирмы ОАО «ЛЗОС» (Бинокулярные очки ночного видения. Проспект ОАО «ЛЗОС», РФ, г. Лыткарино Московской обл., 2014 г.). Бинокулярные ОНВ состоят из двух одинаковых каналов под правый и под левый глаз оператора. Каждый из каналов состоит из последовательно установленных на оптической оси ночного объектива, электронно-оптического преобразователя (ЭОП) и окуляра. Недостатками ОНВ являются значительные масса, габариты и стоимость, а также невозможность дистанционно передачи изображения и его записи в карманном персональном компьютере (КПК).Known adopted for an analog device - binocular night vision goggles ONV) (see Geykhman I.L., Volkov V.G. Vision and safety. M .: Novosti, 2009, 840 p. 51, Fig. 2.2.1) , as well as model 1PN63M by OJSC LZOS (Binocular night vision goggles. Prospect of OJSC LZOS, RF, Lytkarino, Moscow region, 2014). Binocular NVDs consist of two identical channels under the operator's right and left eyes. Each of the channels consists of a night objective, an image intensifier tube (EOC) and an eyepiece installed in series on the optical axis. The disadvantages of ONV are significant weight, dimensions and cost, as well as the impossibility of remotely transmitting an image and recording it in a pocket personal computer (PDA).

Известен принятый за прототип прибор - псевдобинокулярные ОНВ «Альфа-3122» ОАО НПО «Альфа» (Псевдобинокулярные очки ночного видения «Альфа-3122». Проспект ОАО НПО «Альфа», РФ, М., 2013 г.), модель ПН-14К (Псевдобинокулярные очки ночного видения ПН-14К. Проспект ПО ГУП НПЗ, РФ, г. Новосибирск, 2018 г.), а также модель AN/PVS-7B/D фирмы Litton (США) (Night Vision Goggles AN/PVS-7B/D. Проспект фирмы Litton, США, 2019 г. Псевдобинокулярные ОНВ содержат последовательно установленные на оптической оси ночной объектив, ЭОП и окулярную систему с разводкой изображения на два глаза. В отличие от устройства - аналога псевдобинокулярные ОНВ имеют меньшие массу, габариты и стоимость, но по-прежнему не обеспечивают дистанционную передачу изображения и его запись в КПК.Known adopted as a prototype device - pseudobinocular ONV "Alpha-3122" JSC NPO Alfa (Pseudobinocular night vision goggles "Alpha-3122". Prospect of JSC NPO "Alpha", RF, M., 2013), model PN-14K (Pseudobinocular night vision goggles PN-14K. Prospectus PO GUP NPZ, RF, Novosibirsk, 2018), as well as model AN / PVS-7B / D from Litton (USA) (Night Vision Goggles AN / PVS-7B / D. Prospectus of Litton, USA, 2019. Pseudobinocular NVDs contain a night objective, an image intensifier and an eyepiece system with image wiring for two eyes sequentially installed on the optical axis.In contrast to the analog device, pseudobinocular NVDs have less weight, dimensions and cost, but still do not provide remote transmission of the image and its recording in the PDA.

Задачей предлагаемой полезной модели является дистанционная передача изображения и его запись в КПК.The task of the proposed utility model is the remote transmission of an image and its recording in a PDA.

Указанная задача решается тем, что псевдобинокулярные очки ночного видения, содержащие последовательно установленные на оптической оси ночной объектив, электронно-оптический преобразователь и окулярную систему, содержащую проекционный объектив, сфокусированный на экран электронно-оптического преобразователя, двугранную призму с двумя - правой и левой отражающими зеркальными поверхностями, разделяющими окулярную систему на правую и левую окулярные ветки, каждая из которых содержит последовательно установленные промежуточный объектив, плоское зеркало и окуляр, отличающиеся тем, что каждая зеркально отражающая поверхность двугранной призмы выполнена светоделительной, на выходе правой светоделительной отражающей поверхности дополнительно установлен первый телевизионный объектив, оптически сопряженный через правую светоделительную поверхность с проекционным объективом и сфокусированный на матрицу ПЗС дополнительно введенной первой телевизионной камеры, подключенной к карманному персональному компьютеру, на выходе левой светоделительной поверхности дополнительно установлен второй телевизионный объектив, оптически сопряженный через левую светоделительную поверхность с проекционным объективом и сфокусированный на матрицу ПЗС дополнительно введенной второй телевизионной камеры, подключенной к радиопередатчику со штыревой антенной.This problem is solved by the fact that pseudo-binocular night vision goggles containing a night lens, an image converter and an eyepiece system containing a projection lens focused on the screen of an image converter, a dihedral prism with two - right and left reflective mirror surfaces dividing the eyepiece system into right and left eyepiece branches, each of which contains a serially installed intermediate lens, a flat mirror and an eyepiece, characterized in that each specularly reflecting surface of the dihedral prism is made of beamsplitting, at the output of the right beamsplitting reflecting surface, the first television lens is additionally installed optically coupled through the right beam splitting surface with the projection lens and focused on the CCD matrix of the additionally introduced first television camera connected to the pocket personal at the computer, at the output of the left beam-splitting surface, a second television lens is additionally installed, optically coupled through the left beam-splitting surface with the projection lens and focused on the CCD matrix of an additionally introduced second television camera connected to a radio transmitter with a whip antenna.

Решение данной задачи достигается тем, что в состав псевдобинокулярных ОНВ вводится первая телевизионная (ТВ) камера, подключенная к КПК, и вторая ТВ камера, подключенная к радиопередатчику.The solution to this problem is achieved by introducing the first television (TV) camera connected to the PDA and the second TV camera connected to the radio transmitter into the composition of the pseudobinocular ONV.

Блок-схема предлагаемой полезной модели представлена на чертеже фиг. 1. Устройство состоит из последовательно установленных на оптической оси ночного объектива 1, ЭОП 2 и псевдобинокулярной окулярной системы 3. Она содержит проекционный объектив 4, сфокусированный на экран ЭОП 2, двугранную призму 5 с двумя - правой 6 и левой 7 светоделительными поверхностями. Двугранная призма 5 разделяет окулярную систему 3 на правую 8 и левую 9 окулярные ветви. Каждая из них содержит последовательно установленные промежуточный объектив 10 (11), плоское зеркало 12 (13) и окуляр 14 (15). На выходе правой светоделительной поверхности 6 установлен первый ТВ объектив 16, оптически сопряженный через правую светоделительную поверхность 6 с проекционным объективом 4 и сфокусированный на матрицу ПЗС первой ТВ камеры 17, подключенной к КПК 18. На выходе левой светоделительной поверхности 7 установлен второй ТВ объектив 19, оптически сопряженный через левую светоделительную поверхность 7 с проекционным объективом 4 и сфокусированный на матрицу ПЗС второй ТВ камеры 20, подключенной к радиопередатчику 21 со штыревой антенной 22.A block diagram of the proposed utility model is shown in FIG. 1. The device consists of a night objective 1, an image intensifier tube 2 and a pseudobinocular eyepiece system 3 in series installed on the optical axis. It contains a projection lens 4 focused on the image intensifier tube 2, a dihedral prism 5 with two - right 6 and left 7 beamsplitting surfaces. Dihedral prism 5 divides the eyepiece system 3 into the right 8 and left 9 ocular branches. Each of them contains a serially installed intermediate objective 10 (11), a flat mirror 12 (13) and an eyepiece 14 (15). The first TV lens 16 is installed at the exit of the right beam-splitting surface 6, optically coupled through the right beam-splitting surface 6 with the projection lens 4 and focused on the CCD matrix of the first TV camera 17 connected to the PDA 18. At the exit of the left beam-splitting surface 7, the second TV lens 19 is installed, optically coupled through the left beam-splitting surface 7 with the projection lens 4 and focused on the CCD matrix of the second TV camera 20 connected to the radio transmitter 21 with a whip antenna 22.

Фотокатод ЭОП 2 работает в области спектра 0,4 - 0,9 мкм, а экран ЭОП 2 - в области спектра 0,53 - 0,56 мкм. Правая 6 и левая 7 дихроичные поверхности отражают свет в области спектра 0,53 - 0,45 мкм (90%) и пропускают в этой же области спектра (10%).The photocathode of the image intensifier tube 2 operates in the spectral range of 0.4 - 0.9 microns, and the screen of the image intensifier tube 2 - in the spectral region 0.53 - 0.56 microns. The right 6 and left 7 dichroic surfaces reflect light in the spectral region 0.53 - 0.45 microns (90%) and transmit in the same spectral region (10%).

Устройство работает следующим образом. Излучение звезд и Луны, определяющее уровень естественной ночной освещенности (ЕНО), отражается от объекта наблюдения, окружающего его фона и приходит в ночной объектив 1. Он создает изображение объекта и фона на фотокатоде ЭОП 2, который преобразует изображение в видимое и усиливает его по яркости. Проекционный объектив 4 передает излучение с экрана ЭОП 2 на двугранную призму 5. Ее правая 6 и левая 7 светоделительная поверхность разделяют излучение в правую 8 и в левую 9 окулярную ветвь, отражая 90% излучения с экрана ЭОП 2. В каждой ветви 8 (9) промежуточный объектив 10 (11) с помощью плоского зеркала 12 (13) передает изображение в переднюю фокальную плоскость окуляра 14 (15). Оператор наблюдает в эти окуляры изображения объекта и фона. При передаче излучения с экрана ЭОП 2 с помощью проекционного объектива 4 на правую светоделительную поверхность 6 10% излучения с экрана ЭОП 2 проходит через нее и приходит в первый ТВ объектив 16. Он создает изображение объекта и фона на матрице ПЗС первой ТВ камеры 17. Она преобразует изображение в видеосигнал, который поступает в КПК 18. Здесь изображение обрабатывается, записывается и тиражируется. При передаче излучения с экрана ЭОП 2 с помощью проекционного объектива 4 на левую светоделительную поверхность 7 (10% излучения с экрана ЭОП 2) излучение проходит через нее и приходит во второй ТВ объектив 19, который создает изображение на матрице ПЗС второй ТВ камеры 20. Она преобразует изображение в видеосигнал, который передается в радиопередатчик 21, он преобразует видеосигнал в радиочастотный сигнал. Этот сигнал с помощью штыревой антенны 22 излучается в эфир, осуществляя дистанционную передачу изображения.The device works as follows. Radiation from the stars and the Moon, which determines the level of natural night illumination (EHO), is reflected from the object of observation, the surrounding background and arrives at the night lens 1. It creates an image of the object and the background on the photocathode of the image intensifier 2, which converts the image into visible and enhances it in brightness ... The projection lens 4 transmits radiation from the screen of the image intensifier tube 2 to the dihedral prism 5. Its right 6 and left 7 beam-splitting surfaces separate the radiation into the right 8 and left 9 ocular branches, reflecting 90% of the radiation from the screen of the image intensifier 2. In each branch 8 (9) the intermediate objective 10 (11), using a flat mirror 12 (13), transmits the image to the front focal plane of the eyepiece 14 (15). The operator observes images of the object and background through these eyepieces. When transmitting radiation from the image intensifier tube 2 using the projection lens 4 to the right beam splitting surface 6, 10% of the radiation from the image intensifier tube 2 passes through it and arrives at the first TV lens 16. It creates an image of the object and background on the CCD matrix of the first TV camera 17. It converts the image into a video signal, which enters the PDA 18. Here the image is processed, recorded and replicated. When transmitting radiation from the image intensifier tube 2 using the projection lens 4 to the left beam splitting surface 7 (10% of the radiation from the image intensifier tube 2), the radiation passes through it and enters the second TV lens 19, which creates an image on the CCD matrix of the second TV camera 20. It converts the image into a video signal, which is transmitted to the radio transmitter 21, it converts the video signal into an RF signal. This signal is transmitted by the whip antenna 22 into the air, carrying out remote transmission of the image.

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

Таким образом, за счет введения в состав псевдобинокулярных ОНВ первой телевизионной (ТВ) камеры, подключенной к КПК, и второй телевизионной ТВ камеры, подключенной к радиопередатчику, осуществляется дистанционная передача изображения и его запись в КПК.Thus, due to the introduction of the first television (TV) camera connected to the PDA and the second television TV camera connected to the radio transmitter into the pseudobinocular NVC, the image is remotely transmitted and recorded in the PDA.

Claims

Pseudobinocular night vision goggles containing a night lens, an image converter and an eyepiece system, which contains a projection lens focused on the image converter screen, a dihedral prism with two - right and left - reflecting mirror surfaces, dividing the eyepiece system into right and left ocular branches, each of which contains a serially installed intermediate lens, a flat mirror and an eyepiece, characterized in that each mirror-reflecting surface of the dihedral prism is made of a beam splitter, at the exit of the right beam-splitting reflective surface, the first television lens is additionally installed, optically coupled through the right beam-splitter surface with a projection lens and focused on the CCD matrix of the additionally introduced first television camera connected to a pocket personal computer, at the output of the left light dividing surface, a second television lens is additionally installed, optically coupled through the left beam-splitting surface with the projection lens and focused on the CCD matrix of an additionally introduced second television camera connected to a radio transmitter with a whip antenna.