RU212412U1 - Комбинированный бинокль - Google Patents

Abstract

Предлагаемая полезная модель относится к технике оптико-электронных приборов наблюдения, в частности к биноклям. Задачей предлагаемой полезной модели является обеспечение видения ночью как при нормальной, так и при пониженной прозрачности атмосферы. Обеспечение видения ночью как при нормальной, так и при пониженной прозрачности атмосферы достигается за счет дополнительно введенных тепловизионного и телевизионного каналов.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к технике оптико-электронных приборов наблюдения, в частности к биноклям.

Известен принятый за аналог дневной бинокль, содержащий два идентичных канала - правый и левый, каждый из которых состоит из последовательно установленных на оптической оси объектива, призменной оборачивающей системы Порро и окуляра, причем в правом канале в передней фокальной плоскости окуляра установлена сетка (см. «Новая эра инноваций. Профессиональные охотничьи бинокли фирмы Steiner-Optic GmbH, Германия, 2015, с. 5. Бинокль Night Hunter 8x30, Япония, с. 47 - 48, а также Nikon Sport Optics, 2012 - 2013, Каталог фирмы Nikon Co.Ltd., Япония, 8×30II/10×35E. 7×50IFSP WP/10×70 IFSP WP, 9×3 2,5SE/10×42SE/10×42SE CF/12×50SE CF). Недостатками бинокля являются его значительные габариты и масса, неспособность обеспечить видение ночью как при нормальной, так и при пониженной прозрачности атмосферы.

Известен принятый за прототип дневной бинокль, содержащий два идентичных канала - правый и левый, каждый из которых состоит из последовательно установленных на оптической оси дневного объектива, призмы Пехана и окуляра, причем в правом канале в передней фокальной плоскости окуляра установлена сетка (см. A Better View of the World Sport Optics. Каталог фирмы Meopta-Optica, s.r.o., Чехия, www.meopta.com, а также «Жить увиденным. Охота». Каталог фирмы Carl Zeiss Sport Optics, Германия, 2012-2013, www.zeiss.de/sports.optics, c.66, 7×50 GAT Marine). Данный бинокль за счет использования в качестве оборачивающей системы призмы Пехана по сравнению с устройством-аналогом имеет меньшие габариты и массу, однако не обеспечивает видение ночью как при нормальной, так и при пониженной прозрачности атмосферы.

Задачей предлагаемой полезной модели является обеспечение видения ночью как при нормальной, так и при пониженной прозрачности атмосферы.

Указанная задача решается тем, что бинокль, содержащий два идентичных канала - правый и левый, каждый из которых состоит из последовательно установленных на оптической оси дневного объектива, призмы Пехана и окуляра, причем в правом канале в передней фокальной плоскости окуляра установлена сетка, отличающийся тем, что дополнительно содержит тепловизионный канал, состоящий из последовательно установленных на оптической оси инфракрасного объектива, тепловизионного модуля, содержащего последовательно электрически соединенные микроболометрическую матрицу фотодетекторов, электронный блок и первый OLED-дисплей, первого плоского зеркала и первого проекционного объектива, сфокусированного на экран первого OLED-дисплея и оптически сопряженного через дополнительно введенные первое дихроичное плоское зеркало с дневным объективом правого канала, дополнительно содержит низкоуровневый телевизионный канал, состоящий из последовательно установленных на оптической оси телевизионного объектива и телевизионного модуля, содержащего последовательно электрически соединенные матрицу прибора с зарядовой связью, видеоусилитель и второй OLED-дисплей, второго плоского зеркала и второго проекционного объектива, сфокусированного на экран второго OLED-дисплея и оптически сопряженное через дополнительно введенное второе дихроичное плоское зеркало с дневным объективом левого канала.

Обеспечение видения ночью как при нормальной, так и при пониженной прозрачности атмосферы достигается за счет дополнительно введенного тепловизионного и телевизионного каналов.

Блок-схема предлагаемого устройства представлена на чертеже фиг. 1. Комбинированный бинокль состоит из правого 1 и левого 2 дневных каналов. Правый дневной канал 1 состоит из последовательно установленных на оптической оси первого дневного объектива 3, первой призмы Пехана 4 и первого окуляра 6. В его передней фокальной плоскости установлена сетка 5. Левый канал 2 состоит из последовательно установленных на оптической оси второго дневного объектива 7, второй призмы Пехана 8 и второго окуляра 9. На входе первого дневного объектива 3 установлен тепловизионный канал 10. Он состоит из последовательно установленных на оптической оси инфракрасного (ИК) объектива 11, тепловизионного модуля 12, содержащего последовательно электрически соединенные микроболометрическую матрицу фотодетекторов 13, электронный блок 14 и первый OLED-дисплей 15, первого плоского зеркала 16, первого проекционного объектива 17 и первого дихроичного плоского зеркала 18, оптически сопряженного с правым дневным объективом 3. На входе второго дневного объектива 7 установлен низкоуровневый телевизионный канал 19. Он состоит из последовательно установленных на оптической оси телевизионного объектива 20, телевизионного модуля 21, содержащего последовательно электрически соединенные матрицу ПЗС 22, видеоусилитель 23 и второй OLED-дисплей 24, второго плоского зеркала 25, второго проекционного объектива 26 и второго дихроичного плоского зеркала 27, оптически сопряженного со вторым дневным объективом 7. При этом первый проекционный объектив 17 сфокусирован на экран первого OLED-дисплея 15, а второй проекционный объектив 26 сфокусирован на экран второго OLED-дисплея 24.

Все оптически элементы 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 пропускают в области спектра 0,38-0,78 мкм, ИК объектив 11 пропускает в области спектра 8-12 мкм, в которой работает микроболометрическая матрица фотодетекторов 13 тепловизионного модуля 12, экраны первого 15 и второго 24 OLED-дисплеев работают в области спектра 0,53-0,56 мкм, телевизионный объектив 20 пропускает в области спектра 0,4-1,1 мкм, в которой работает матрица ПЗС 22. Первое дихроичное плоское зеркало 18 и второе дихроичное плоское зеркало 27 пропускают в области спектра 0,38-0,78 мкм и отражают в области спектра 0,53-0,56 мкм.

Устройство работает следующим образом. При функционировании днем солнечный свет, отраженный от объекта наблюдения и окружающего его фона, проходит через первое дихроичное плоское зеркало 18 и приходит в первый дневной объектив 3. Он создает в своей задней фокальной плоскости перевернутое изображение объекта и фона. Оно переносится через первую призму Пехана 4, которая оборачивает изображение на 180° и переносит его в переднюю фокальную плоскость первого окуляра 6, через который оператор наблюдает изображение правым глазом. При этом на изображение накладывается изображение сетки 5. Это позволяет точно визировать оптическую ось на объект наблюдения, а по шкале сетки можно грубо измерить дальность до объекта.

Одновременно солнечный свет, отраженный от объекта наблюдения и окружающего его фона, проходит через второе дихроичное плоское зеркало 27 и приходит во второй дневной объектив 7. Он создает в своей задней фокальной плоскости перевернутое изображение объекта и фона. Оно переносится через вторую призму Пехана 8, которая оборачивает изображение на 180° и переносит его в переднюю фокальную плоскость второго окуляра 9, через который оператор наблюдает изображение левым глазом. В результате оператор наблюдает двумя глазами стереоскопическое изображение.

При работе ночью в условиях нормальной прозрачности атмосферы и при нормированном уровне естественной ночной освещенности ЕНО ≥3×10^-3 лк работает ТВ канал 19. Излучение звезд и Луны, определяющее уровень ЕНО, отражается от объекта наблюдения, окружающего его фона и приходит в ТВ объектив 20. Он создает изображение объекта и фона на матрице ПЗС 22 ТВ модуля 21. Матрица ПЗС 22 преобразует изображение в видеосигнал, который поступает в видеоусилитель 23, где усиливается и обрабатывается в реальном масштабе времени. С выхода видеоусилителя 23 видеосигнал передается во второй OLED-дисплей 24. Изображение с его экрана через второе плоское зеркало 25 и второй проекционный объектив 26 передается на второе дихроичное плоское зеркало 27, отражается от него и приходит во второй дневной объектив 7, который совместно со вторым проекционным объективом 26 переносит изображение в заднюю фокальную плоскость второго дневного объектива 7. Далее устройство работает так, как это было описано выше.

При работе ночью в условиях пониженной прозрачности атмосферы (дымка, туман, дождь, снегопад и др.) и при пониженном уровне ЕНО≤3×10^-3 лк работает тепловизионный канал 10. Собственное тепловое излучение объекта и фона приходит в ИК объектив 11. Он создает тепловое изображение объекта и фона на микроболометрической матрице фотодетекторов 13 тепловизионного модуля 12. Микроболометрическая матрица фотодетекторов 13 преобразует изображение в видеосигнал, который поступает в электронный блок 14, где усиливается и обрабатывается в реальном масштабе времени. С выхода электронного блока 14 видеосигнал поступает в первый OLED-дисплей 15. Изображение с его экрана через первое плоское зеркало 16 и первый проекционный объектив 17 передается на первое дихроичное плоское зеркало 18, отражается от него и приходит в первый дневной объектив 3, который совместно с первым проекционным объективом 17 переносит изображение в заднюю фокальную плоскость объектива 3. Далее устройство работает так, как это было описано выше.

В настоящее время разработана принципиальная схема устройства и выполнено его макетирование.

Таким образом, за счет дополнительного введенного тепловизионного и телевизионного каналов, обеспечивается видение ночью как при нормальной, так и при пониженной прозрачности атмосферы.

Claims (1)

1. Бинокль, содержащий два идентичных канала - правый и левый, каждый из которых состоит из последовательно установленных на оптической оси дневного объектива, призмы Пехана и окуляра, причем в правом канале в передней фокальной плоскости окуляра установлена сетка, отличающийся тем, что дополнительно содержит тепловизионный канал, состоящий из последовательно установленных на оптической оси инфракрасного объектива, тепловизионного модуля, содержащего последовательно электрически соединенные микроболометрическую матрицу фотодетекторов, электронный блок и первый OLED-дисплей, первого плоского зеркала и первого проекционного объектива, сфокусированного на экран первого OLED-дисплея и оптически сопряженного через дополнительно введенные первое дихроичное плоское зеркало с дневным объективом правого канала, дополнительно содержит низкоуровневый телевизионный канал, состоящий из последовательно установленных на оптической оси телевизионного объектива и телевизионного модуля, содержащего последовательно электрически соединенные матрицу прибора с зарядовой связью, видеоусилитель и второй OLED-дисплей, второго плоского зеркала и второго проекционного объектива, сфокусированного на экран второго OLED-дисплея и оптически сопряженного через дополнительно введенное второе дихроичное плоское зеркало с дневным объективом левого канала.

Images