Псевдобинокулярный ночной бинокль с дневным каналом

Предлагаемая полезная модель относится к технике оптико-электронных приборов наблюдения, в частности, к приборам ночного видения (ПНВ).
Известен принятый за аналог бинокулярный ПНВ ПН-9К ФГУП ПО НПЗ (бинокулярный ПНВ ПН-9К. Проспект фирмы ФГУП ПО НПЗ, РФ, г. Новосибирск, 2019 г.), а также Гейхман И.Л., Волков В.Г. Видение и безопасность. М.: Новости, 2009, 840 с., с. 70, рис. 2.3.4а). Этот ночной бинокль содержит два идентичных канала, каждый из которых состоит из последовательно установленных на оптической оси ночного объектива, электронно-оптического преобразователя (ЭОП) и окуляра. Недостатками прибора являются его большие масса, габариты и стоимость, а также невозможность работы днем.
Известен принятый за прототип псевдобинокулярный ночной бинокль F-5010 фирмы ITT (США) (см. Гейхман И.Л., Волков В.Г. Видение и безопасность. М.: Новости, 2009, 840 с, с. 70, рис. 2.3.5в.), а также псевдобинокулярный ночной бинокль «Альфа-3122» (Ночной бинокль Альфа-3122. Проспект НПО ФГУП «Альфа», РФ, М., 2011 г.). Прибор содержит последовательно установленные на оптической оси ночной объектив, ЭОП и псевдобинокулярную окулярную систему с разводкой изображения на два глаза. Данный прибор имеет меньшие массу, габариты и стоимость, но не может работать днем.
Задачей предлагаемой полезной модели является обеспечение работы ночного бинокля днем.
Указанная задача решается тем, что псевдобинокулярный ночной бинокль, содержащий последовательно установленные на оптической оси ночной объектив, электронно-оптический преобразователь и псевдобинокулярную окулярную систему, содержащую проекционный объектив, сфокусированный на экран электронно-оптического преобразователя, двугранную призму с правой и левой зеркально отражающими гранями, разделяющую систему на правую и левую окулярные ветви, каждая из которых содержит последовательно установленные на оптической оси промежуточный объектив, плоское зеркало и окуляр, отличающийся тем, что дополнительно содержит правый и левый дневные каналы, правый дневной канал содержит последовательно установленные на оптической оси правый дневной объектив, третье плоское зеркало, четвертое плоское зеркало, сетку, находящуюся в задней фокальной плоскости правого дневного объектива, правый линзовый компонент, оптически сопряженный через дополнительно введенное правое дихроичное плоское зеркало с правым промежуточным объективом, левый дневной канал содержит последовательно установленные на оптической оси левый дневной объектив, пятое плоское зеркало, шестое плоское зеркало, левый линзовый компонент, оптически сопряженный через дополнительно введенное левое дихроичное плоское зеркало с левым промежуточным объективом.
Решение данной задачи достигается за счет дополнительного введения дневных каналов.
Блок-схема предлагаемого устройства представлена на чертеже фиг. 1. Устройство состоит из последовательно установленных на оптической оси ночного объектива 1, электронно-оптического преобразователя (ЭОП) 2 и псевдобинокулярной окулярной системы 3. Она содержит проекционный объектив 4, сфокусированный на экран ЭОП 2, двугранную призму 5 с двумя - правой 6 и левой 7 зеркально отражающими гранями. Двугранная призма 5 разделяет окулярную систему 3 на правую 8 и левую 9 окулярные ветви. Каждая из них содержит последовательно установленные на оптической оси дихроичное плоское зеркало (правое 10, левое 11), промежуточный объектив (правый 12, левый 13), первое плоское зеркало 14, второе плоское зеркало 15, правый окуляр 16, левый окуляр 17. Устройство содержит также правый дневной канал 18. Он содержит последовательно установленные на оптической оси правый дневной объектив 19, третье плоское зеркало 20, четвертое плоское зеркало 21, сетку 22, установленную в задней фокальной плоскости правого дневного объектива 19, и правый линзовый компонент 23, оптически сопряженный через правое дихроичное плоское зеркало 10 с правым промежуточным объективом 12. Устройство содержит левый дневной канал 24, содержащий последовательно установленные на оптической оси левый дневной объектив 25, пятое плоское зеркало 26, шестое плоское зеркало 27, левый линзовый компонент 28, оптически сопряженный через левое дихроичное плоское зеркало 11 с левым промежуточным объективом 13.
Правое дихроичное плоское зеркало 10 и левое дихроичное плоское зеркало 11 пропускают в области спектра 0,53 - 0,56 мкм и отражают в области спектра 0,38 - 0,78 мкм. Фотокатод ЭОП 2 работает в области спектра 0,4 - 0,9 мкм, а его экран - в области спектра 0,53 - 0,56 мкм.
Устройство работает следующим образом. При функционировании днем ЭОП 2 отключен, а работают правый 18 и левый 24 дневные каналы. Свет от Солнца, отразившись от объекта наблюдения и окружающего его фона, приходит в правый дневной объектив 19, правого дневного канала 18. Объектив 19 создает перевернутое изображение объекта и фона в плоскости сетки 22. При этом свет последовательно отражается от третьего 20 и четвертого 21 плоского зеркала. Правый линзовый линзовый компонент 23, сфокусированный на сетку 22, находящуюся в задней фокальной плоскости правого дневного объектива 19, передает изображение на правый промежуточный объектив 12. При этом свет отражается от правого дихроичного плоского зеркала 10. На выходе первого плоского зеркала 14 в задней фокальной плоскости правого промежуточного объектива 12, совпадающей с передней фокальной плоскостью правого окуляра 16, создается прямое изображение. Оно наблюдается через правый окуляр 16 правым глазом оператора.
Аналогичным образом свет от Солнца, отраженный от объекта и окружающего его фона, приходит в левый объектив 25 левого дневного канала 24. Объектив 25 создает перевернутое изображение объекта и фона в своей задней фокальной плоскости, совмещенной с передней фокальной плоскостью левого линзового компонента 28. При этом свет последовательно отражается от пятого 26 и шестого 27 плоского зеркала. Левый линзовый компонент 28 передает изображение в левый промежуточный объектив 13. При этом свет отражается от левого дихроичного плоского зеркала 11. На выходе второго плоского зеркала 15 в задней фокальной плоскости левого промежуточного объектива 13 создается прямое изображение, которое наблюдается левым глазом оператора через левый окуляр 17.
Таким образом, оператор, работая одновременно правым и левым глазом, наблюдает стереоскопическое изображение.
При работе ночью излучение звезд и Луны, определяющее уровень естественной ночной освещенности, отражается от объекта и фона и приходит в ночной объектив 1. Он создает изображение объекта и фона на фотокатоде включенного ЭОП 2, который преобразует изображение в видимое и усиливает его по яркости. Далее работает псевдобинокулярная окулярная система 3. Ее проекционный объектив 4 направляет излучение с экрана ЭОП 2 на двугранную призму 5, разделяющее излучение и направляющее его в правую 8 и левую 9 окулярные ветви. При этом в правой окулярной ветви 8 излучение проходит через правое дихроичное зеркало 10, а в левой окулярной ветви - через левое дихроичное плоское зеркало 11. В каждой окулярной ветви 8 (9) промежуточный объектив 10 (11) с помощью первого плоского зеркала 14 (второго плоского зеркала 15) передает изображение в переднюю фокальную плоскость окуляра 16 (17). Оператор наблюдает в эти окуляры изображение объекта и фона.
В настоящее время разработана принципиальная схема устройства и выполнено его макетирование. Таким образом, за счет дополнительного введения дневных каналов устройство может работать и днем, и ночью.