Дневно-ночной монокуляр

Предлагаемая полезная модель относится к технике оптико-электронных приборов наблюдения, в частности, к монокулярам.
Известен принятый за аналог ночной монокуляр «Альфа-9022» фирмы ФГУП НПО «Альфа» (см. Гейхман И.Л., Волков В.Г. Видение и безопасность. М.: Новости, 2009, 840 с., с. 61, рис. 2.2.14). Он состоит из последовательно установленных на оптической оси объектива, электронно-оптического преобразователя (ЭОП) с микроканальной пластиной (МКП) и окуляра. Недостатками такого устройства являются его неспособность работать днем, невозможность работать при пониженной освещенности и в полной темноте.
Известен принятый за прототип дневно-ночной монокуляр ОВ-50 фирмы Sopelem, Франция (см. Гейхман И.Л., Волков В.Г. Видение и безопасность. М.: Новости, 2009, 840 с., с. 81, рис. 2.3.10д). Он содержит ночной канал, состоящий из последовательно установленных на оптической оси ночного объектива, ЭОП с МКП, куб-призмы и окуляра. Устройство содержит также дневной канал, состоящий из последовательно установленных на оптической оси дневного объектива, сетки, находящейся в его задней фокальной плоскости, линзовой оборачивающей системы, содержащей первый и второй линзовые компоненты, между которыми установлено плоское зеркало, причем второй линзовый компонент оптически сопряжен через гипотенузную грань куб-призмы с окуляром. Дневно-ночной монокуляр обеспечивает возможность наблюдения как ночью, так и днем. Однако по-прежнему недостатком устройства является неспособность работать при пониженной освещенности и в полной темноте.
Задачей предлагаемой полезной модели является обеспечение наблюдения при пониженном уровне естественной ночной освещенности (ЕНО) вплоть до полной темноты.
Указанная задача решается тем, что дневно-ночной монокуляр, содержащий ночной канал, состоящий из последовательно установленных на оптической оси ночного объектива, электронно-оптического преобразователя с микроканальной пластиной, куб-призмы и окуляра, дневной канал, состоящий из последовательно установленных на оптической оси дневного объектива, сетки, находящейся в его задней фокальной плоскости, линзовой оборачивающей системы, содержащий первый линзовый компонент, плоское зеркало и второй линзовый компонент, оптически сопряженный через гипотенузную грань куб-призмы с окуляром, отличающийся тем, что плоское зеркало выполнено в виде дихроичного плоского зеркала, дополнительно введен светодиодный осветитель, содержащий драйвер, подключенный к светодиодному излучателю, на который сфокусирован объектив формирования излучения, оптически сопряженный через дихроичное плоское зеркало с первым линзовым компонентом линзовой оборачивающей системы.
Данная задача решается благодаря дополнительному вводу в монокуляр светодиодного осветителя, сопряженного с дневным каналом для работы при пониженном уровне освещенности вплоть до полной темноты.
Блок-схема предлагаемой полезной модели представлена на чертеже фиг.1. Устройство содержит ночной канал 1, дневной канал 2 и светодиодный осветитель 3. Ночной канал 1 содержит последовательно установленные на оптической оси ночной объектив 4, электронно-оптический преобразователь (ЭОП) 5 с микроканальной пластиной (МКП) 6, куб-призму 7 и окуляр 8. Дневной канал 2 содержит последовательно установленные на оптической оси дневной объектив 9, сетку 10, установленную в задней фокальной плоскости дневного объектива 9, линзовую оборачивающую систему 11, между первым 12 и вторым 13 линзовыми компонентами которой установлено дихроичное плоское зеркало 14. На его выходе установлен светодиодный осветитель 3. Он содержит драйвер 15, подключенный к светодиодному излучателю 16, на выходе которого установлен сфокусированный на его излучающую площадку объектив формирования излучения (ОФИ) 17, оптически сопряженный через дихроичное плоское зеркало 14 с первым линзовым компонентом 12.
В ночном канале 1 фотокатод ЭОП 5 работает в области спектра 0,4-0,9 мкм, а его экран - в области спектра 0,53-0,56 мкм. Оптическое покрытие гипотенузной грани куб-призмы 7 пропускает в области спектра 0,53-0,56 мкм и отражает в области спектра 0,38-0,78 мкм. Дихроичное плоское зеркало 14 пропускает на длине волны 0,9 мкм и отражает в области спектра 0,38-0,78 мкм. Светодиодный излучатель 3 работает на длине волны 0,9 мкм.
Устройство работает следующим образом. При функционировании устройства днем свет от Солнца, отраженный от объекта наблюдения и окружающего его фона, приходит в дневной объектив 9. Он создает в своей задней фокальной плоскости на сетке 10 перевернутое изображение объекта и фона. Первый линзовый компонент 12 линзовой оборачивающей системы 11, сфокусированный на сетку 10, с помощью дихроичного плоского зеркала 14 и второго линзового компонента 13 передает изображение в свою заднюю фокальную плоскость этого компонента, которая совпадает с передней фокальной плоскостью окуляра 8 и оптически сопряжена с ней через гипотенузную грань куб-призмы 7. В передней фокальной плоскости окуляра 8 благодаря линзовой оборачивающей системе 11 создается прямое изображение объекта и фона. Оператор наблюдает дневное изображение объекта и фона, передаваемое через куб-призму 7, в окуляр 8.
-3
При работе ночью в условиях нормированного уровня ЕНО≥3×10 лк для обеспечения поиска и обнаружения объекта используется ночной канал 1. Излучение звезд и Луны, определяющее уровень ЕНО, отражается от объекта наблюдения и окружающего его фона, приходит в ночной объектив 4, который создают изображение объекта и фона на фотокатоде ЭОП 5. Он преобразует изображение в видимое и усиливает его по яркости с помощью МКП 6. Изображение объекта и фона, передаваемое через куб-призму 7, наблюдается оператором через окуляр 8.
-3
Если уровень ЕНО≤3×10 лк или наступает полная темнота, то включается светодиодный осветитель 3. Драйвер 15 запускает светодиодный излучатель 16. Его излучение коллимируется с помощью ОФИ 17, проходит через дихроичное плоское зеркало 14 и с помощью первого линзового компонента 12 линзовой оборачивающей системы 11 переносится в заднюю фокальную плоскость дневного объектива 9. Он направляет излучение на объект и фон, создавая на них пятно подсвета. Излучение, отраженное от объекта и фона, приходит в ночной объектив 4, который создает изображение объекта и фона на фотокатоде ЭОП 5. Далее устройство работает так, как это было описано выше.
В настоящее время разработана принципиальная схема устройства и выполнено его макетирование.
Таким образом, благодаря дополнительному вводу в монокуляр светодиодного осветителя, сопряженного с дневным каналом, обеспечивается работа устройства при пониженном уровне освещенности вплоть до полной темноты.