[發(fā)明專利]一種低背景噪音型微光夜視儀

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610732223.6
• 申請日: 2016-08-26
• 公開（公告）號: CN107783273A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉榮偉
• 申請（專利權(quán)）人: 劉榮偉
• 主分類號: G02B23/12
• 分類號: G02B23/12;G02B23/16;G02B23/00;G02B7/00;H01J43/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種微光夜視儀，具體涉及一種低背景噪音型微光夜視儀。

背景技術(shù)

微光夜視儀能夠?qū)⒁雇砦⑷豕庹諚l件下的微弱光通過圖像信息之間相互轉(zhuǎn)換、增強(qiáng)、處理等過程使微弱光能夠被使用者看見，通過微光夜視儀人們可以看見人眼無法看見的X光、紫外光、近紅外輻射等。隨著科技的不斷發(fā)展，微光夜視儀被廣泛地應(yīng)用在軍事、天文、航天、生物、高速攝影、光電火控等諸多領(lǐng)域，并且可以與紅外、激光、雷達(dá)等技術(shù)結(jié)合，組成完整的光電偵查、測量和警告系統(tǒng)，微光夜視儀的重要性逐漸凸顯，但我國的微光夜視技術(shù)較落后，所以研究微光夜視技術(shù)、改進(jìn)微光夜視儀的功能具有重大意義。

目前國內(nèi)主要的微光夜視技術(shù)為二代和超二代微光技術(shù)，二代和超二代微光技術(shù)與一代微光技術(shù)相比較，其實(shí)質(zhì)在于像增強(qiáng)器中應(yīng)用了微通道板，而不再像一代微光夜視技術(shù)需要串聯(lián)大量的單級像增強(qiáng)器以滿足軍事要求的光增益效果。微通道板是一種特殊光學(xué)纖維制成的電子倍增器，具有傳輸、增強(qiáng)電子圖像的功能，還具有體積小、重量輕、分辨力好、增益高、噪聲低、使用電壓低等優(yōu)點(diǎn)。微通道板能夠利用二次電子發(fā)射的特性，達(dá)到極高的電子倍增。在工作時(shí)，光電陰極發(fā)射出均勻的電子，電子通過微通道板后強(qiáng)度進(jìn)一步增強(qiáng)，放大后的電子束轟擊熒光粉發(fā)光，實(shí)現(xiàn)信息圖像顯示。

在使用微光夜視儀進(jìn)行夜間偵查時(shí)，使用者會隨時(shí)取下或蓋上微光夜視儀的鏡頭蓋，傳統(tǒng)的微光夜視儀使用連接帶連接鏡頭蓋和微光夜視儀機(jī)身，但是，由于連接帶與鏡頭蓋、微光夜視儀的連接處容易斷裂，鏡頭蓋容易丟失，物鏡在不受到鏡頭蓋保護(hù)的情況下易損壞，另外，連接帶是軟性連接，取下鏡頭蓋后，鏡頭蓋在使用者運(yùn)動時(shí)會來回?cái)[動，若砸到物鏡或是使用者，將對物鏡造成損害或是影響使用者的操作。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對傳統(tǒng)微光夜視儀的缺陷，提供一種低背景噪音型微光夜視儀，解決傳統(tǒng)微光夜視儀鏡頭蓋的連接帶容易斷裂而遺失鏡頭蓋或因?yàn)槭褂谜咭苿佣业轿镧R和使用者的問題。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種低背景噪音型微光夜視儀，包括機(jī)身，所述機(jī)身上設(shè)置有鏡頭和目鏡，所述鏡頭上設(shè)置有物鏡，所述物鏡上安裝有濾強(qiáng)光鏡，鏡頭外側(cè)設(shè)置有靠近物鏡的螺紋，還包括鏡頭蓋，所述鏡頭蓋內(nèi)側(cè)設(shè)置有與螺紋相匹配的第一螺紋凹槽，機(jī)身側(cè)面設(shè)置有凸臺，所述凸臺側(cè)面設(shè)置有與螺紋相匹配的第二螺紋凹槽，機(jī)身內(nèi)部設(shè)置有像增強(qiáng)器，像增強(qiáng)器內(nèi)設(shè)置有微通道板主體，所述微通道板主體沿徑向外側(cè)設(shè)置有保護(hù)環(huán)，微通道板主體上設(shè)置有若干微通道，所述微通道平行于微通道板主體的軸向，微通道的直徑沿著微通道板主體軸向先逐漸變小再逐漸變大，還包括保護(hù)套和內(nèi)環(huán)，所述保護(hù)套、內(nèi)環(huán)和保護(hù)環(huán)的位置被配置為，保護(hù)環(huán)位于保護(hù)套與內(nèi)環(huán)所形成的凹槽中，內(nèi)環(huán)與保護(hù)環(huán)的環(huán)寬相等，內(nèi)環(huán)的一側(cè)設(shè)置有墊環(huán)，所述墊環(huán)位于內(nèi)環(huán)與保護(hù)環(huán)之間，內(nèi)環(huán)另一側(cè)設(shè)置有第一銷軸，所述第一銷軸上設(shè)置有繞第一銷軸旋轉(zhuǎn)的彎桿，所述彎桿連接有第二銷軸，所述第二銷軸設(shè)置在保護(hù)套上，還包括緩沖塊，所述緩沖塊的長度與保護(hù)環(huán)的環(huán)寬相等，緩沖塊與微通道板主體的軸向平行，緩沖塊一側(cè)與保護(hù)環(huán)接觸，另一側(cè)上設(shè)置有與微通道板主體軸向平行的硬彈簧，所述硬彈簧設(shè)置在保護(hù)套上。夜間偵查時(shí)使用者會隨時(shí)取下或蓋上微光夜視儀的鏡頭蓋，傳統(tǒng)的微光夜視儀使用連接帶連接鏡頭蓋和微光夜視儀機(jī)身，但是，由于連接帶與鏡頭蓋、微光夜視儀的連接處容易斷裂，鏡頭蓋容易丟失，物鏡在不受到鏡頭蓋保護(hù)的情況下易損壞；另外，連接帶是軟性連接，取下鏡頭蓋后，鏡頭蓋在使用者運(yùn)動時(shí)會來回?cái)[動，若砸到物鏡或是使用者，將對物鏡造成損害或是影響使用者的操作。為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種方便使用者移動時(shí)進(jìn)行偵查的微光夜視儀，鏡頭外側(cè)與鏡頭蓋接觸的部分設(shè)置有螺紋，鏡頭蓋內(nèi)設(shè)置有與螺紋尺寸相匹配的螺紋凹槽，在機(jī)身上且不與鏡頭、目鏡同一面的側(cè)面設(shè)置有凸臺，凸臺外側(cè)也設(shè)置有與鏡頭外側(cè)螺紋尺寸相匹配的螺紋凹槽，當(dāng)使用者取下鏡頭蓋時(shí)，只需要將鏡頭蓋旋轉(zhuǎn)擰緊在凸臺上即可，這樣方便的操作不僅可以避免鏡頭蓋在使用時(shí)由于戰(zhàn)場上瞬息萬變的緊張形勢而發(fā)生遺失，也能避免鏡頭蓋砸到物鏡或是使用者，造成物鏡的損壞或影響使用者操作，當(dāng)不需要偵查時(shí)，從凸臺上取下鏡頭蓋并蓋在鏡頭上即可保護(hù)物鏡。另外，若所偵查的區(qū)域突發(fā)爆炸或者是投放有閃光彈，瞬間的強(qiáng)光會通過微光夜視儀的物鏡聚焦，之后光電陰極產(chǎn)生很強(qiáng)的電子發(fā)射，從而導(dǎo)致光電陰極發(fā)生疲勞性損傷或是永久性損壞；當(dāng)光電陰極的電子密度過大時(shí)，通過微通道板的電子倍增，產(chǎn)生更多的電子束，高密度的電子束轟擊熒光屏?xí)r，會造成熒光屏產(chǎn)生過熱現(xiàn)象，燒毀熒光屏的熒光材料，毀壞熒光屏。傳統(tǒng)的微光夜視儀通過在熒光屏處設(shè)置大電阻，使用電阻降壓法保護(hù)熒光屏，但這樣設(shè)置只是保護(hù)了像增強(qiáng)器的熒光屏，不能在產(chǎn)生突發(fā)強(qiáng)光時(shí)保護(hù)使用者的眼睛，并且在像增強(qiáng)器中設(shè)置大電阻不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜而且價(jià)格昂貴，增加了微光夜視儀的使用成本。為了避免突發(fā)強(qiáng)光對于夜間偵查的影響，在微光夜視儀的物鏡上裝有濾強(qiáng)光鏡，一方面使用者在夜間所偵查的區(qū)域如果發(fā)生爆炸或者投擲閃光彈而產(chǎn)生強(qiáng)光時(shí)，濾強(qiáng)光鏡能夠過濾掉部分光源，減弱進(jìn)入到像增強(qiáng)器中光的強(qiáng)度，不僅能夠避免熒光屏燒毀還能保護(hù)使用者的眼睛，另一方面，相比傳統(tǒng)技術(shù)上中大電阻的精密構(gòu)造，濾強(qiáng)光鏡安裝在物鏡上，可以根據(jù)使用者的需求實(shí)現(xiàn)快捷且方便地安裝和拆卸，根據(jù)使用環(huán)境安裝不同密度的濾強(qiáng)光鏡，這些優(yōu)點(diǎn)使得微光夜視儀在抵抗強(qiáng)光方面更加靈活，適應(yīng)了戰(zhàn)場的需求，利于使用者在不同偵查區(qū)域之間進(jìn)行快速移動偵查。當(dāng)施加在微通道板兩端的電壓高于1000V時(shí)，會出現(xiàn)離子反饋，像增強(qiáng)器的背景噪聲增大，導(dǎo)致微光夜視儀清晰度降低。微通道板工作時(shí)，微通道內(nèi)的二次電子會多次倍增，在通道末端形成高密度的電子云，可將通道內(nèi)參與的氣體分子電離，電離后的正離子在通道內(nèi)電場的作用下，撞擊通道壁產(chǎn)生額外電子，部分額外電子會朝微通道入口方向移動，對像增強(qiáng)器的光電陰極造成損害，所以離子反饋效應(yīng)在像增強(qiáng)器中的產(chǎn)生會使像增強(qiáng)器中噪聲提高和光電陰極靈敏度降低，為了解決離子反饋效應(yīng)，本使用新型采用變孔徑的微通道板，微通道板主體上的微通道在微通道板主體的表面處直徑最大，使得從光電陰極發(fā)射的電子碰撞微通道內(nèi)壁的幾率增大，通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，增大電子碰撞微通道內(nèi)壁的幾率能夠有效降低背景噪聲；微通道直徑先逐漸變小增加了電子在通道內(nèi)的碰撞次數(shù)，使得增益特性增大，之后電子在通過微通道內(nèi)壁增強(qiáng)變?yōu)殡娮邮娮訒谕ǖ滥┒诵纬筛呙芏鹊碾娮釉疲娮釉瓶蓪⑽⑼ǖ纼?nèi)殘留的氣體分子電離，電離后的正離子在通道內(nèi)電場的作用下，撞擊微通道壁產(chǎn)生額外電子，出現(xiàn)離子反饋效應(yīng)，不僅會增加背景噪聲，降低清晰度，還會損害光電陰極，降低光電陰極的壽命，在微通道后半段使微通道直徑逐漸變大，不僅能夠減少高密度電子云在通道末端對微通道壁的碰撞，還因?yàn)槲⑼ǖ乐胁恐睆阶钚《行У乇苊怆娮油⑼ǖ廊肟诜瓷洌苊馄鋼p害光電陰極，綜上所述，通過設(shè)置微通道的直徑沿主體軸向先縮小再增大的結(jié)構(gòu)，削弱了離子反饋效應(yīng)，有效地降低了噪聲，提高了圖像清晰度，還保護(hù)了光電陰極。還有，傳統(tǒng)微光夜視儀的微通道板只有一層保護(hù)層，沒有防震功能，在使用過程中容易損壞，微通道板損壞后由于不易更換，使用者往往需要更換像增強(qiáng)器，增加了使用成本，而且在戰(zhàn)場中不會攜帶另一個(gè)像增強(qiáng)器而增加使用者的負(fù)荷。為了減輕使用者的負(fù)荷，本發(fā)明的像增強(qiáng)器中應(yīng)用了帶有保護(hù)套的防震微通道板，在安裝時(shí)，首先將保護(hù)套水平放置，保護(hù)套內(nèi)間隔設(shè)置有若干硬彈簧和緩沖塊，將保護(hù)環(huán)水平放置在保護(hù)套內(nèi)的緩沖塊上，調(diào)整保護(hù)環(huán)和微通道板的位置，使微通道板主體全部暴露在保護(hù)套外，這樣可以使得微通道板主體上的微通道全部工作，之后將內(nèi)環(huán)放置在保護(hù)環(huán)上，內(nèi)環(huán)與保護(hù)環(huán)的環(huán)寬相同，內(nèi)環(huán)與保護(hù)環(huán)之間設(shè)置有墊環(huán)，放置好內(nèi)環(huán)之后，調(diào)整內(nèi)環(huán)的方向，將內(nèi)環(huán)上的第一銷軸和保護(hù)套上的第二銷軸放置在最接近的位置，撥動套在第一銷軸上的彎桿，將彎桿套在第二銷軸上，使得內(nèi)環(huán)與保護(hù)套之間相對固定，保護(hù)套的金屬材質(zhì)可以保護(hù)微通道板本身不受到磨損，保護(hù)套使得微通道板固定在保護(hù)套內(nèi)，硬彈簧、緩沖塊、墊環(huán)能保證當(dāng)微光夜視儀發(fā)生碰撞或者掉落時(shí)，能夠卸去作用在微通道板上的受力，起到減震作用，微通道板不易受損，延長了像增強(qiáng)器使用時(shí)間，降低了微光夜視儀的使用成本，并且內(nèi)環(huán)與保護(hù)套之間不僅能相對固定，還能通過彎桿和銷軸實(shí)現(xiàn)快速且方便地拆卸和安裝內(nèi)環(huán)。