ПЕРИСКОПИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДНЕВНОГО/НОЧНОГО НАБЛЮДЕНИЯ

Полезная модель относится к оптическому приборостроению и может быть использована в перископических наблюдательных приборах и в приборах механика-водителя бронетанковой техники (БТТ).
Известно перископическое дневное/ночное устройство для наблюдения - комбинированный прибор наблюдения ТКН-3 командира БТТ (И.М. Голошапов Танковые приборы ночного видения. М.: Воениздат, 1973. с. 23-28). Устройство содержит головную призму, дневное и ночное устройства наблюдения. Дневное устройство представляет собой две параллельные оптические системы, каждая из которых состоит из объектива, отражателей, оборачивающей системы, ромбической призмы и окуляра. Ночное устройство включает объектив, электронно-оптический преобразователь, отражатели, оборачивающую систему, ромбические призмы и окуляры. Для наблюдения днем в дневное устройство или ночью в ночное устройство применяется поворотное зеркало. Поворотное зеркало подключает поочередно дневное либо ночное устройство для наблюдения через ромбические призмы и окуляры. Головная призма, поворотное зеркало, ромбические призмы регулировки базы глаз и окуляры являются общими элементами дневного и ночного устройств.
Известное устройство имеет громоздкую оптическую схему, состоящую из двух независимых каналов дневного перископического устройства и канала ночного перископического устройства с применением нескольких отражателей, что приводит к большим габаритам и массе устройства. Кроме того, устройство имеет сложную конструкцию из-за применения оборачивающих систем для компенсации и сопряжения пространственно удаленных оптических элементов оптической схемы и создания прямого изображения в поле зрения.
Известно перископическое дневное/ночное устройство для наблюдения - комбинированный дневной/ночной перископ наблюдения CORDIS (рекламный проспект CORDIS/CORDIS-E) фирмы «Fotona», Словения (Stegne 7, 1210, Ljubljana, Slovenia). Известное устройство содержит два стационарных независимых перископических канала: дневной и ночной. Дневной канал содержит оптически связанные головную призму и отражатель. Ночной канал содержит оптически связанные вторую головную призму, объектив, электронно-оптический преобразователь, установленный в фокусе объектива, и биолупу с преломленной оптической осью. Оптические оси дневного и ночного каналов в выходной части устройства параллельны и имеют разную перископичность. Каждый из каналов в выходной части имеет свою рабочую зону для глаз наблюдателя. Корпус устройства содержит окна для оптических каналов и состоит из головной и основной частей, соединенных крепежными резьбовыми винтами. Обе головные призмы размещены в головной части корпуса. При работе днем ночной канал отключается вручную переключателем электрической схемы.
Известное устройство имеет следующие недостатки. Большие габариты и масса головной части устройства из-за наличия двух головных призм делают ее, расположенную вне БТТ, уязвимой при эксплуатации к механическим воздействиям, затрудняют замену головной части призмы при повреждении и ограничивают применение устройства для разных видов БТТ. Различные положения рабочих зон для наблюдения в дневной и ночной каналы в выходной части устройства вызывают необходимость изменения положения глаз, а значит, изменение положения позы наблюдателя, что в реальных условиях эксплуатации вызывает его повышенную утомляемость, либо требует регулировки положения посадочного места механика-водителя БТТ. При наблюдении в дневной канал возможно непроизвольное включение ночного канала, что может привести его к выходу из строя при включении в дневное время. При наблюдении в ночной канал в ночное время происходит демаскировка БТТ через дневной канал светом внутреннего приборного освещения. Для устранения этого необходимы специальные дополнительные меры защиты. Соединение головной и основной частей корпуса при помощи крепежных резьбовых винтов затрудняет оперативную смену головной призмы при ее повреждении и ухудшает ремонтопригодность устройства из-за ослабления резьбового соединения.
Наиболее близким к заявленному техническому решению - прототипом - является перископическое устройство для дневного/ночного наблюдения, комбинированный прибор наблюдения командира БТТ (свидетельство на полезную модель RU 19423, МПК G02B 23/08, F41G 1/40, дата приоритета 26.04.2001 г.). Перископическое устройство для дневного/ночного наблюдения содержит размещенные в корпусе, состоящем из соединенных накидными запорами головной и основной частей с окнами для оптических каналов, два перископических канала: дневной и ночной. Устройство выполнено с одной головной призмой для обоих каналов. Дневной канал содержит оптически связанные головную призму и отражатель. Ночной канал содержит оптически связанные головную призму, объектив, электронно-оптический преобразователь, установленный в фокусе объектива, и биолупу с преломленной оптической осью. Отражатель дневного канала и объединенные в сборку объектив, электронно-оптический преобразователь и часть элементов биолупы ночного канала выполнены с возможностью перемещения и попеременной установки этих компонентов на оптическую ось. Подвижные элементы дневного и ночного перископических каналов жестко связаны между собой и конструктивно выполнены в одном узле. Оптические оси дневного и ночного перископических каналов в выходной части устройства ориентированы под углом друг к другу таким образом, что рабочая для глаз наблюдателя является общей для обоих каналов. Внутренние полости головной и основной частей корпуса разделены защитным стеклом. В выходных окнах дневного и ночного перископических каналов установлены защитные стекла.
Наиболее близкое техническое решение имеет следующие недостатки. Устройство не позволяет получать дополнительную сервисную информацию, кроме как из дневного и ночного каналов. Поисковые характеристики при однократном увеличении дневного канала устройства ограничены.
Задачей полезной модели является повышение качества и удобства эксплуатации устройства, расширение поисковых характеристик устройства, сохранение полей обзора дневного канала наблюдения.
Технический результат, обусловленный поставленной задачей, достигается тем, что в разработанную конструкцию введено многофункциональное видеоконтрольное устройство, расширены поисковые характеристики за счет использования интегрированной телевизионной камеры. Перископическое устройство для дневного/ночного наблюдения содержит корпус из соединенных головной и основной частей, в котором размещены дневной и ночной перископические каналы. Дневной перископический канал содержит оптически связанные головную призму и отражатель. Ночной перископический канал содержит оптически связанные головную призму, объектив, в фокусе объектива установлен электронно-оптический преобразователь, экран которого совмещен с ПЗС-матрицей, и телевизионную камеру. Информация с ПЗС-матрицы передается на видеоконтрольное устройство. Отражатель дневного канала и объединенные в сборку объектив, электронно-оптический преобразователь с ПЗС-матрицей и телевизионная камера жестко связаны между собой в единый подвижный узел и выполнены с возможностью перемещения и попеременной установки их на оптическую ось. Телевизионная камера и электронно-оптический преобразователь установлены параллельно. Видеоконтрольное устройство установлено в корпусе таким образом, что рабочая зона для глаз наблюдателя является общей для обоих каналов. Телевизионная камера имеет автономный выключатель и работает раздельно или одновременно с электронно-оптическим преобразователем. Информация с нее поступает на видеоконтрольное устройство. Телевизионная камера является дополнительным источником информации. Информация с телевизионной камеры может просматриваться одновременно с работой ночного канала.
Полезная модель иллюстрируется следующими графическими материалами.
Фиг. 1 Дневной перископический канал.
Фиг. 2 Ночной перископический канал.
Перископическое устройство для дневного/ночного наблюдения содержит корпус 1, выполненный из двух частей - головной и основной, соединенных с помощью накидных запоров. В головной части корпуса 1 установлена головная призма 2. В основной части корпуса 1 установлены объектив 3, электронно-оптический преобразователь 4 с ПЗС-матрицей 5, отражатель 6, видеоконтрольное устройство 7, телевизионная камера 8. Между головной и основной частями корпуса 1 установлено защитное стекло 9. Выходное окно перископических каналов 10 закрыто защитным стеклом. Рабочая зона для глаз наблюдателя 11 расположена в пространстве изображения устройства. Головная призма 2 и отражатель 6, установленный на оптической оси, образуют дневной канал. При этом выходная оптическая ось дневного канала ориентирована под прямым углом к оптической оси, формируемой головной призмой 2. Головная призма 2, установленные на оптической оси объектив 3, электронно-оптический преобразователь 4 с ПЗС-матрицей 5, установленный в фокусе объектива 3, образуют ночной канал. Телевизионная камера 8, установленная параллельно с электронно-оптическим преобразователем, расположена в едином блоке с элементами ночного канала и является дополнительным каналом. Отражатель 6 дневного канала и объединенные в сборку объектив 3, электронно-оптический преобразователь 4 с ПЗС-матрицей 5, телевизионная камера 8 жестко связаны между собой, объединены в подвижный узел 12 и выполнены с возможностью перемещения и попеременной установки их на оптическую ось. Переключение каналов осуществляется рукояткой 13. Видеоконтрольное устройство 7 расположено в корпусе таким образом, что его экран можно рассматривать с рабочей зоны для глаз наблюдателя 11. Рабочая зона для глаз наблюдателя 11 является общей для всех каналов.
Телевизионная камера 8 расположена в едином блоке с элементами ночного канала. Информация с нее поступает на видеоконтрольное устройство 7 в автономном режиме либо совместно с информацией с ночного канала. Телевизионная камера представляет собой альтернативный электронный канал с дополнительными возможностями (наблюдение с ТВ-экрана): электронное увеличение, улучшение поисковых характеристик, увеличение полей обзора.
Устройство работает следующим образом.
При установке рукоятки 13 переключения каналов «ДЕНЬ-НОЧЬ» в фиксированное положение «ДЕНЬ» подвижный узел 12 перемещается таким образом, что на оптическую ось соосно с головной призмой 2 устанавливается отражатель 6, при этом образуется дневной перископический канал, а элементы ночного канала - объектив 3, электронно-оптический преобразователь 4 с ПЗС-матрицей 5 и телевизионная камера 8 выводятся из оптического канала и фиксируются вне оптической оси. Изображение наблюдаемой местности рассматривается через защитное стекло дневного канала 10 размещением глаз наблюдателя в рабочей зоне. При установке рукоятки 13 переключения каналов «ДЕНЬ-НОЧЬ» в положение «НОЧЬ» подвижный узел 12 перемещается таким образом, что на оптическую ось соосно с головной призмой 2 устанавливаются элементы ночного канала - объектив 3, электронно-оптический преобразователь 4 с ПЗС-матрицей 5 и телевизионная камера 8. Отражатель 6 выводится из оптического канала и фиксируется вне оптической оси. Изображение наблюдаемой местности рассматривается наблюдателем на экране видеоконтрольного устройства 7 через рабочую зону для глаз наблюдателя 11. Рабочие зоны для глаз наблюдателя всех каналов условно совмещены и поочередно формируются в удобном для наблюдения пространстве изображения устройства.
Таким образом, наличие в устройстве новых элементов повышает качество и удобство его эксплуатации, расширяет поисковые характеристики устройства.