RU2664979C1 - Телевизионный прицел - Google Patents

Телевизионный прицел Download PDF

Info

Publication number
RU2664979C1
RU2664979C1 RU2017128339A RU2017128339A RU2664979C1 RU 2664979 C1 RU2664979 C1 RU 2664979C1 RU 2017128339 A RU2017128339 A RU 2017128339A RU 2017128339 A RU2017128339 A RU 2017128339A RU 2664979 C1 RU2664979 C1 RU 2664979C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lens
control device
sight
output
max
Prior art date
Application number
RU2017128339A
Other languages
English (en)
Inventor
Александр Владимирович Медведев
Александр Васильевич Гринкевич
Сергей Степанович Маркозов
Светлана Николаевна Князева
Николай Дмитриевич Жибарев
Original Assignee
Публичное акционерное общество "Ростовский оптико-механический завод"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Публичное акционерное общество "Ростовский оптико-механический завод" filed Critical Публичное акционерное общество "Ростовский оптико-механический завод"
Priority to RU2017128339A priority Critical patent/RU2664979C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2664979C1 publication Critical patent/RU2664979C1/ru

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16ZINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G16Z99/00Subject matter not provided for in other main groups of this subclass
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/14Viewfinders
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/30Transforming light or analogous information into electric information
    • H04N5/33Transforming infrared radiation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00Television systems

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Abstract

Патентуемый телевизионный прицел исключает наличие демаскирующих излучений в рабочем режиме без участия наблюдателя и может быть применен в качестве дневно-ночного прицела, используемого в самых разнообразных условиях эксплуатации. Телевизионный прицел содержит осветитель, объектив, матричное КМОП фотоприемное устройство, выход которого соединен с селектором синхронизации и с аналого-цифровым преобразователем, выход селектора синхронизации связан с входом устройства управления, вход-выход АЦП соединен с устройством управления, а также центральный процессор и два двухпортовых оперативно-запоминающих устройства, входы-выходы которых связаны с устройством управления, при этом осветитель содержит собственный блок управления, а объектив оснащен откидной крышкой с центральным отверстием. Техническим результатом при реализации заявленного решения выступает упрощение конструкции и повышение технологичности телевизионного прицела. 1 ил.

Description

Предлагаемое изобретение относится к области оптико-электронной техники и может быть применено в качестве дневно-ночного прицела, используемого в самых разнообразных условиях эксплуатации.
Известен дневно-ночной прицел со встроенным каналом подсветки (см. патент RU 2451958, опубл. 27.05.2012), содержащий дневной и ночной каналы, систему совмещения дневного и ночного каналов в виде ромб-призмы и канал подсветки объектов. Дневной канал состоит из дневного объектива, линзовой оборачивающей системы и общих с ночным каналом сетки и окуляра. Ночной канал содержит ночной объектив, электронно-оптический преобразователь (ЭОП) и линзовую оборачивающую систему. Канал подсветки объектов совмещен с дневным каналом, содержит светодиод и размещен в общем с дневным и ночным каналами корпусе прицела. В дневном режиме ромб-призма установлена входной гранью на оптической оси дневного канала, а выходной гранью - на оптической оси ночного канала. В ночном режиме ромб-призма выводится из световых пучков дневного и ночного каналов. Ромб-призма является нерасстраиваемым элементом и установлена в параллельном пучке, ее перемещение не приводит к рассогласованию каналов, чем достигается упрощение конструкции и повышение технологичности прицела.
Недостатками этого устройства являются: неустойчивость ЭОПа к вибрации, перепадам температуры, влажности и давления, наличие подвижных элементов для переключения режимов работы, большие габаритные размеры и вес прицела
Наиболее близким по технической сущности является телевизионный прицел (см. полезная модель RU 67805, опубл. 27.10.2007), содержащий объектив с установленным на его визирной оси матричным ПЗС, осветитель, состоящий из расширителя пучка и излучателя, блок визуализации, устройство управления и блок питания, при этом выход матричного ПЗС связан с входом устройства управления, выходы которого соединены со входами блока визуализации и излучателя, а объектив выполнен с переменным фокусом и ирисовой диафрагмой, при этом вход объектива соединен с выходом устройства управления, осветитель дополнительно содержит фотодиод, вход-выход которого соединен с устройством управления, а вход-выход последнего соединен с матричным ПЗС. Такой телевизионный прицел обеспечивает возможность работы в условиях предельно низких освещенностей (1×10-5 лк) без активной подсветки и в условиях высоких освещенностей (1×105 лк), а также расширяет функциональные возможности системы.
Недостатком этого телевизионного прицела является наличие демаскирующего активного режима работы, запуск которого осуществляется без участия наблюдателя автоматическим включением излучателя при малой освещенности, наличие демаскирующих излучений при измерении дальности в импульсном режиме работы излучателя, а также сложность конструкции, технологического процесса изготовления и сборки, обусловленная наличием механизма автоматической регулировки диафрагмы, необходимого для ограничения засветки ПЗС при высоких уровнях внешней освещенности.
Задачей настоящего изобретения является создание телевизионного прицела, исключающего наличие демаскирующих излучений в рабочем режиме, включающемся без участия наблюдателя, а также упрощение конструкции и повышение технологичности телевизионного прицела с сохранением возможности работы в условиях как низких, так и высоких уровней освещенности.
Технический результат, обусловленный поставленной задачей, достигается тем, что в телевизионном прицеле, содержащем объектив, осветитель, блок визуализации, устройство управления и блок питания, в отличие от известного, на визирной оси объектива установлено матричное КМОП фотоприемное устройство, выход которого соединен с селектором синхронизации и с аналого-цифровым преобразователем, выход селектора синхронизации связан с входом устройства управления, вход-выход АЦП соединен с устройством управления, а также дополнительно содержится центральный процессор и два двухпортовых оперативно-запоминающих устройства, входы-выходы которых связаны с устройством управления, кроме того, осветитель имеет собственный блок управления осветителем, а объектив оснащен откидной крышкой с центральным отверстием, при этом выполняются следующие соотношения:
Figure 00000001
при
Figure 00000002
Figure 00000003
при
Figure 00000004
Figure 00000005
при
Figure 00000006
Figure 00000007
при
Figure 00000008
где D1 - диаметр входного зрачка объектива при знаменателе относительного отверстия, равном 1;
D2 - диаметр центрального отверстия в откидной крышке объектива;
Eф/п.макс. - максимальная рабочая освещенность матричного КМОП фотоприемного устройства, нормируемая при знаменателе относительного отверстия, равном 1;
Еф/п.мин. - минимальная рабочая освещенность матричного КМОП фотоприемного устройства, нормируемая при отношении сигнал/шум, равном 10, и знаменателе относительного отверстия, равном 1;
Ем.макс. - максимальная возможная освещенность на местности, задаваемая при проектировании;
Ем.мин. - минимальная возможная освещенность на местности, задаваемая при проектировании;
nп - число пикселей матричного КМОП фотоприемного устройства, объединяемых в строке в один пиксель и число строк, суммируемых с соседними, поочередно в каждом из двух ОЗУ;
А - знаменатель относительного отверстия применяемого объектива.
Такой телевизионный прицел исключает наличие рабочих режимов с демаскирующими излучениями, приводимыми в действие без участия наблюдателя, а также обеспечивает упрощение конструкции и повышение технологичности телевизионного прицела с сохранением возможности работы в условиях как низких, так и высоких уровней освещенности.
Функциональная схема телевизионного прицела приведена на фигуре 1.
Телевизионный прицел содержит объектив 1, на визирной оси которого установлено малогабаритное высокоразрешающее высокочувствительное матричное КМОП фотоприемное устройство 2, селектор синхроимпульсов 3, аналого-цифровой преобразователь АЦП 4, устройство управления и блок питания 5, центральный процессор 6, первое оперативное запоминающее устройство ОЗУ 7, второе оперативное запоминающее устройство ОЗУ 8, блок визуализации 9, откидную защитную крышку 11, дополнительную крышку 12, ось дополнительной крышки 13, ось откидной защитной крышки 14, излучатель 15 и блок управления излучателем 16. Глаз наблюдателя 10 показан для пояснения.
Расчет параметров варианта исполнения телевизионного прицела при исходных данных:
Eф/п.макс. = 30000 лк;
Еф/п.мин. = 0,002 лк;
Ем.макс. = 150000 лк;
Ем.мин. = 0,001 лк;
А=1; D1=35 мм
обеспечивает выполнение заданных требований:
- для Ем.макс. = 150000 лк при D2=15,6 мм;
- для Eм.мин. = 0,001 лк при nп=2 (2×2 - при объединении 2-х пикселей в один и 2-х строк в одну).
Принцип действия телевизионного прицела заключается в следующем.
Светосильный объектив 1 строит изображение на высокочувствительном матричном КМОП фотоприемнике 2, обладающем большей устойчивостью к засветке при высоких уровнях освещенности, чем ПЗС фотоприемник.
Селектор синхроимпульсов 3 выделяет из видеосигнала синхросигнал строчной и кадровой частот и сигнал четного/нечетного поля, которые поступают на устройство управления 5. Аналого-цифровой преобразователь
4 преобразует аналоговый видеосигнал в цифровой, который поступает на устройство управления 5. Устройство управления 5 синхронизирует работу всех устройств. Двухпортовые оперативные запоминающие устройства 7 и 8 работают поочередно, пока производится запись видеокадра в ОЗУ 7, из ОЗУ 8 производится считывание в блок визуализации 9 предыдущего видеокадра. В следующий видеокадр, данные АЦП 4 пишутся в ОЗУ 8, а считываются из ОЗУ 7. Каждый видеокадр состоит из двух полей - первого и второго или нечетного и четного. Режимы работы устройства управления 5 регулирует центральный процессор 6, который учитывает состояние кнопок управления (включения/выключения прицела, яркости экрана, включения прицельной марки, выверки прицельной марки, вывода служебной информации, ввода реальных величин дальности и поправок и др.)
Для обеспечения работоспособности прибора на уровнях освещенности на местности Ем.макс., превышающих максимально допустимую Еф/п.макс. для фотоприемного устройства 2, объектив 1 закрывается основной защитной крышкой 11 с центральным отверстием, диаметр D2 которой выбирается из соотношения:
Figure 00000009
при
Figure 00000010
Figure 00000011
при
Figure 00000012
В нерабочем положении отверстие закрывается дополнительной крышкой 12 для предохранения объектива 1 от повреждений.
Таким образом, при максимально допустимой для фотоприемного устройства освещенности Еф/п.макс. = 30000 лк и при максимально возможной на местности освещенности Ем.макс. = 150000 лк работоспособность телевизионного прицела обеспечивается, если диаметр центрального отверстия D2 будет выполнен в пределах от ~ 1,5 до ~ 15 мм при размере входного зрачка D1 объектива 1, равном 35 мм.
При снижении внешней освещенности менее Еф/п.макс. основная крышка 11 открывается, обеспечивая работу телевизионного прицела на полном входном зрачке D1 объектива 1. При снижении внешней освещенности Ем.мин. до уровня менее, чем минимальная рабочая освещенность Еф/п.мин. матричного КМОП 2, устройство управления 5 получает информацию об освещенности с матричного КМОП 2 и запускает алгоритм работы по объединению нескольких пикселей в один, повышая чувствительность телевизионного прицела. После окончания кадрового синхроимпульса производится суммирование соседних по времени пар пикселей и запись данных первого поля в ОЗУ 7 (ОЗУ 8). Во втором поле сначала производится считывание данных первого поля из ОЗУ 7 (ОЗУ 8), затем производится суммирование соседних по времени пар пикселей и запись данных в ОЗУ 7 (ОЗУ 8). Таким образом, в каждой ячейке будет храниться сумма соседних пар пикселей первого и второго полей, т.е. каждый формируемый пиксель суммируется с соседним как по пикселям в строке, так и по строкам полей, при этом выполняются следующие соотношения:
Figure 00000013
при
Figure 00000014
Figure 00000015
при
Figure 00000016
Здесь при минимально допустимой для фотоприемного устройства освещенности Еф/п.мин. = 0,002 лк и при минимальной заданной на местности освещенности Ем.мин. = 0,001 лк работоспособность телевизионного прицела обеспечивается, если число nп пикселей (и строк), объединяемых в один будет составлять nп=2 (2×2 - при объединении 2-х пикселей в один и 2-х строк в одну), или 4 (4×4 - при объединении 4-х пикселей в один и 4-х строк в одну).
Режим объединения пикселей обеспечивает работоспособность телевизионного прицела ночью в пассивном режиме. При необходимости проведения работ в условиях полной темноты (осуществление выверки, вынужденное наблюдение и др.) используется встроенный в общий корпус прицела излучатель 15, включение которого осуществляется наблюдателем через блок управления излучателем 16.
Такой телевизионный прицел исключает наличие рабочих режимов с демаскирующими излучениями, приводимыми в действие без участия наблюдателя, а также обеспечивает упрощение конструкции и повышение технологичности телевизионного прицела (исключает наличие трудоемкой конструкции ирисовой диафрагмы, а также сложных электромеханических узлов автоматического управления ирисовой диафрагмой) с сохранением возможности работы в условиях как низких, так и высоких уровней освещенности.

Claims (13)

  1. Телевизионный прицел, содержащий объектив, осветитель, блок визуализации, устройство управления и блок питания, отличающийся тем, что на визирной оси объектива установлено матричное КМОП фотоприемное устройство, выход которого соединен с селектором синхронизации и с аналого-цифровым преобразователем, выход селектора синхронизации связан с входом устройства управления, вход-выход АЦП соединен с устройством управления, а также дополнительно содержится центральный процессор и два двухпортовых оперативно-запоминающих устройства, входы-выходы которых связаны с устройством управления, кроме того, осветитель имеет собственный блок управления осветителем, а объектив оснащен откидной крышкой с центральным отверстием, при этом выполняются следующие соотношения:
  2. Figure 00000017
  3. D2=D1 при Ем.макс.ф/п.макс.;
  4. Figure 00000018
  5. nп=1 при Еф/п.минм.мин,
  6. где D1 - диаметр входного зрачка объектива при знаменателе относительного отверстия, равном 1;
  7. D2 - диаметр центрального отверстия в откидной крышке объектива;
  8. Еф/п.макс. - максимальная рабочая освещенность матричного КМОП фотоприемного устройства, нормируемая при знаменателе относительного отверстия, равном 1;
  9. Еф/п.мин - минимальная рабочая освещенность матричного КМОП фотоприемного устройства, нормируемая при отношении сигнал/шум, равном 10, и знаменателе относительного отверстия, равном 1;
  10. Ем.макс. - максимальная возможная освещенность на местности, задаваемая при проектировании;
  11. Ем.мин - минимальная возможная освещенность на местности, задаваемая при проектировании;
  12. nп - число пикселей матричного КМОП фотоприемного устройства, объединяемых в строке в один пиксель, и число строк, суммируемых с соседними, поочередно в каждом из двух ОЗУ;
  13. А - знаменатель относительного отверстия применяемого объектива.
RU2017128339A 2017-08-08 2017-08-08 Телевизионный прицел RU2664979C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017128339A RU2664979C1 (ru) 2017-08-08 2017-08-08 Телевизионный прицел

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017128339A RU2664979C1 (ru) 2017-08-08 2017-08-08 Телевизионный прицел

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2664979C1 true RU2664979C1 (ru) 2018-08-24

Family

ID=63286794

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017128339A RU2664979C1 (ru) 2017-08-08 2017-08-08 Телевизионный прицел

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2664979C1 (ru)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6111692A (en) * 1997-07-28 2000-08-29 Litton Systems, Inc. Multi-function day/night observation, ranging, and sighting device and method of its operation
RU67805U1 (ru) * 2007-04-16 2007-10-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт телевидения" Телевизионный прицел
RU68717U1 (ru) * 2006-07-12 2007-11-27 Открытое Акционерное Общество "Пеленг" (Оао "Пеленг") Тепловизионный прицел для танка
RU2561685C2 (ru) * 2014-01-09 2015-08-27 Николай Евгеньевич Староверов Оптический прицел и оружие для него /варианты/
US20150308787A1 (en) * 2014-04-25 2015-10-29 Ncstar, Inc. Scope with Head Lighting Arrangement
RU170694U1 (ru) * 2015-10-05 2017-05-03 Открытое Акционерное Общество "Пеленг" Комбинированный прицел с лазерным дальномером

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6111692A (en) * 1997-07-28 2000-08-29 Litton Systems, Inc. Multi-function day/night observation, ranging, and sighting device and method of its operation
RU68717U1 (ru) * 2006-07-12 2007-11-27 Открытое Акционерное Общество "Пеленг" (Оао "Пеленг") Тепловизионный прицел для танка
RU67805U1 (ru) * 2007-04-16 2007-10-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт телевидения" Телевизионный прицел
RU2561685C2 (ru) * 2014-01-09 2015-08-27 Николай Евгеньевич Староверов Оптический прицел и оружие для него /варианты/
US20150308787A1 (en) * 2014-04-25 2015-10-29 Ncstar, Inc. Scope with Head Lighting Arrangement
RU170694U1 (ru) * 2015-10-05 2017-05-03 Открытое Акционерное Общество "Пеленг" Комбинированный прицел с лазерным дальномером

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6104431A (en) Visual axis detecting apparatus and method including scanning light source, and image device using same
US4642452A (en) Semiactive night viewing system
US5497266A (en) Telescopic day and night sight
HK1088426A1 (en) Camera with image enhancement functions
CN102449525A (zh) 物镜光学系统
US11108957B1 (en) Low power operation of differential image sensor pixels
US20190004305A1 (en) Endoscope Lens Arrangement For Chief Ray Angle Control At Sensor
RU182719U1 (ru) Бинокль для дневного и ночного наблюдения
RU2664979C1 (ru) Телевизионный прицел
US8368023B2 (en) Optical bypass device
CN205262297U (zh) 一种红外及微光两相融合的夜视瞄准器
RU2013109253A (ru) Модульная система ночного видения с объединенными оптическими датчиками
CN209265070U (zh) 一种夜视观察仪光学系统
CN210427937U (zh) 分光式光电望远镜
CN105554419B (zh) 图像传感器及具有其的终端
CN102261957A (zh) 无源红外成像器件
CN111766697B (zh) 一种基于红外和微光成像的融合型望远镜
CN205427304U (zh) 一种便携式数码显微镜
CN209197900U (zh) 一种基于快照式光谱相机的水下显微光谱成像装置
RU2335791C1 (ru) Прибор наблюдения (варианты)
US5100218A (en) Thermal imaging optical system
RU213508U1 (ru) Цифровой визир ночного прибора разведки
RU224375U1 (ru) Трехканальный прибор ночного видения
RU221844U1 (ru) Дневно-ночной бинокль-дальномер
RU225696U1 (ru) Псевдобинокулярный комбинированный дневно-ночной бинокль

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190809