本发明涉及夜视镜，特别是具有瞳孔间距和屈光度调节的民用夜视镜装置。 夜视镜的作用已众所周知，即增强夜间的视力。夜视镜利用倍增器将所接收的入射光放大，以产生可被观察者双眼察觉出的足够亮度的影像。已知美国军队使用夜视镜在夜间操作时可以看到其它方法无法见到的目标。夜视镜由于价格昂贵，过去主要限于军事用途。受军用规范和设计所限，已有的夜视镜不适合于投入民用市场，因而不必对设备进行调节以适应他们的生理特点。民用夜视镜应使广泛的使用者能在所遇黑暗环境中方便地调节。可以理解，这种民用夜视镜应具有各种本领，不为难使用者和非常便于使用者携带和操作。这种民用夜视装置在许多领域有广泛的用途，例如夜间海上航行，夜间警戒和监视，夜间狩猎，捕鱼，徒步旅行和导航，背负搜索和救援，水下观察，夜间娱乐和夜间法制维护。本发明的夜视镜采用军用的夜视技术，其目的之一是提供一种有效的和实用的民用夜视镜。可以确认，本专利权人ITT公司拥有多项专利并提供过许多军用夜视用途的装置。例如，美国专利5，121，045，1992年6月9日，J.N.Caserta等，标题为“夜视镜用防电磁干扰电池组”。参见美国专利5，084，780，1992年1月28日，E.N.Philips，标题为“昼夜观察用望远镜型瞄准器”。该专利叙述一种可以昼夜使用的枪械或其它武器使用的瞄准器，它特别适用于从来复枪至反坦克武器。再参见美国专利5，029，963，1991年7月9日，C.Naselli等，标题为“驾驶员观察器的代用装置”。该专利叙述了在夜视仪中采用的ITT公司生产的图象倍增器管，定名为GenerationⅢ或GEN Ⅲ（第三代）装置。专利讲到现有相当多地军用和部分民用夜视设备已采用和将采用GEN O（零型）至GEN Ⅲ（第三型）装置的图象倍增器。
可以理解，民用夜视镜应方便用户使用，所述装置可采用自动聚焦和一个人力聚焦机构，使使用者可借助普通开关控制焦距。例如，在自动聚焦方式中，可由来自聚焦传感器的控制信号达到聚焦。控制信号馈入用来驱动电动机的控制电路。人力驱动用于对物镜进行电子聚焦，与自动聚焦无关。图象管的增益可显示给使用者使他能手动控制装置的增益。采用高压电源电路来适应自动增益控制。本发明的要点是采用位于壳体上每个目镜附近的手动控制件来进行瞳孔间距控制和屈光聚焦调节。屈光度调节和瞳孔间距控制可针对使用者每一只眼睛来进行，彼此不相关。瞳孔间距和屈光度两者的调节使用一个开关来控制，从而大大简化了使用者的相关操作。屈光度调节是利用弹簧垫圈来控制，它使每个机构的工作都具有摩擦配合。这样使用者移动一个控制旋钮就可进行屈光聚焦和瞳孔间距两者的调节。可针对使用者的右眼和左眼来独立进行调节。这样聚焦和瞳孔间距都可以针对每只眼睛来实现。
由上述可知，夜视镜已广泛用于军事并可用于法制维护和监视。这种装置可作为许多公司生产的单筒望远镜，双筒望远镜或夜视镜来发售。如上所述，在任何情况下这种装置都是昂贵的，对民用来说太专门化了。这种装置的控制如聚焦和瞳孔间距调节在夜间进行相当困难，并且，现有技术的调节机构使用困难，且装配困难并耗时。
然而，本发明叙述过的改进的民用夜视镜避免了上述全部缺陷，它非常简单，并且生产和制造费用低廉。
对使用者每只眼睛提供清晰图象的夜视镜装置，其图象是由可通过光学组件将输出传至夜视镜使用者的左右眼睛的图象倍增器供给的，上述光学组件包括右眼观察用的右屈光组件和左眼观察用的左屈光组件。上述夜视镜的壳体装入了上述倍增器和上述光学组件，上述组件组合可对使用者提供屈光度和瞳孔大小调节，它还具有：
位于上述壳体上的第一和第二手动控制件，上述第一控制件与使用者右眼配合，上述第二控制件与使用者左眼配合，每个控制件与上述一个屈光组件连接，以便使用者能在第一方向移动上述控制件来使上述组件进行屈光聚焦和在垂直的第二方向上移动控制件进行瞳孔间距调节，因此，在上述有关控制件的配合下，上述调节对每只眼睛是独立的。
下面结合附图说明本发明，附图中：
图1为本发明的夜视镜装置的透视平面图。
图2为解释图1夜视镜的部件分解图。
图3为除去部分外壳的顶视图，以便解释本发明的瞳孔间距和屈光度调节。
图4为显示图3装置的侧视图。
图5为显示装置瞳孔间距和屈光度调节的前视图。
图6为显示本发明调节机构的剖视图。
以下是对图的详细说明。
参见图1，图中示出本发明的民用夜视装置或称民用夜视镜10的透视图。图1示出壳体组件10的透视图，壳体的外形可容纳夜视装置的图象倍增器和有关光学镜片，本装置可供民用。壳体1制成两部分，它容纳了图象倍增管和光学组件，以便向观察者的左右眼提供图象。所示眼杯或称视线导引机构11和12可供观察者将该装置放到双眼处和在夜间观察图象。与壳体连接的框带14便于观察者携戴组件。颈带或称肩带15与壳体用普通方法连接。
如图所示，壳体1的顶面上安装一组控制按钮。可以理解，按钮的位置可以改变。例如，图1所示控制旋钮16和18可由使用者调节而改变瞳孔间距和进行屈光聚焦调节。对每一只眼睛均能单独进行。众所周知，每个人两眼中心之间的距离是不一样的，所以每个人的瞳孔间距也是不一样的。它一般取决于每个人头部的尺寸或两眼之间的距离。因此，可作这样的解释，两眼光轴之间的距离，即瞳孔间距可以用移动每个镜片组件来调节，即使眼杯11和12向左或向右移动。可借助旋钮16和18来实现这种控制。如图所示按钮位于壳体1的顶面上，但它们也可位于壳体的底面或侧面上。
同时或单独向左和向右移动旋钮16和18即可进行瞳孔间距调节，后面还将解释。由前至后移动旋钮16和18，可对每只眼睛进行屈光度调节。所以，使用单控制旋钮16和18即可保证屈光度调节和瞳孔间距调节。装置10顶面上一组其它旋钮或称控制件20和21，用于提供自动聚焦和夜视镜10可实现的其它特性。
参见图2，示出图1叙述的夜视镜10的部件分解图。可以看出，壳体11由顶壳部分11T和底壳部分11B组成。两部分壳体11T和11B互锁或配合到一起并用适当的紧固件固定。可以看出，底壳11B具有向上伸出的右凸缘30和类似的左凸缘31。凸缘30和31与相应的一致凹槽，例如图中所示的壳体顶面11T上的凹槽32相连接。底壳和顶壳的基本形状是使向上伸出的周边凸缘例如底壳11B上的凸缘35与顶壳体体11T所附底周边凸缘36连接和对准。壳体11T和11B是由牢固的柔性塑料加工或模注成的。壳体11T和11B两部分是固定到一起的，并且可用垫片（未示出）或其它防水密封件连接其周边凸缘。
如图2所示，电组件板41设置在壳体内，并具有开关组件42和44，它们对准和插入顶壳部分11T上的孔47和48内。开关42和44与图1的开关或称控制件20和21相似。电组件板41具有各种集成电路，如集成电路组件45。在任何情况下，电组件板41带有隔板50。如图所见，电组件板41在其左右边分别具有孔60、61和62、63。孔与向上伸出的立柱70，71，72和73连接，这些立柱将电组件板41定位和保持在光学组件80的上边。如图所见，立柱72和73位于光学组件80右端延伸凸缘75上。光学系统包括目镜组件81和82，它们与屈光组件100和101连接，这将在后面解释。重要的是屈光度和瞳孔间距控制旋钮16和18借助驱动轴与每一个屈光组件100和101连接。控制轴103与控制旋钮16连接，控制轴104与控制旋钮18连接，这样就可移动屈光镜片组件来聚焦和移动屈光组件来调节瞳孔间距。轴103和104分别与每个屈光组件连接，以便屈光组件能够由左向右或由前向后移动，从而保证屈光度调节和瞳孔间距调节。目镜或称屈光镜片81和82的中心横向移动，即可提供瞳孔间距调节，而前后移动即可实现聚焦。下面结合图3至图6说明。移动屈光组件100和101的精确机理将结合图2所给结构仅为了便于解释。这里的棱镜93与中心/光学传播镜片组件105连接，而它又与分段90中所装图象倍增管的光输出连接。来自图象倍增管的光线通过组件105后，穿透棱镜93分裂为两股，然后投射到与每个屈光组件100和101连接的镜子上。这样一来单独的增强光图象通过镜片系统81和82投射到观察者的两眼中。镜片系统81和82被置于图1和图2所示的眼杯11和12内。通过这种方式，对观察者的右眼提供了第一光通道，对左眼提供了第二光通道。
由图可见，底壳部分11B具有向上伸出的立柱件96，97和98，它们与光学壳体80相连凸缘上的孔，例如凸缘75上的孔106和107相配合。这样一来，整个组件很容易插在一起并固定在由顶壳部分11T和底壳部分11B组成的蛤壳式壳体内。所示壳体基本上为蛤壳式，由注塑的塑料制成。在电路板41上所装高压电源向圆筒部分90所装图象倍增管供电。图象倍增管的物镜由壳体内所装伺服电动机95进行电子控制。伺服电动机95用于驱动物镜聚焦。壳体组件110具有自动聚焦传感器。利用已知的多普勒效应即可借助超声或微波信号实现自动聚焦。这种装置已有商品售卖，例如Polaroid公司出售的超声装置。总之，可用从许多公司获得的这种现代技术的超声或微波传感器来完成自动聚焦。在壳体组件110中安装了这种传感器，因此可以根据至目标的距离来调节物镜自动聚焦。聚焦机构可用安装在电路板41上的电子开关41和44来控制。可以看出，进入图象倍增器90的光输入透过包括棱镜93的光学组件，从而投射到使用者的双眼。对于每一只眼睛瞳孔间距控制和屈光度调节是单独控制的，例如左眼用按钮16和右眼用按钮18。每一个单独的控制按钮可用来独立地调节每一只眼睛的屈光聚焦和瞳孔间距。调节采用了摩擦配合，转动时可进行横向和前后调节。
可以理解，某些主要特点已示于图1和图2。还可以了解到夜视图象装置能配置自动增益控制和手动增益控制。手动增益控制可借助位于电路板上的开关进行，手动或自动增益控制都是人所共知的。电子器件可包括用于防止图象倍增器损坏的高电平熔断保险电路和防止电池损坏和延长寿命的暂停电子电路。高电平熔断保险电路与图象倍增器的组合也是众所周知的。这种电路可以安装在电路板41上。可以确认，利用注塑的壳体部分11T和11B的机械公差可达到光程的对准。壳体是两块蛤壳型注塑件，加工容易。组件80上的光学器件座是与壳体一起压出的，其凸缘106和107上的孔与向上伸出的立柱97和98相配合。立柱也是直接与底壳组件11B一起压出的。注塑的光学组件的全部基板可与底壳部分11B一起制成。壳体的两块蛤壳型注塑部件，可用柔性塑料制成，如聚丙烯、聚乙烯等，周边凸缘30和36互锁合处可加上普通的防水密封垫，如合成橡胶垫。根据以上结构，装置重量轻和具有防水性。凹形的眼杯11和12非常舒适，对于不同人的眼睛都可紧密配合。这种装置具有便于握持的外表，它的图象倍增管光放大率高达2000倍。因此，这种装置能在星光条件下工作，并使用可充电电池。装置具有柔性的防护性壳体，由11T和11B两部分组成，还可附带肩带15和手提带14。装置采用具有40°视角的F/1.17光学镜片，并具有自动关闭特性。拥有这种装置的顾客，例如船主，可以用它来判断雷达检出的目标，读出航道标志，观察陆标，探查航行障碍，识别接近的船只等。这种装置的用途非常广泛，适用于各种活动。装置还可以包括自动增益控制，来保证稳定的亮度水平并可使用充电电池工作。在任何情况下，图1和图2所示的设计都很容易提供这些特性。
参见图3和4，图3示出除去部分外壳11的顶视图，以显示本发明的屈光度调节和瞳孔间距调节机构。图4为外壳1适当除去后的侧视图，由侧面显示出图3的调节机构。如图所示，由顶壳部分11T和底壳部分11B组成的外壳组件中含有光学分组件，它在图2中的代号为组件80。在任何情况下，输入光学镜片81和82分别与一个接目杯或称眼杯11和12连接。组件100和101由所示圆筒形前壳部分组成。圆筒形壳体100和101带有屈光镜片，它是凹面镜，可使光线会聚。镜片位于内圆筒内，内圆筒可滑动地安装在外圆筒内以形成伸缩式壳体部分100和101。虚线绘出了位于圆筒形壳体部分100和101内的屈光镜片组件201和202。与圆筒形壳体部分100和101连接的还有另一段光学壳体部分210和220。每一部分210和220均与适当的镜子211和218以及光学系统（镜片）相连接，从而使棱镜93（也参见图2）能将入射到棱镜斜面上的直射光折射通过镜片组件210和220，光线在这里被镜表面211和218反射，通过镜片组件201和202投射到观察者的双眼中。每个圆筒部分100和101连接或固定在圆环212和213。圆环连接在外壳组件上是为了保持组件100和101的正确对准和取向。内镜片组件的移动可保证在预定范围内的屈光聚焦（如下述）。因此从图3可见，每个目杯11或12配置有单独的屈光镜片组件201和202，它们属于屈光组件的一部分。每个屈光组件的后壳部分210和220插入或安装在滑架200的导槽206和207内。导槽206和207各具有预定的长度和宽度，实际是在滑架200表面上制出的。滑架200是一个机械组件，用穿过孔230和231的紧固件固定到壳体上。孔230和231的紧固件固定到壳体上。孔230和231与向上伸出的立柱96，97和98配合，用于固定组件就位。立柱可采用压入法或其它已知的方法固定到滑架200上。由图2可见，棱镜93位于滑架200的顶面上。
如图4所示，屈光组件101与驱动轴104连接，而驱动轴104的一端又连接到控制旋钮18。虽然图2所示控制旋钮16和18位于壳体的顶部，它们也可以位于壳体底部。因此，旋钮16和18可以安装在与壳体顶部11T相对的壳体底部11B上。在任何情况下，控制轴104的一端牢固地固定到控制旋钮18上，而另一端固定到屈光组件101上。控制轴104位于壳体11上制出的导槽240内。可做以下解释，控制轴104与镜片组件壳体结合来移动壳体，因而可以移动镜片来聚焦。控制轴104还可垂直于聚焦方向移动镜片壳体，以实现瞳孔间距控制。可以理解，对于包括控制旋钮16和驱动轴103的屈光组件100也存在同样的工作机理。所以，操纵控制旋钮18，使用者就可按照箭头L-R所示方向由左至右移动位于导槽206内的屈光组件101。单独的控制旋钮16或18也可按照箭头F-B所示方向前后移动屈光组件，实现屈光聚焦调节。这种调节可针对每只眼睛进行。所以，按L-R箭头方向或由左至右移动控制按钮，使用者可以对每只眼睛改变瞳孔间距或组件100和101之间的距离。全部结构借助摩擦配合保持位置。照这种方式，在窗孔206和207下面的滑架组件200内放置有摩擦弹簧装置，例如卷边弹簧式合成橡胶片。控制旋钮16和18可使光学组件100和101按箭头所示方向（L-R或F-B）移动。当控制旋钮被释放后，两个光学组件借助摩擦配合停留在原处。所以，当借助摩擦配合来使调节保持在原处，而这种摩擦配合是采用卷边弹簧垫圈，它就要以用来调谐摩擦和控制的感觉。这样，每一个控制旋钮能对每一只眼睛达到聚焦。同样方式，使用者可向左和右移动每一个屈光组件来获得瞳孔间距调节。卷边弹簧垫圈或其它装置提供了足够的摩擦，因此在正确调节之后释放控制旋钮，可保证使用者所希望的位置得到保持。
参见图5，示出了简化的前视图，可以看出控制轴103和104位于导槽240和246内，可使屈光组件100和101向左右移动，以进行瞳孔间距调节。这里还示出用虚线说明的带有导槽206和207的滑架200。导槽240和246为矩形，具有由左至右规定的距离和由前至后规定的距离。这样一来，可以由最小点至最大点实现光学组件的最佳控制。瞳孔间距能调节来适应人类平均瞳孔间距的变化。照这样办，瞳孔间距和屈光聚光两者可用简单适宜方法来调节。
参见图6，这里与图4一样示出了侧视图，部分剖视以便示出固定屈光组件到滑架200上用的部件和机构。由图6可见，壳体11已示出。屈光光学组件101的一端为端杯300，它可使眼杯11和12插到端杯之上和允许观察者的眼睛325通过屈光光学组件101进行观察。发图所示，屈光光学组件101的屈光镜片305是固定在壳体101的内圆筒部分321内。这里还示出机械止动杆301，它连接在壳体部分321上并支跨在导槽331内。导槽331的宽度足以包容止动杆301，止动杆301的作用是当按钮18沿调节瞳孔间距的方向移动时推动镜片组件壳体101。止动杆301制成图2所示圆形保持环213的一部分。在任何情况下，装有镜片305的内圆筒组件321都固定在驱动轴104的一端上，而另一端用螺钉321或其它适合紧固件固定至控制按钮18。如图所示，控制轴104可在壳体的窗孔240内移动。因此，在框口内向左右移动按钮18，镜片305在导槽331和止动杆301限定范围内移动。壳体部分220可在滑架200的窗孔206内移动。
可以看出，屈光壳体组件部分220可以沿纸面上下移动，以保证瞳孔间距调节，其移动距离取决于窗孔206的长度。如上所述，内圆筒321在外圆筒101内滑动。控制轴104在与圆筒321连接，窗孔240和331能使观察者沿箭头方向移动屈光镜片305，在图6所示特殊情况下为左右移动。在任何情况下，当控制旋钮18移动时屈光镜片305移动的方向是向左右移动或向保证聚焦的方向移动。镜子表面218与图3所示镜子表面218相似。总之，只要按保证瞳孔间距调节的方向移动控制旋钮，全部机构就可沿纸面上下方向移动。在这种方式中，滑动件313实质上是安放在导槽206内。滑动件313紧靠在导槽206旁边的侧表面并借助弹簧垫片310保持在原位。弹簧垫片310实质上是卷边弹簧垫片，它被调节螺栓312固定，调节螺栓312能够调节压力，因此当滑动件紧靠在滑架200的导槽206旁边的凸缘壁上时，可以用它来调节弹簧垫片与滑架之间的摩擦。调节摩擦就可使控制按钮18在其沿纸面上下移动时对每只眼睛调节瞳孔间距和保证希望的位置。控制旋钮18向左右移动，也可借助移动镜片305来调节屈光聚焦。图6解释了一种摩擦配合装置，当然还可以采用其它技术。
由此可见，这里介绍的民用夜视镜装置制造简单，它采用了瞳孔间距和屈光聚焦调节，并与每个目镜附近安装的手动控制相结合。瞳孔间距和屈光度调节联合使用单一机构简化了使用者的相关操作。这种装置可保证在星光条件下观察和收集能见光，并使用ITT公司制造的图象倍增器将其放大至2000倍。这种装置还具有自动聚焦与手动聚焦相结合的优点。装置可防水和由轻质坚固塑料制造。这种装置还可采用由顶部和底部结合到一起而组成的蛤壳式壳体外形而形成一种紧凑和非常轻质的装置。