RU2711628C1 - Night vision goggles - Google Patents

Night vision goggles Download PDF

Info

Publication number
RU2711628C1
RU2711628C1 RU2019109767A RU2019109767A RU2711628C1 RU 2711628 C1 RU2711628 C1 RU 2711628C1 RU 2019109767 A RU2019109767 A RU 2019109767A RU 2019109767 A RU2019109767 A RU 2019109767A RU 2711628 C1 RU2711628 C1 RU 2711628C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
television
thermal imaging
branches
optical axes
eyepiece
Prior art date
Application number
RU2019109767A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Владимирович Медведев
Александр Васильевич Гринкевич
Светлана Николаевна Князева
Original Assignee
Публичное Акционерное общество "Ростовский оптико-механический завод" (ПАО РОМЗ)
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" (ПАО РОМЗ) filed Critical Публичное Акционерное общество "Ростовский оптико-механический завод" (ПАО РОМЗ)
Priority to RU2019109767A priority Critical patent/RU2711628C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2711628C1 publication Critical patent/RU2711628C1/en

Links

Images

Classifications

    • 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
    • G02B23/12Telescopes, 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
    • G02B23/125Telescopes, 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 head-mounted
    • 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
    • G02B23/16Housings; Caps; Mountings; Supports, e.g. with counterweight
    • G02B23/18Housings; Caps; Mountings; Supports, e.g. with counterweight for binocular arrangements
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/10Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from different wavelengths
    • H04N23/11Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from different wavelengths for generating image signals from visible and infrared light wavelengths

Landscapes

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

Abstract

FIELD: optics.SUBSTANCE: goggles comprise two observation branches for television and thermal imaging ranges, each of which includes a control unit, an eyepiece and a microdisplay disposed in its object plane, as well as protective glass and rectangular prism with reflecting facets, behind each of which there is a lens and an image conversion system of television and thermal imaging branches, respectively. Optical axes of the lenses are parallel to each other and located above the microdisplays in the horizontal plane perpendicular to the optical axes of the eyepieces. Power supply elements are located between the microdisplays, and the control unit is built into the image conversion systems. RelationsX=(1.0÷2.0)⋅Hare fulfilled, where Y is distance between eyepiece and lens optical axes in vertical plane; His micro-display size in vertical plane; His maximum diameter of television or thermal imaging observation branches; X is distance between input optical axes of television and thermal imaging branches of image conversion in horizontal plane.EFFECT: simplification of design, reduction of overall dimensions in vertical and horizontal directions, as well as reduction of distance between input optical axes of television and thermal imaging branches.1 cl, 2 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области оптико-электронной техники и может быть использовано в качестве прибора наблюдения днем и ночью в самых разнообразных условиях эксплуатации, для поиска пострадавших в результате промышленных и природных катастроф в условиях ограниченной видимости, для контроля за перемещением транспорта и людей, для служб охраны различных объектов, определения мест возможных возгораний, для прицеливания и стрельбы из укрытия в любое время суток и т.д.The present invention relates to the field of optoelectronic technology and can be used as a monitoring device day and night in a wide variety of operating conditions, to search for victims of industrial and natural disasters in conditions of limited visibility, to control the movement of vehicles and people, for services protection of various objects, determining the places of possible fires, for aiming and firing from cover at any time, etc.

Известны псевдобинокулярные очки ночного видения, обеспечивающие возможность наблюдения объектов по их отраженному и собственному тепловому излучению (патент RU 2242777 С1, опубл. 20.12.2004), содержащие входной объектив, электронно-оптический преобразователь и псевдобинокулярную систему, включающую лупу и прямоугольную призму, сопрягающую две идентичные оптические ветви на ее выходе. Также содержится дополнительная лупа, индикатор и съемный модуль матричного фотоприемного устройства с инфракрасным объективом на входе, выход которого подключен ко входу индикатора. Прямоугольная призма установлена с возможностью поворота на 90° относительно оптической оси псевдобинокулярной системы.Known pseudobinocular night vision goggles that provide the ability to observe objects by their reflected and their own thermal radiation (patent RU 2242777 C1, publ. 20.12.2004), containing an input lens, an electron-optical converter and a pseudobinocular system, including a magnifier and a rectangular prism that matches two identical optical branches at its output. It also contains an additional magnifier, an indicator and a removable module of a matrix photodetector with an infrared lens at the input, the output of which is connected to the indicator input. A rectangular prism is mounted rotatable 90 ° relative to the optical axis of the pseudobinocular system.

Недостатком этих очков ночного видения является невозможность одновременного наблюдения объектов в комбинированном режиме, совмещающем тепловизионное и электронно-оптическое изображения, а также значительный габаритный размер по оси визирования, обусловленный последовательным расположением компонентов ночных очков, чем затрудняется их использование в отсеках управления боевых машин при вождении и при пешем передвижении по лесистой местности.The disadvantage of these night vision goggles is the impossibility of simultaneously observing objects in a combined mode that combines thermal imaging and electron-optical images, as well as a significant overall dimension along the axis of sight, due to the sequential arrangement of the components of the night goggles, which makes it difficult to use them in the control compartments of combat vehicles when driving and when walking in a wooded area.

Наиболее близкими по технической сущности являются очки ночного видения (варианты), содержащие две ветви наблюдения, каждая из которых включает объектив, матричное фотоприемное устройство с максимумом чувствительности в инфракрасной области спектра, блок управления, монитор, окуляр и плоское зеркало, установленное под углом к оси окуляра между ним и его выходным зрачком (патент RU 2279110 С1, опубл. 27.06.2006). В одном из вариантов очков ночного видения матричное фотоприемное устройство выполнено в одной ветви наблюдения с максимумом чувствительности в диапазоне длин волн 0,9…1,1 мкм, а в другой ветви - либо в диапазоне длин волн 3…5 мкм, либо 8…12 мкм, а объективы этих ветвей наблюдения выполнены из материала, прозрачного для диапазона длин волн соответственно либо 3…5 мкм, либо 8…12 мкм. Здесь обеспечивается возможность одновременного наблюдения изображения слабо освещенной местности и тепловизионного изображения замаскированных на местности людей или теплокровных животных, что особенно важно для разведчиков и охотников.The closest in technical essence are night vision goggles (options) containing two observation branches, each of which includes a lens, a photodetector array with a maximum sensitivity in the infrared region of the spectrum, a control unit, a monitor, an eyepiece and a flat mirror mounted at an angle to the axis an eyepiece between him and his exit pupil (patent RU 2279110 C1, publ. 06/27/2006). In one of the night vision goggle variants, the matrix photodetector is made in one observation branch with a maximum sensitivity in the wavelength range of 0.9 ... 1.1 μm, and in the other branch either in the wavelength range of 3 ... 5 μm, or 8 ... 12 μm, and the lenses of these observation branches are made of a material transparent to the wavelength range, respectively, either 3 ... 5 μm, or 8 ... 12 μm. Here it is possible to simultaneously observe images of poorly lit terrain and a thermal imaging image of people or warm-blooded animals disguised in the terrain, which is especially important for scouts and hunters.

Недостатком этих очков ночного видения является сложность конструктивного исполнения, а также большие габаритные размеры, обусловленные последовательным расположением компонентов как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях. Так, в вертикальном направлении в каждом из каналов располагается призма, окуляр и экран, а над ними располагаются каналы преобразования изображения в вариантах (телевизионный, тепловизионный, электронно-оптический), содержащие зеркальные элементы и фотоприемные устройства. Соответственно в горизонтальном направлении последовательно вдоль оси визирования расположены объективы каналов и фотоприемные устройства, либо преломляющие (отражающие) элементы. Отметим, что объективы здесь показаны весьма условно в виде схематического изображения двух склеенных линз, на практике это сложные многолинзовые системы с протяженным размером по оптической оси, к которому добавляется рабочий отрезок и размер фотоприемника, либо расстояние до преломляющего (отражающего) элемента и его размер. Как следствие, размеры очков ночного видения возрастают еще и в вертикальном направлении. Также недостатком является значительное расстояние между входными оптическими осями телевизионного и тепловизионного каналов преобразования изображения, практически равное базе глаз наблюдателя (~64÷65 мм), так как каждый из каналов располагается над одним из окуляров. Это не позволяет эффективно использовать режим одновременного (комплексированного) наблюдения телевизионного и тепловизионного изображений, так как при этом безусловно присутствует двоение изображения на всех дистанциях, отличных от дистанции заводской юстировки, на которой осуществляется сведение осей каналов («Практика конструктора оптико-электронной техники и техники ночного видения», Медведев А.В., Гринкевич А.В., Князева С.Н., ОАО «Ростовский оптико-механический завод», 2013 г., глава 1.2.2). Также здесь не учтены габаритные размеры элементов питания, занимающих значительный объем пространства при компоновке.The disadvantage of these night vision goggles is the complexity of the design, as well as the large overall dimensions due to the sequential arrangement of the components in both vertical and horizontal directions. So, in the vertical direction in each of the channels there is a prism, an eyepiece and a screen, and above them are the image conversion channels in versions (television, thermal imaging, electron-optical) containing mirror elements and photodetectors. Accordingly, in the horizontal direction, channel lenses and photodetectors, or refractive (reflective) elements, are arranged sequentially along the axis of sight. Note that the lenses here are shown very conditionally in the form of a schematic image of two glued lenses; in practice, these are complex multi-lens systems with an extended size along the optical axis, to which a working segment and the size of the photodetector, or the distance to the refracting (reflecting) element and its size are added. As a result, the sizes of night vision goggles also increase in the vertical direction. Another disadvantage is the significant distance between the input optical axes of the television and thermal imaging channels of the image conversion, which is almost equal to the base of the observer's eyes (~ 64 ÷ 65 mm), since each channel is located above one of the eyepieces. This does not allow efficient use of the mode of simultaneous (integrated) observation of television and thermal imaging images, since there is certainly ghosting at all distances other than the factory alignment distance at which the channel axes are reduced (“Practice of the designer of optoelectronic equipment and technology night vision ”, Medvedev A.V., Grinkevich A.V., Knyazeva S.N., OJSC“ Rostov Optical and Mechanical Plant ”, 2013, chapter 1.2.2). Also, the overall dimensions of the batteries, which occupy a significant amount of space during the layout, are not taken into account.

Задачей настоящего изобретения является упрощение конструктивного исполнения, уменьшение габаритных размеров в вертикальном и в горизонтальном направлениях с учетом встраиваемых элементов питания, а также уменьшение расстояния между входными оптическими осями телевизионной и тепловизионной ветвей преобразования изображения.The objective of the present invention is to simplify the design, reduce the overall dimensions in the vertical and horizontal directions, taking into account the built-in batteries, as well as reduce the distance between the input optical axes of the television and thermal imaging branches of the image conversion.

Технический результат, обусловленный поставленной задачей, достигается тем, что в очках ночного видения, содержащих две ветви наблюдения для разных спектральных диапазонов - телевизионного и тепловизионного, каждая из которых включает объектив и систему преобразования изображения, блок управления, окуляр и микродисплей, расположенный в предметной плоскости окуляра, в отличие от известного, содержатся защитное стекло и прямоугольная призма с отражающими гранями, за каждой из которых последовательно установлены объектив и система преобразования изображения телевизионной и тепловизионной ветвей наблюдения соответственно, причем микродисплей, окуляр, выходной зрачок окуляра и глаз наблюдателя каждой ветви расположены на одной оптической оси, а оптические оси объективов телевизионной и тепловизионной ветвей параллельны друг другу и расположены над микродисплеями в горизонтальной плоскости перпендикулярно оптической оси окуляров, элементы питания расположены между микродисплеями, а блок управления встроен в системы преобразования изображения, при этом выполняются следующие соотношения:The technical result due to the task is achieved by the fact that in night vision goggles containing two branches of observation for different spectral ranges - television and thermal imaging, each of which includes a lens and an image conversion system, a control unit, an eyepiece and a microdisplay located in the subject plane the eyepiece, unlike the known one, contains a protective glass and a rectangular prism with reflective faces, behind each of which a lens and a pre imaging of the television and thermal imaging branches of the observation, respectively, whereby the microdisplay, eyepiece, exit pupil of the eyepiece and the eye of the observer of each branch are located on the same optical axis, and the optical axes of the lenses of the television and thermal imaging branches are parallel to each other and are located above the microdisplays in a horizontal plane perpendicular to the optical axis of the eyepieces , batteries are located between the microdisplays, and the control unit is integrated in the image conversion systems, while the following relationships:

Figure 00000001
Figure 00000001

где: Y - расстояние между оптическими осями окуляров и объективов в вертикальной плоскости;where: Y is the distance between the optical axes of the eyepieces and lenses in a vertical plane;

Нм.д. - размер микродисплея в вертикальной плоскости;N ppm - the size of the microdisplay in a vertical plane;

Ноб.макс. - максимальный диаметр объектива телевизионной или тепловизионной ветвей наблюдения;H vol. Max. - the maximum diameter of the lens of the television or thermal imaging branches of observation;

X - расстояние между входными оптическими осями телевизионной и тепловизионной ветвей преобразования изображения в горизонтальной плоскости.X is the distance between the input optical axes of the television and thermal imaging branches of the image transformation in the horizontal plane.

Такие очки ночного видения обеспечивают упрощение конструктивного исполнения, уменьшение габаритных размеров в вертикальном и в горизонтальном направлениях с учетом встраиваемых элементов питания, а также уменьшение расстояния между входными оптическими осями телевизионной и тепловизионной ветвей преобразования изображения.Such night vision goggles provide simplification of the design, reduction of overall dimensions in the vertical and horizontal directions, taking into account the built-in batteries, as well as reducing the distance between the input optical axes of the television and thermal imaging branches of the image conversion.

Компоновочная схема очков ночного видения показана на фигуре 1, размещение очков ночного видения на голове наблюдателя показано на фигуре 2.The layout of the night vision goggles is shown in figure 1, the placement of night vision goggles on the head of the observer is shown in figure 2.

Очки ночного видения содержат два микродисплея 1 и 4, два окуляра 2 и 3, телевизионную систему преобразования изображения, состоящую их телевизионного фотоприемного устройства 5 и телевизионного объектива 6, общее защитное стекло 7, прямоугольную призму 8 с отражающими гранями, тепловизионную систему преобразования изображения, состоящую их тепловизионного объектива 9 и тепловизионного фотоприемного устройства 10, элементов питания 11 и 12. На фиг. 1 также показаны входные оптические оси «I» и «II» телевизионной и тепловизионной ветвей преобразования изображения соответственно.Night vision goggles contain two microdisplays 1 and 4, two eyepieces 2 and 3, a television image conversion system consisting of a television photodetector 5 and a television lens 6, a common protective glass 7, a rectangular prism 8 with reflective faces, a thermal imaging image conversion system consisting their thermal imaging lens 9 and thermal imaging photodetector 10, batteries 11 and 12. In FIG. 1 also shows the input optical axis "I" and "II" of the television and thermal imaging branches of the image conversion, respectively.

На фигуре 2 показано расположение очков ночного видения на голове наблюдателя 13, а также показаны входные оптические оси «I» и «II» телевизионной и тепловизионной ветвей преобразования изображения.The figure 2 shows the location of the night vision goggles on the head of the observer 13, and also shows the input optical axis "I" and "II" of the television and thermal imaging branches of the image conversion.

Принцип действия очков ночного видения заключается в следующем.The principle of operation of night vision goggles is as follows.

Предварительно очки устанавливают (закрепляют) перед глазами наблюдателя таким образом, чтобы выходные зрачки окуляров 2 и 3 совместились с глазами наблюдателя 13. После включения электропитания очков осевым перемещением микродисплеев 1 и 4 (или осевым перемещением окуляров 2 и 3) в каждой из ветвей наблюдения вводят диоптрийную поправку под индивидуальные особенности каждого глаза наблюдателя 13 до резкого изображения экранов микродисплеев 1 и 4. Диаметры выходных зрачков окуляров 2 и 3 рассчитываются с увеличенным размером, чтобы компенсировать разную величину межзрачкового расстояния для разных наблюдателей 13.Previously, the glasses are installed (fixed) in front of the observer's eyes so that the exit pupils of the eyepieces 2 and 3 are aligned with the eyes of the observer 13. After turning on the power to the glasses by axial movement of the microdisplays 1 and 4 (or axial movement of the eyepieces 2 and 3), they are introduced into each of the observation branches diopter adjustment for the individual characteristics of each eye of the observer 13 to a sharp image of the microdisplays 1 and 4. The diameters of the exit pupils of the eyepieces 2 and 3 are calculated with an enlarged size to compensate Vat different magnitude interpupillary distance for 13 different observers.

Оптические оси объективов 6 и 9 телевизионной и тепловизионной ветвей соответственно устанавливаются параллельно друг другу и располагаются в горизонтальной плоскости перпендикулярно оптической оси окуляров 2 и 3, при этом выполняется следующее соотношение:The optical axis of the lenses 6 and 9 of the television and thermal imaging branches, respectively, are installed parallel to each other and are located in a horizontal plane perpendicular to the optical axis of the eyepieces 2 and 3, while the following ratio is true:

Figure 00000002
Figure 00000002

где: Y - расстояние между оптическими осями окуляров 2, 3 и объективов 6 и 9 в вертикальной плоскости;where: Y is the distance between the optical axes of the eyepieces 2, 3 and lenses 6 and 9 in the vertical plane;

Hм.д. - размер микродисплея 1 или 4 в вертикальной плоскости;H ppm - the size of the microdisplay 1 or 4 in a vertical plane;

Hоб.макс. - максимальный диаметр объектива телевизионной 6 или тепловизионной 9 ветвей наблюдения.H vol. Max. - the maximum diameter of the television lens 6 or thermal imaging 9 branches of observation.

Выполнение этого соотношения позволяет минимизировать вертикальный габаритный размер очков ночного видения, а расположение объективов 6 и 9 ветвей наблюдения над микродисплеями 1 и 4 совместно с расположением элементов питания 11 и 12 между микродисплеями 1 и 4 минимизирует горизонтальный габаритный размер.The fulfillment of this ratio minimizes the vertical overall size of night vision goggles, and the location of the lenses 6 and 9 of the observation branches above the microdisplays 1 and 4 together with the location of the batteries 11 and 12 between the microdisplays 1 and 4 minimizes the horizontal overall size.

Излучение от объекта наблюдения по направлению «I» проходит через защитное стекло 7 и отражается от одной из граней прямоугольной призмы 8, фокусируясь телевизионным объективом 6 на телевизионном фотоприемном устройстве 5. Блок управления, встроенный в телевизионное фотоприемное устройство 5, устраняет искажение (зеркальный поворот изображения), вносимое гранью прямоугольной призмы 8. Излучение от объекта наблюдения по направлению «II» проходит через защитное стекло 7 и отражается от другой грани прямоугольной призмы 8, фокусируясь тепловизионным объективом 9 на тепловизионном фотоприемном устройстве 10. Блок управления, встроенный в тепловизионное фотоприемное устройство 10, устраняет искажение (зеркальный поворот изображения), вносимое гранью прямоугольной призмы 8. На экранах микродисплеев 1 и 4 формируются изображения объектов с учетом их «переворачивания» на гранях призмы 8 соответственно, при этом выполняется следующее соотношение:The radiation from the object of observation in the “I” direction passes through the protective glass 7 and is reflected from one of the faces of the rectangular prism 8, focusing by the television lens 6 on the television photodetector 5. The control unit integrated in the television photodetector 5 eliminates distortion (mirror image rotation ) introduced by the face of the rectangular prism 8. Radiation from the object of observation in the direction “II” passes through the protective glass 7 and is reflected from the other face of the rectangular prism 8, focusing heat a zion lens 9 on a thermal imaging photodetector 10. A control unit integrated in a thermal imaging photodetector 10 eliminates distortion (mirror image rotation) introduced by a face of a rectangular prism 8. Images of objects are formed on the screens of microdisplays 1 and 4 taking into account their “inversion” on the faces prisms 8, respectively, while the following relationship is true:

X=(1,0÷2,0)⋅Hоб.макс.,X = (1,0 ÷ 2,0) ⋅H r.max. ,

где: X - расстояние между входными оптическими осями «I» и «II» телевизионной и тепловизионной ветвей преобразования изображения в горизонтальной плоскости;where: X is the distance between the input optical axes "I" and "II" of the television and thermal imaging branches of the image transformation in the horizontal plane;

Ноб.макс. - максимальный диаметр объектива телевизионной 6 или тепловизионной 9 ветвей наблюдения.H vol. Max. - the maximum diameter of the television lens 6 or thermal imaging 9 branches of observation.

Выполнение этого соотношения позволяет уменьшить расстояние между входными оптическими осями «I» и «II» телевизионной и тепловизионной ветвей преобразования изображения, что, в свою очередь, позволяет более эффективно использовать режим одновременного (комплексированного) наблюдения телевизионного и тепловизионного изображений на каждом из микродисплеев 1 и 4, так как при этом пропорционально уменьшается эффект двоения изображения на всех дистанциях, отличных от дистанции, на которой осуществляется сведение осей «I» и «II».The fulfillment of this ratio allows us to reduce the distance between the input optical axes “I” and “II” of the television and thermal imaging branches of the image conversion, which, in turn, allows more efficient use of the mode of simultaneous (integrated) observation of television and thermal imaging images on each of the microdisplays 1 and 4, since in this case the effect of image doubling at all distances other than the distance at which the axes “I” and “II” are reduced is proportionally reduced.

Принимая размер микродисплея 1 или 4 в вертикальной плоскости Нм.д.=16 мм (для типа микродисплея МДО 02), максимальный диаметр объектива телевизионной 6 или тепловизионной 9 ветвей наблюдения Ноб.макс.=15 мм, получаем расчетное значение минимально возможного расстояния «Y» между оптическими осями окуляров 2, 3 и объективов 6 и 9 в вертикальной плоскости составит 15,5÷31 мм, что в ~ 2 раза уменьшает вертикальный габаритный размер очков ночного видения.Taking the size of the microdisplay 1 or 4 in a vertical plane N ppm = 16 mm (for the microdisplay type MDO 02), the maximum diameter of the television lens 6 or thermal imaging 9 branches of observation N rev.max. = 15 mm, we obtain the calculated value of the minimum possible distance “Y” between the optical axes of the eyepieces 2, 3 and lenses 6 and 9 in the vertical plane will be 15.5 ÷ 31 mm, which reduces the vertical overall size of night vision goggles by 2 times.

Минимально возможное расстояние «X» между входными оптическими осями «I» и «II» в горизонтальной плоскости составит 15÷30 мм, что значительно меньше существующего (64÷65 мм) и в ~ 2 раза уменьшает эффект двоения изображения при использовании режима одновременного (комплексированного) наблюдения телевизионного и тепловизионного изображений на каждом из микродисплеев 1 и 4.The smallest possible distance “X” between the input optical axes “I” and “II” in the horizontal plane is 15–30 mm, which is significantly less than the existing (64–65 mm) and reduces the effect of image doubling by ~ 2 times when using the simultaneous mode ( integrated) observation of television and thermal imaging images on each of the microdisplays 1 and 4.

Таким образом, в заявляемых очках ночного видения упрощено конструктивного исполнения за счет уменьшения числа зеркально-призменных элементов до одного (используется одна прямоугольная призма с зеркальными гранями), уменьшены габаритные размеры в вертикальном и в горизонтальном направлениях за счет измененного расположения оптических компонентов с учетом встраиваемых элементов питания, а также уменьшено расстояние между входными оптическими осями телевизионной и тепловизионной ветвей преобразования изображения за счет использования близко расположенных зеркальных граней прямоугольной призмы на входе излучения в объективы телевизионной и тепловизионной ветвей.Thus, the inventive night vision goggles simplified the design by reducing the number of mirror-prismatic elements to one (using one rectangular prism with mirror faces), reduced overall dimensions in the vertical and horizontal directions due to the changed arrangement of optical components taking into account the built-in elements power, and also reduced the distance between the input optical axes of the television and thermal imaging branches of the image conversion due to the use of Nia closely spaced rectangular prism mirror facets on the radiation input in the television lens and thermal branches.

Claims (6)

Очки ночного видения, содержащие две ветви наблюдения для разных спектральных диапазонов - телевизионного и тепловизионного, каждая из которых включает объектив и систему преобразования изображения, блок управления, окуляр и микродисплей, расположенный в предметной плоскости окуляра, отличающиеся тем, что содержат защитное стекло и прямоугольную призму с отражающими гранями, за каждой из которых последовательно установлены объектив и система преобразования изображения телевизионной и тепловизионной ветвей наблюдения соответственно, причем микродисплей, окуляр, выходной зрачок окуляра и глаз наблюдателя каждой ветви расположены на одной оптической оси, а оптические оси объективов телевизионной и тепловизионной ветвей параллельны друг другу и расположены над микродисплеями в горизонтальной плоскости перпендикулярно оптической оси окуляров, элементы питания расположены между микродисплеями, а блок управления встроен в системы преобразования изображения, при этом выполняются следующие соотношения:Night vision goggles containing two branches of observation for different spectral ranges - television and thermal imaging, each of which includes a lens and an image conversion system, a control unit, an eyepiece and a microdisplay located in the objective plane of the eyepiece, characterized in that they contain a protective glass and a rectangular prism with reflecting faces, behind each of which a lens and a system for converting the image of the television and thermal imaging branches of observation are respectively mounted moreover, the microdisplay, eyepiece, exit pupil of the eyepiece and eye of the observer of each branch are located on the same optical axis, and the optical axes of the lenses of the television and thermal imaging branches are parallel to each other and are located above the microdisplays in a horizontal plane perpendicular to the optical axis of the eyepieces, the batteries are located between the microdisplays, and the control unit is built into the image conversion system, while the following relationships are true:
Figure 00000003
Figure 00000003
где Y - расстояние между оптическими осями окуляров и объективов в вертикальной плоскости;where Y is the distance between the optical axes of the eyepieces and lenses in a vertical plane; Hмд - размер микродисплея в вертикальной плоскости;H MD - the size of the microdisplay in a vertical plane; Hоб.макс. - максимальный диаметр объектива телевизионной или тепловизионной ветвей наблюдения;H vol. Max. - the maximum diameter of the lens of the television or thermal imaging branches of observation; X - расстояние между входными оптическими осями телевизионной и тепловизионной ветвей преобразования изображения в горизонтальной плоскости.X is the distance between the input optical axes of the television and thermal imaging branches of the image transformation in the horizontal plane.
RU2019109767A 2019-04-02 2019-04-02 Night vision goggles RU2711628C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019109767A RU2711628C1 (en) 2019-04-02 2019-04-02 Night vision goggles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019109767A RU2711628C1 (en) 2019-04-02 2019-04-02 Night vision goggles

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2711628C1 true RU2711628C1 (en) 2020-01-17

Family

ID=69171393

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019109767A RU2711628C1 (en) 2019-04-02 2019-04-02 Night vision goggles

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2711628C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2754887C1 (en) * 2020-10-12 2021-09-08 Александр Владимирович Медведев Night vision goggles for pilot

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4751571A (en) * 1987-07-29 1988-06-14 General Electric Company Composite visible/thermal-infrared imaging apparatus
RU2145433C1 (en) * 1997-06-16 2000-02-10 Открытое акционерное общество "ЛОМО" Multichannel observation device
US6646799B1 (en) * 2000-08-30 2003-11-11 Science Applications International Corporation System and method for combining multiple energy bands to improve scene viewing
RU2242777C2 (en) * 2003-01-21 2004-12-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "НПО "ОРИОН" Pseudo binocular night goggles
RU2279110C1 (en) * 2004-12-09 2006-06-27 Производственное республиканское унитарное предприятие "Минский механический завод им. С.И. Вавилова" Night vision goggles

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4751571A (en) * 1987-07-29 1988-06-14 General Electric Company Composite visible/thermal-infrared imaging apparatus
RU2145433C1 (en) * 1997-06-16 2000-02-10 Открытое акционерное общество "ЛОМО" Multichannel observation device
US6646799B1 (en) * 2000-08-30 2003-11-11 Science Applications International Corporation System and method for combining multiple energy bands to improve scene viewing
RU2242777C2 (en) * 2003-01-21 2004-12-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "НПО "ОРИОН" Pseudo binocular night goggles
RU2279110C1 (en) * 2004-12-09 2006-06-27 Производственное республиканское унитарное предприятие "Минский механический завод им. С.И. Вавилова" Night vision goggles

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2754887C1 (en) * 2020-10-12 2021-09-08 Александр Владимирович Медведев Night vision goggles for pilot

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2760382C (en) Head mounted display
US4806011A (en) Spectacle-mounted ocular display apparatus
US7409792B2 (en) Night vision aiming sight with two eyepieces
US7525735B2 (en) High resolution head mounted projection display
JP2001264681A (en) Display device
EP2246728A1 (en) Head mounted display
CN102540465A (en) Optical system of helmet displayer
WO2006135401A2 (en) Night vision apparatus
US5204774A (en) Night vision goggle with improved optical system
EP0233214B1 (en) Image intensifier binocular
US7636199B2 (en) Optical device for superposing electronic images in front of an objective
RU2711628C1 (en) Night vision goggles
GB960383A (en) Observation and sighting telescope
CN112764227A (en) Near-to-eye display system
US2963942A (en) Binocular telescopes
US11644277B2 (en) Digital booster for sights
WO2018192068A1 (en) Monocular telescope capable of laser ranging
RU2279110C1 (en) Night vision goggles
RU184538U1 (en) Night Vision Binocular Observing System
US7466481B2 (en) Binocular with disparate fields of view
Bakholdin et al. Systems design of augmented-reality collimator displays
RU221960U1 (en) RANGE SIGHT
CN214252750U (en) Near-to-eye display system
RU2736285C1 (en) Surveillance device - sight with built-in laser range finder
RU2706391C1 (en) Surveillance-sighting device with combined optical axes of input pupils of working channels and 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: 20210403