RU2655051C1 - Optical system of the observation device - Google Patents
Optical system of the observation device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2655051C1 RU2655051C1 RU2016135818A RU2016135818A RU2655051C1 RU 2655051 C1 RU2655051 C1 RU 2655051C1 RU 2016135818 A RU2016135818 A RU 2016135818A RU 2016135818 A RU2016135818 A RU 2016135818A RU 2655051 C1 RU2655051 C1 RU 2655051C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lens
- channel
- branches
- night
- optical system
- Prior art date
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 52
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 claims abstract description 16
- 238000001931 thermography Methods 0.000 claims abstract description 7
- QNRATNLHPGXHMA-XZHTYLCXSA-N (r)-(6-ethoxyquinolin-4-yl)-[(2s,4s,5r)-5-ethyl-1-azabicyclo[2.2.2]octan-2-yl]methanol;hydrochloride Chemical compound Cl.C([C@H]([C@H](C1)CC)C2)CN1[C@@H]2[C@H](O)C1=CC=NC2=CC=C(OCC)C=C21 QNRATNLHPGXHMA-XZHTYLCXSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 7
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 6
- 238000005286 illumination Methods 0.000 abstract description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 5
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 4
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 2
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000004297 night vision Effects 0.000 description 1
- 238000011022 operating instruction Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
- G02B23/12—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices with means for image conversion or intensification
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
- F41G3/00—Aiming or laying means
- F41G3/06—Aiming or laying means with rangefinder
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Astronomy & Astrophysics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области оптико-электронной техники и может быть применено для оптико-электронных приборов, используемых в самых разнообразных условиях эксплуатации.The present invention relates to the field of optoelectronic technology and can be applied to optoelectronic devices used in a wide variety of operating conditions.
Известен прибор наблюдения - прицел со встроенным импульсным лазерным дальномером (патент RU 2526230 С1, опубл. 20.08.2014), содержащий однократный дневной канал и многократный дневно-ночной канал с переключением визуального наблюдения на электронно-оптический преобразователь, а также канал лазерного дальномера, в котором приемная ветвь совмещена с дневным однократным каналом, а передающая ветвь выполнена отдельной.A known observation device is an sight with an integrated pulsed laser rangefinder (patent RU 2526230 C1, publ. 08/20/2014) containing a single day channel and a multiple day-night channel with switching visual observation to an electron-optical converter, as well as a laser rangefinder channel, in wherein the receiving branch is aligned with the daily single channel, and the transmitting branch is made separate.
Недостатком этой оптической системы является необходимость в активной подсветке при недостаточной освещенности на местности и сложность исполнения передающей ветви дальномерного канала прицела, вывод излучения которой обуславливает наличие частичного виньетирования в многократном дневно-ночном канале.The disadvantage of this optical system is the need for active illumination in low light on the terrain and the complexity of the transmitting branch of the range-finding channel of the sight, the output of which determines the presence of partial vignetting in a multiple day-night channel.
Наиболее близкой по технической сущности является оптическая система прибора наблюдения ТКН-3 (рис. 13, стр. 25, «Танковые приборы ночного видения, техническое описание и инструкция по эксплуатации», В.П. Тимохович, Военное издательство Министерства обороны СССР, Москва, 1973 г., 112 с.), содержащая общую входную головную призму, ночной и дневной каналы и общие для обоих каналов элементы: поворотное отражающее зеркало и две ветви, каждая из которых содержит ромбическую призму и окуляр. Ночной канал содержит объектив, состоящий из трех компонентов, первый и третий из которых - двухлинзовые склейки, второй - выпукло-вогнутый мениск, обращенный вогнутостью к изображению, электронно-оптический преобразователь, отражающие зеркала и две симметрично расположенные ветви, в каждой из которых содержится оборачивающая система, а дневной канал содержит две симметрично расположенные ветви, в каждой из которых содержится последовательно установленные объектив, призма АР-90, коллектив, отражающее зеркало и оборачивающая система, а в одной из ветвей содержится сетка с угломерной и дальномерной шкалами.The closest in technical essence is the optical system of the monitoring device TKN-3 (Fig. 13, p. 25, “Tank night vision devices, technical description and operating instructions”, V.P. Timokhovich, Military Publishing House of the USSR Ministry of Defense, Moscow, 1973, 112 pp.), Containing a common input head prism, night and day channels and elements common to both channels: a rotary reflecting mirror and two branches, each of which contains a rhombic prism and an eyepiece. The night channel contains a lens consisting of three components, the first and third of which are two-lens gluing, the second is a convex-concave meniscus facing concavity to the image, an electron-optical converter, reflecting mirrors and two symmetrically located branches, each of which contains a wraparound the system, and the day channel contains two symmetrically located branches, each of which contains a sequentially mounted lens, an AR-90 prism, a team, a reflecting mirror and a reversing system, and in one of the branches contains a grid with a goniometric and rangefinder scales.
Недостатком этой оптической системы является необходимость в активной подсветке при недостаточной освещенности на местности и невысокая точность измерения дальности до целей, обусловленная методом измерения дальности по дальномерной шкале при известной высоте цели.The disadvantage of this optical system is the need for active illumination in low light on the ground and the low accuracy of measuring ranges to targets, due to the method of measuring ranges on a rangefinder scale at a known target height.
Задачей настоящего изобретения является обеспечение возможности ночного наблюдения при недостаточной внешней освещенности без применения активной подсветки с сохранением качества оптического изображения и возможности измерения дальности через единую входную оптику оптической системы.The objective of the present invention is to provide the possibility of night observation with insufficient external illumination without the use of active backlight while maintaining the quality of the optical image and the possibility of measuring range through a single input optics of the optical system.
Технический результат, обусловленный поставленной задачей, достигается тем, что в оптической системе прибора наблюдения, содержащей общую входную головную призму, ночной и дневной каналы и общие для обоих каналов элементы: поворотное отражающее зеркало и две ветви, каждая из которых содержит ромбическую призму и окуляр, ночной канал содержит объектив, состоящий из трех компонентов, второй из которых - выпукло-вогнутый мениск, отражающие зеркала и две симметрично расположенные ветви, в каждой из которых содержится оборачивающая система, а дневной канал содержит две симметрично расположенные ветви, в каждой из которых содержится объектив, коллектив, отражающее зеркало и оборачивающая система, в отличие от известной, ночной канал содержит объектив, первый компонент которого выполнен в виде положительного выпукло-вогнутого мениска, обращенного вогнутостью к изображению, второй компонент обращен выпуклостью к изображению, третий компонент выполнен в виде положительного выпукло-вогнутого мениска, обращенного вогнутостью к изображению, тепловизионное матричное фотоприемное устройство, оптически сопряженное с объективом, и микродисплей, оптически сопряженный с оборачивающими системами двух симметричных ветвей ночного канала, при этом выполняется следующее соотношение:The technical result due to the task is achieved by the fact that in the optical system of the observation device containing a common input head prism, night and day channels and elements common to both channels: a rotary reflecting mirror and two branches, each of which contains a rhombic prism and an eyepiece, the night channel contains a lens consisting of three components, the second of which is a convex-concave meniscus, reflecting mirrors and two symmetrically located branches, each of which contains a wrapping system, the day channel contains two symmetrically located branches, each of which contains a lens, a collective, a reflecting mirror and a wraparound system, in contrast to the known, the night channel contains a lens, the first component of which is made in the form of a positive convex-concave meniscus facing concavity to the image, the second component is convex to the image, the third component is made in the form of a positive convex-concave meniscus, facing the concavity to the image, thermal imaging matrix photo reception th device optically coupled to the lens, and a micro-optically coupled with wrapping systems of the two symmetrical branches night channel, with the following relation:
где d4 - расстояние вдоль оптической оси между вторым и третьим компонентами объектива;where d 4 is the distance along the optical axis between the second and third components of the lens;
ƒоб.н. - фокусное расстояние объектива ночного канала.ƒ vol - the focal length of the night channel lens.
Такая оптическая система прибора наблюдения обеспечивает возможность ночного наблюдения при недостаточной внешней освещенности без применения активной подсветки.Such an optical system of the observation device provides the possibility of night observation in insufficient ambient light without the use of active illumination.
Сущность изобретения по второму варианту заключается в том, что оптическая система прибора наблюдения, в отличие от известной, содержит дополнительную линзу в ночном канале между микродисплеем и оборачивающими системами, выполненную в виде положительного выпукло-вогнутого мениска, обращенного вогнутостью к микродисплею, микродисплей оптически сопряжен с оборачивающими системами двух симметричных ветвей ночного канала с учетом дополнительной линзы, при этом выполняется следующее соотношение:The essence of the invention according to the second embodiment is that the optical system of the observation device, in contrast to the known one, contains an additional lens in the night channel between the microdisplay and the wrapping systems, made in the form of a positive convex-concave meniscus facing concavity to the microdisplay, the microdisplay is optically paired with by the wrapping systems of two symmetrical branches of the night channel, taking into account an additional lens, the following relation is fulfilled:
где dд-мд - расстояние между дополнительной линзой и микродисплеем;where d d-md is the distance between the additional lens and microdisplay;
ƒдоп.л. - фокусное расстояние дополнительной линзы.ƒ extra l - focal length of an additional lens.
Такая оптическая система прибора наблюдения обеспечивает возможность улучшения качества ночного наблюдения с более высоким значением увеличения ночного канала.Such an optical system of the observation device provides an opportunity to improve the quality of night observation with a higher magnification of the night channel.
Сущность изобретения по третьему варианту заключается в том, что оптическая система прибора наблюдения, в отличие от известной, содержит в каждой из ветвей дневного канала между объективом и коллективом вместо призмы АР-90 спектроделительную призму-кубик, при этом в одной из ветвей в проходящем направлении через призму-кубик установлен полупроводниковый лазерный излучатель, а в другой - приемник лазерного излучения, оптически сопряженные с соответствующими объективами дневного канала.The essence of the invention according to the third embodiment is that the optical system of the observation device, in contrast to the known one, contains in each of the branches of the daytime channel between the lens and the team, instead of the prism AP-90, a spectro-splitting prism-cube, while in one of the branches in the passing direction a semiconductor laser emitter is installed through a prism-cube, and in another, a laser radiation receiver optically coupled to the corresponding lenses of the day channel.
Такая оптическая система прибора наблюдения обеспечивает возможность точного измерения дальности через единую входную оптику оптической системы, сохраняя параметры дневного канала прибора.Such an optical system of the observation device provides the ability to accurately measure range through a single input optics of the optical system, while maintaining the parameters of the daily channel of the device.
Сущность изобретения по четвертому варианту заключается в том, что оптическая система прибора наблюдения, в отличие от известной, содержит в каждой из ветвей дневного канала между объективом и коллективом вместо призмы АР-90 спектроделительную призму-кубик, при этом в одной из ветвей в проходящем направлении через призму-кубик установлен приемник лазерного излучения, оптически сопряженный с соответствующим объективом дневного канала, а в другой - отрицательная двояковогнутая линза и твердотельный лазерный излучатель, при этом выполняется следующее соотношение:The essence of the invention according to the fourth embodiment is that the optical system of the observation device, in contrast to the known one, contains in each of the branches of the daytime channel between the lens and the team, instead of the prism AP-90, a spectro-dividing prism-cube, while in one of the branches in the passing direction a laser receiver is mounted through a prism-cube, which is optically coupled to the corresponding lens of the day channel, and in the other, a negative biconcave lens and a solid-state laser emitter, camping the following relationship:
где Δdо.л.-об. - величина несовпадения задней фокальной плоскости объектива и передней фокальной плоскости отрицательной линзы;where Δd o.l.-ob. - the magnitude of the mismatch between the rear focal plane of the lens and the front focal plane of the negative lens;
ƒоб.д. - фокусное расстояние объектива дневного канала.ƒ rev - the focal length of the lens of the day channel.
Такая оптическая система прибора наблюдения обеспечивает увеличение дальности измерения и возможность фокусировки на заданную дальность.Such an optical system of the observation device provides an increase in the measuring range and the ability to focus on a given range.
Оптическая схема оптической системы прибора наблюдения по варианту 1 показана на фигуре 1.The optical diagram of the optical system of the monitoring device according to
Оптическая система прибора наблюдения содержит общую входную головную призму 1, объектив ночного канала 2, тепловизионную матрицу 4 с фотоприемным устройством 5, микродисплей 11, отражающие зеркала 13 и 14, оборачивающие системы 15, поворотное зеркало 16, ромбические призмы 17 и окуляры 18.The optical system of the observation device contains a common
Конструктивные параметры варианта объектива ночного канала оптической системы прибора наблюдения приведены в таблице 1.The design parameters of the option of the night channel lens of the optical system of the observation device are shown in table 1.
Параметры такого варианта исполнения объектива ночного канала оптической системы прибора наблюдения для спектрального диапазона (8,0÷14,0) мкм:The parameters of this embodiment of the lens of the night channel of the optical system of the observation device for the spectral range (8.0 ÷ 14.0) μm:
Оптическая схема оптической системы прибора наблюдения по варианту 2 показана на фигуре 2.The optical diagram of the optical system of the monitoring device according to
Здесь перед микродисплеем 11 содержится дополнительная линза - положительный мениск 24.Here before the
Конструктивные параметры линзы по второму варианту исполнения оптической системы приведены в таблице 2.The design parameters of the lens according to the second embodiment of the optical system are shown in table 2.
Параметры такой дополнительной линзы варианта исполнения оптической системы прибора наблюдения для спектрального диапазона (0,486÷0,589) мкм:The parameters of such an additional lens of the embodiment of the optical system of the observation device for the spectral range (0.486 ÷ 0.589) μm:
Расстояние между дополнительной линзой и микродисплеем составляет 4,45 мм.The distance between the extra lens and the microdisplay is 4.45 mm.
Оптическая схема оптической системы прибора наблюдения по варианту 3 показана на фигуре 3.The optical diagram of the optical system of the monitoring device according to option 3 is shown in figure 3.
Здесь дневной канал содержит объективы 23, призму-кубик 25 в первой ветви и призму-кубик 26 во второй, коллективы 21, полупроводниковый лазерный излучатель 27 и приемник лазерного излучения 28.Here, the day channel contains
Параметры такого варианта исполнения оптической системы для ветви излучателя и ветви приемника дальномерного канала на длине волны лазерного диода 1,54 мкм:The parameters of this embodiment of the optical system for the emitter branch and the receiver branch of the rangefinder channel at the wavelength of the laser diode 1.54 μm:
Вариант предполагает одинаковое эквивалентное фокусное расстояние для излучающей и приемной ветвей дальномерного канала, что обусловлено использованием одинаковых штатных объективов прибора наблюдения.The option assumes the same equivalent focal length for the emitting and receiving branches of the rangefinder channel, which is due to the use of the same standard lenses of the observation device.
Оптическая схема оптической системы прибора наблюдения по варианту 4 показана на фигуре 4.The optical diagram of the optical system of the monitoring device according to option 4 is shown in figure 4.
Здесь в одной из ветвей дневного канала содержится объектив 23, призма-кубик 25, отрицательная двояковогнутая линза 29 и твердотельный лазерный излучатель 30.Here, in one of the branches of the daytime channel, there is a
Конструктивные параметры отрицательной линзы по четвертому варианту исполнения оптической системы приведены в таблице 3.The design parameters of the negative lens according to the fourth embodiment of the optical system are shown in table 3.
Параметры отрицательной линзы варианта исполнения оптической системы прибора наблюдения для излучающей ветви дальномерного канала:Parameters of the negative lens of the embodiment of the optical system of the observation device for the radiating branch of the rangefinder channel:
Увеличение афокальной системы из объектива 23 и отрицательной линзы 29 при совпадении задней фокальной плоскости объектива 23 и передней фокальной плоскости отрицательной линзы. 29 составляет 9,76 крат.The increase in the afocal system of the
Принцип действия оптической системы прибора наблюдения заключается в следующем.The principle of operation of the optical system of the observation device is as follows.
Общая входная головная призма 1 является единым входным окном для объектива ночного канала 2 и двух дневных объективов 23. Общими для обоих каналов являются также следующие элементы: поворотное отражающее зеркало 16 и две ветви, каждая из которых содержит ромбическую призму 17 и окуляр 18. Объектив ночного канала состоит из первого компонента, который выполнен в виде положительного выпукло-вогнутого мениска, обращенного вогнутостью к изображению, второго компонента, обращенного выпуклостью к изображению и третьего компонента, выполненного в виде положительного выпукло-вогнутого мениска, обращенного вогнутостью к изображению. С объективом ночного канала 2 оптически сопряжена тепловизионная матрица 4 с фотоприемным устройством 5, которая формирует тепловизионное изображение и передает его на микродисплей 11, оптически сопряженный с оборачивающими системами 15 двух симметричных ветвей ночного канала, при этом выполняется следующее соотношение:The common
где d4 - расстояние вдоль оптической оси между вторым и третьим компонентами объектива 2;where d 4 is the distance along the optical axis between the second and third components of the
ƒоб.н. - фокусное расстояние объектива 2 ночного канала.ƒ vol - the focal length of the
Такой ночной канал оптической системы прибора наблюдения обеспечивает возможность ночного наблюдения в тепловой части спектра независимо от наличия внешней освещенности и не требует применения активной подсветки.Such a night channel of the optical system of the observation device provides the possibility of night observation in the thermal part of the spectrum regardless of the presence of external illumination and does not require the use of active illumination.
Принцип действия оптической системы прибора наблюдения по варианту 2 заключается в том, что перед микродисплеем 11 содержится дополнительная линза, выполненная в виде положительного выпукло-вогнутого мениска 24, обращенного вогнутостью к микродисплею 11, который уменьшает значение эквивалентного фокусного расстояния окулярной части системы, чем создает дополнительный увеличивающий эффект. Микродисплей 11 оптически сопряжен с оборачивающими системами 15 двух симметричных ветвей ночного канала с учетом дополнительной линзы 24, при этом выполняется следующее соотношение:The principle of operation of the optical system of the observation device according to
где dл-мд - расстояние между дополнительной линзой 24 и микродисплеем 11;where d l-md is the distance between the
ƒдоп.л. - фокусное расстояние дополнительной линзы 24.ƒ extra l - focal length of an
Такая дополнительная линза 24 обеспечивает возможность улучшения качества и удобства ночного наблюдения при рассматривании микродисплея 11, так как обеспечивает в 1,5 раза более высокое значение увеличения ночного канала.Such an
Принцип действия оптической системы прибора наблюдения по варианту 3 заключается в том, что вместо отражающих призм типа АР-90 оптическая система содержит спектроделительные призмы-кубики 25 и 26 в каждой из ветвей дневного канала, расположенные между объективом 23 и коллективом 21, при этом в одной из ветвей в проходящем направлении через призму-кубик 25 установлен полупроводниковый лазерный излучатель 27, а в другой - через призму-кубик 26 - приемник лазерного излучения 28, оптически сопряженные с соответствующими объективами 23 дневного канала.The principle of operation of the optical system of the observation device according to option 3 is that instead of reflecting prisms of the AR-90 type, the optical system contains spectro-dividing
Спектроделительные призмы-кубики 25 и 26 позволяют отразить видимый диапазон спектра на общую окулярную часть оптической системы прибора наблюдения, а в проходящем через них направлении установить полупроводниковый лазерный излучатель 27 и приемник лазерного излучения 28, обеспечивающие возможность точного измерения дальности через общую входную головную призму 1 оптической системы, сохраняя штатные параметры дневного канала прибора.Spectro-dividing prism cubes 25 and 26 make it possible to reflect the visible range of the spectrum on the common ocular part of the optical system of the observation device, and in the direction passing through them to install a
Принцип действия оптической системы прибора наблюдения по варианту 4 заключается в том, что вместо отражающих призм типа АР-90 оптическая система содержит спектроделительные призмы-кубики 25 и 26 в каждой из ветвей дневного канала, расположенные между объективом 23 и коллективом 21, при этом в одной из ветвей в проходящем направлении через призму-кубик 26 установлен приемник лазерного излучения 28, оптически сопряженный с соответствующим объективом 23 дневного канала, а в другой - в проходящем направлении через призму-кубик 25 содержатся отрицательная двояковогнутая линза 29 и твердотельный лазерный излучатель 30. Отрицательная двояковогнутая линза 29 совместно с дневным объективом 23 образует афокальную оптическую систему, необходимую для работы с твердотельным лазерным излучателем, при этом выполняется следующее соотношение:The principle of operation of the optical system of the observation device according to option 4 is that instead of reflective prisms of the type AP-90, the optical system contains spectro-dividing
где Δdо.л.-об. - величина несовпадения задней фокальной плоскости объектива 23 и передней фокальной плоскости отрицательной линзы 29;where Δd o.l.-ob. - the magnitude of the mismatch of the rear focal plane of the
ƒоб.д. - фокусное расстояние объектива 23 дневного канала.ƒ rev - the focal length of the
Величина несовпадения Δdо.л.-об. позволяет фокусировать излучение твердотельного лазерного излучателя 30 на заданную дистанцию, если возникнет такая необходимость при эксплуатации.The magnitude of the mismatch Δd o.l.-ob. allows you to focus the radiation of a solid-
Такая оптическая система прибора наблюдения обеспечивает увеличение дальности измерения и возможность фокусировки излучения твердотельного лазерного излучателя 30 на заданную дальность.Such an optical system of the observation device provides an increase in the measurement range and the ability to focus the radiation of the solid-
В излучающей ветви дальномерного канала в варианте 3 обеспечивается максимальная величина кружка рассеяния ~ 15,9 мкм, что при фокусном расстоянии дневного объектива 76,65 мм дает увеличение изображения пятна излучения полупроводникового лазерного излучателя на цели с 2,35 м до 2,55 м при дистанции до цели 1000 метров, что вполне допустимо при измерениях дальности.In the radiating branch of the rangefinder channel in option 3, the maximum value of the scattering circle is ~ 15.9 μm, which at a focal length of the day lens of 76.65 mm gives an increase in the image of the radiation spot of the semiconductor laser emitter on the target from 2.35 m to 2.55 m at the distance to the target is 1000 meters, which is quite acceptable for range measurements.
В приемной ветви дальномерного канала обеспечивается такая же максимальная величина кружка рассеяния ~ 15,9 мкм, что для фотоприемника с размером чувствительной площадки 0,35 мм обеспечивает отличное качество приема отраженного сигнала.In the receiving branch of the ranging channel, the same maximum value of the scattering circle is ~ 15.9 μm, which for a photodetector with a sensitive area of 0.35 mm ensures excellent reception quality of the reflected signal.
Для ночного (тепловизионного) канала задаемся критерием качества - величиной полихроматического коэффициента передачи контраста (КПК) и учитываем:For the night (thermal) channel, we set the quality criterion - the value of the polychromatic contrast transfer coefficient (CPC) and take into account:
- толщину защитного стекла 4 фотоприемника, равную 0,75 мм;- the thickness of the protective glass 4 of the photodetector, equal to 0.75 mm;
- спектральную эффективность по длинам волн с учетом чувствительности фотоприемника и светопропускания объектива - 1,0 на длинах волн 8,0 мкм, 10,6 мкм и 14,0 мкм;- spectral efficiency at wavelengths taking into account the sensitivity of the photodetector and the light transmission of the lens - 1.0 at wavelengths of 8.0 μm, 10.6 μm and 14.0 μm;
- пространственную частоту ~30 лин/мм (частота Найквиста для фотоприемника (8,0÷14,0) мкм с размером чувствительного элемента, равным 17 мкм).- spatial frequency ~ 30 lin / mm (Nyquist frequency for the photodetector (8.0 ÷ 14.0) μm with a sensitive element size equal to 17 μm).
Получаем следующие расчетные значения качественных характеристик оптической системы тепловизионного канала:We obtain the following calculated values of the qualitative characteristics of the optical system of the thermal imaging channel:
Как видно из расчетов, оптическая система, при простоте ее конструкции, обеспечивает круглосуточную видимость в пассивном режиме и хорошее качество изображения для приборов наблюдения, использующих тепловизионный канал высокого разрешения (формата не менее 640×480 пикселей) с микроболометрической матрицей спектрального диапазона (8,0÷14,0) мкм с размером пикселя 17 мкм, а также обеспечивает возможность точного измерения дальности встроенным каналом лазерного дальномера без изменения габаритных и присоединительных размеров прибора наблюдения.As can be seen from the calculations, the optical system, with its simplicity of design, provides round-the-clock visibility in the passive mode and good image quality for surveillance devices using a high-resolution thermal imaging channel (at least 640 × 480 pixels) with a microbolometric spectral range matrix (8.0 ÷ 14.0) microns with a pixel size of 17 microns, and also provides the ability to accurately measure the range by the built-in channel of the laser rangefinder without changing the overall and connecting dimensions of the device tions.
Claims (13)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016135818A RU2655051C1 (en) | 2016-09-05 | 2016-09-05 | Optical system of the observation device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016135818A RU2655051C1 (en) | 2016-09-05 | 2016-09-05 | Optical system of the observation device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2655051C1 true RU2655051C1 (en) | 2018-05-23 |
Family
ID=62202575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016135818A RU2655051C1 (en) | 2016-09-05 | 2016-09-05 | Optical system of the observation device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2655051C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU186810U1 (en) * | 2018-10-29 | 2019-02-04 | Акционерное общество "Московский завод "САПФИР" | Pulsed laser illuminator |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4572625A (en) * | 1983-05-17 | 1986-02-25 | Contraves Ag | Optical system for a sighting device |
| US5282082A (en) * | 1990-07-31 | 1994-01-25 | Thomson Trt Defense | Day-and-night optical observation device |
| RU2191971C2 (en) * | 2000-11-27 | 2002-10-27 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Sight-guidance device with radiation channels and manner of test of parallelism of optical axes |
| RU2526230C1 (en) * | 2013-02-13 | 2014-08-20 | Открытое Акционерное общество "Ростовский оптико-механический завод" | Surveillance device - sight with built-in pulse laser distance finder |
-
2016
- 2016-09-05 RU RU2016135818A patent/RU2655051C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4572625A (en) * | 1983-05-17 | 1986-02-25 | Contraves Ag | Optical system for a sighting device |
| US5282082A (en) * | 1990-07-31 | 1994-01-25 | Thomson Trt Defense | Day-and-night optical observation device |
| RU2191971C2 (en) * | 2000-11-27 | 2002-10-27 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Sight-guidance device with radiation channels and manner of test of parallelism of optical axes |
| RU2526230C1 (en) * | 2013-02-13 | 2014-08-20 | Открытое Акционерное общество "Ростовский оптико-механический завод" | Surveillance device - sight with built-in pulse laser distance finder |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| В.П. Тимохович. Танковые приборы ночного видения, техническое описание и инструкция по эксплуатации. Военное изд-во Минобороны СССР, М., 1973, с. 23-27, рис. 13, http://bookre.org/reader?file=540538. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU186810U1 (en) * | 2018-10-29 | 2019-02-04 | Акционерное общество "Московский завод "САПФИР" | Pulsed laser illuminator |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10234283B2 (en) | Binoculars rangefinder | |
| ES2890812T3 (en) | See by thermal reflection | |
| EP0852021B1 (en) | Day and night sighting system | |
| ES2959259T3 (en) | Optical configuration for a compact day/night viewing system and integrated laser rangefinder | |
| JP6739666B2 (en) | Compound prism used in multifunctional telescope and its binocular optical system | |
| EP3144713A1 (en) | Binocular telescope with integrated laser rangefinder | |
| US8599482B2 (en) | Telescopic sight | |
| CN114730025A (en) | Composite prism based on isosceles prism and laser ranging telescope thereof | |
| RU2526230C1 (en) | Surveillance device - sight with built-in pulse laser distance finder | |
| RU2655051C1 (en) | Optical system of the observation device | |
| US20180314050A1 (en) | System and method for introducing display image into afocal optics device | |
| RU2381445C1 (en) | Laser binocular range finder | |
| RU2581763C2 (en) | Single-pupil multispectral optical system with built-in laser range finder (versions) | |
| RU2572463C1 (en) | Optical laser range-finder sight | |
| TWI546567B (en) | Range finder using binoculars | |
| CN204964020U (en) | Infrared hyperspectral imager system with cold light door screen | |
| CN111694144A (en) | Binocular laser coaxial range finding telescope | |
| WO2018192068A1 (en) | Monocular telescope capable of laser ranging | |
| RU2706391C1 (en) | Surveillance-sighting device with combined optical axes of input pupils of working channels and with built-in laser range finder | |
| RU2711628C1 (en) | Night vision goggles | |
| RU2698545C2 (en) | Combined surveillance device - sight with built-in pulse laser range finder | |
| RU2307322C2 (en) | Laser range-finder | |
| RU2664380C1 (en) | Optical system of a single-lens thermal imaging sight with an integrated laser rangefinder | |
| CN113589502A (en) | Large-visual-field visible light and near-infrared light common-path zooming imaging system | |
| RU2699125C1 (en) | Surveillance device-sights with built-in laser range finder |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190906 |