Как сделать пнв в домашних условиях. Очки ночного видения своими руками. Что понадобится для изготовления своими руками

Любое тело обладает способностью излучать или отражать ИК (инфракрасные) лучи. На этом принципе и построен "ПНВ" (прибор ночного видения) разработанный в 1984 году немецкой фирмой "Elektrisch Manufactur". Этот прибор основан на внутреннем фотоэффекте. При проецировании ИК изображения электропроводность облучаемых участков фотополупроводника (2) (см.рис.1) меняется и на примыкающем электролюминисцентном слое (4) создается распределение потенциалов, соответствующее распределению яркости изображения на фотопроводнике (2). Для осуществления этого процесса надо к крайним прозрачным электродам приложить переменное напряжение 250-500 Вольт с частотой 400-3000 Гц и силой тока не более 10 мА

Итак, приступим к изготовлению ПНВ. Химические элементы необходимые для изготовления прибора можно достать в любом химическом кабинете школы или химической лаборатории любого предприятия. Для начала возьмем две стеклянные пластинки, хлорид олова SnClz, серебро, сульфид цинка ZnS (кристаллический) и медь. Стёкла подержите 4 часа в смеси из H2SO4 и К2Сг2О7 (дихромат калия). Просушите. Потом возьмите фарфоровую чашечку, положите в нее SnCl2 и поставьте в муфельную (или электро-) печь. Над ней на расстоянии 7-10см закрепите стёкла. Накройте чашечку металлической пластиной и включите печь. Как только она разогреется до 400-480 градусов, выньте металлическую пластину. Как только образуется тончайшее токопроводящее покрытие, выключите печь и оставьте стёкла в ней до полного остывания. Покрытие проверьте тестером.

Затем на одну из этих пластин нанесите фотополупроводник. Для этого приготовьте равные количества 3%-ного раствора тио-карбомида Na4 C(S)NH2 и 6%-ного раствора ацетата свинца. Вылейте оба раствора в стеклянный сосуд. С помощью пинцета внесите в раствор стеклянную пластинку и держите ее вертикально. Но перед этим нанесите на сторону свободную от токопроводящего покрытия лак. Надев резиновые перчатки, налейте в сосуд с пластинами, доверху концентрированный раствор щелочи /осторожно!!/ и очень аккуратно размешайте стеклянной палочкой, не задевая пластин. Через 10 минут пластинку выньте (аккуратно) и вымойте под струёй дистиллированной воды. Высушите.

Включите печь и положите в чистую фарфоровую чашечку серебро. Повторите процесс описанный выше при 900 град. Покрытие наносится на пластину с фотополупроводником. Добейтесь получения зеркальной пленки. Для изготовления люминофора приготовьте чистые кристаллики ZnS. Если будут какие-то примеси, то яркость свечения резко падает или исчезает. Приготовьте печь. В фарфоровую чашечку положите чистую медь. Кристаллики меди и ZnS должны быть по возможности меньше. Соблюдайте пропорцию ZnS - 100%, Сu (медь) - 10 %. В печи создайте циркуляцию паров меди и прохождение их через промежутки между кристаллами. Получившиеся кристаллы не в коем случае не размалывать. Должен получится бесцветный порошок. Смешайте цапон-лак с кристаллами. Количество лака возьмите минимально возможным. Вылейте смесь на пластину со слоем из серебра и дождитесь полного растекания и образования ровной поверхности. Сверху наложите вторую пластину токопроводящего покрытия на лак и слегка прижмите. После высыхания за герметизируйте полученный ПНВ. Перед всеми этими операциями, после нанесения токопроводящего покрытия следует припаять проводки в качестве выводов по краям пластин.

Теперь Вам остается собрать схему генератора высокого напряжения и собрать это все в единый корпус. Он может быть любой формы. Но рекомендуется все-таки предложенный разработчиком (см.рис.2). Объектив может быть от любого фотоаппарата, желательно короткофокусный, например от "ФЭД", "Смена-М". Окуляром может служить любая двояковыпуклая линза. После окончательной сборки проверьте все соединения на правильность подсоединении и прочность. Включив ПНВ должен тихо запищать трансформатор. Если изображение не появилось не отчаивайтесь. Измените частоту генератора или уровень напряжения. Установите максимальную чувствительность.

Резистором R2 изменяется частота генератора.
Трансформатор наматывается на любом сердечнике и содержит:
Обмотка I содержит 2000 - 2500 витков, провода - 0,05 - 0,1 мм;
Обмотка II содержит 60 витков;
Обмотка III - 26 витков, провода - 0,3 мм.

В этой статье вы узнаете как своими руками сделать настоящий прибор ночного видения с монитором. Этот самодельный прибор обладает достаточно не плохими характеристиками и обязательно пригодится в хозяйстве, ну я собрать его сможет практический каждый!

Для изготовления прибора понадобится:

• 3D очки с линзами
• Автомобильный монитор хорошего качества с небольшой диагональю.
• Аккумуляторные батареи от видеокамеры, типа Samsung 4 шт. по 3,5 В.
• Две видеокамеры, одна из которых имеет очень хорошую чувствительность для работы ночью
• Две ИК подсветки

Видео самоделки вы можете посмотреть в конце статьи!

Вот так выглядит монитор, который нам необходим для самоделки:

Две камеры, одна для ближнего обзора, а вторая для дальнего.

ИК подсветка, приобретённая на алиэкспресс, представляет из себя круглую плату с отверстием по центру и два ряда ИК диодов. Ссылку на них я оставил в начале статьи. Кстати можно приобрести подсветку в каркасе, а потом её разобрать, если подходящую не получится найти. Эти платы будут прикреплены на очки, как показано на фото ниже.

Монитор будет вмонтирован в очки следующим образом:

Изготовление прибора ночного видения ПНВ

Предварительно проверяем, как работает оборудование. К монитору подключаю маленькую видеокамеру, подаю 12 В – все нормально. Монитор показывает изображение передаваемое камерой

Монитор, с которого снята ножка подставки, устанавливаю в 3D очки. Перегородку, лишнюю начинку и линзы убираю. На 3D принтере распечатала удлинитель для корпуса очков, чтобы глазам было комфортно смотреть на монитор. Поверхность удлинителя получилась не совсем ровной из-за скорости печати принтера, однако это особого значения не имеет.

В корпусе очков прожгла дырки и закрепила всю конструкцию пластиковыми стяжками. Для надежности зафиксировала клеем «Секунда».

Имевшиеся на корпусе очков крепления аккуратно срезала и перенесла на крышку, чтобы та могла открываться и не проваливаться вниз. Шарниры на крышке я тоже закрепила стяжками. Также вкрутила маленький винтик для придания дополнительной прочности конструкции и возможности, открутив его, попасть внутрь устройства для ремонта или замены деталей.

На лицевой стороне прибора закрепляю маленькую видеокамеру между двумя светодиодными подсветками. Камеру побольше фиксирую сверху с помощью распечатанных на 3D принтере креплений, в которые закручиваю маленькие шурупы. Все держится надежно.

Для светодиодной подсветки также распечатала на 3D принтере крепления такой формы, чтобы боковые перегородки прикрывали камеру и не позволяли ее слепить светодиодам.

Фронтальная камера и светодиодная подсветка посажены на клей. Провода от светодиодов закреплены стяжками и проведены в корпус через просверленное отверстие. На корпус установила кнопки управления (включения/выключения и переключения на дальнюю или ближнюю камеру), к ним подключила провода. На корпусе я еще разместила джойстик, который отвечает за настройки дальней камеры.

В качестве источника питания я использовала 4 аккумулятора от видеокамер Samsung каждый на 3,5 В.

Аккумуляторы зафиксированы скотчем в единый блок, провода от них сходятся в разъеме. На разъеме указано, где какой провод, а также плюс и минус. К прибору аккумулятор подключается с помощью самодельного штекера, в котором последовательно спаянные провода зафиксированы клеем и скотчем. Штекер подключается к разъему аккумулятора, вилка – к прибору ночного видения.

С подзарядкой аккумуляторов пока есть определенные проблемы. Сначала в течение часа заряжается первый аккумулятор в блоке, затем переставляется зарядное устройство и заряжается следующий. Над этой проблемой еще, надо думать.

Первая камера ближнего действия:

Ночью протестировала прибор. Если ближняя камера изображение хорошего качества не дает, то дальняя отлично справляется со своей задачей. Хорошо видны дома, проезжающий транспорт, люди. И в лесу прекрасно можно будет рассмотреть и зайца, и волка, и нашу сову. Собственно, за совами я и собираюсь наблюдать.

Камера дальнего видения:

Похожее

Человеческое зрение – удивительная вещь. Глаза называют зеркалом души и могучим орудием, которым нас наделила природа. Вот чего нам действительно не дано, так это видеть в темноте, в отличие от технических устройств, именуемых ПНВ или приборы ночного видения.
Еще недавно мы слышали о них, как о спецсредствах для военных, которые используют их для скрытого наблюдения и ведения боевых действий в темноте. Возможности таких устройств применяются и в современных обычных камерах. При этом одни из них способны различать предметы в инфракрасном спектре, а другие нет. Сегодня мы покажем, как сделать прибор ночного видения из обычного цифрового фотоаппарата. Итак, приступим!

Принцип работы и ресурсы для самодельного ПНВ

За основу нашего ПНВ взят цифровой фотоаппарат, прозванный в народе «мыльницей». Электронная начинка сохраняется, поскольку через ЖК экран он способен передавать изображение в режиме реального времени. Изменив фильтрацию объектива и повысив у фотоаппарата чувствительность к ИК-диапазону, а также снабдив корпус камеры инфракрасной подсветкой, открываем новые возможности цифровой камеры, способной улавливать объекты в ближнем инфракрасном диапазоне. Также подобное устройство может быть использовано и как тепловизор, различая нагреты предметы, например, оставленный без присмотра утюг, электроплиту или чайник.
Материалы:

• Цифровой фотоаппарат;
• Кнопка – выключатель;
• Батарея пальчиковая АА на 1,5 В – 2 шт;
• Проводая, изолента.

Инструменты:

• Паяльник;
• Отвертка со сменными насадками;
• Малярный нож;
• Пистолет для горячего клея;
• Пинцет.

Изготавливаем прибор ночного видения (ПНВ)

Для данного эксперимента автор приобрел рабочий цифровой фотоаппарат Samsung S1030. Это обычная мыльница с чувствительностью 50 - 1600 ISO, максимальным разрешением 3648 x 2736, оснащенная ЖК экраном 2.70 дюйма на задней панели.

Демонтируем инфракрасный фильтр

Раскручиваем все видимые винты со стороны задней крышки фотоаппарата. Это несложно сделать отверткой, проследив, чтобы ничто не мешало ее демонтажу. Сделать это нужно максимально аккуратно, не повредив пластиковых затворов и клипс, а также не выдернув шлейфы электронной начинки.

Отмыкаем ЖК-экран, бережно снимая его с рамки держателя, которую затем также демонтируем. Шлейфы от ЖК экрана и управления фотоаппаратом освобождаем из разъемов. Плата управления выводом информации должна освободить переднюю крышку, которую теперь можно отстегнуть от устройства.

Проводку, ведущую к микрофону, необходимо убрать, или отсоединить этот элемент полностью. Получив доступ к высоковольтному конденсатору для вспышки, его нужно обязательно обесточить резистором, вольтметром, тестером или лампочкой, замкнув накоротко его контакты.

Отпаяв контакты питания, снимаем плату управления фотоаппаратом, оставляя лишь объектив и матрицу. Именно к ней нам и нужно подобраться.

Отвинчиваем плату матрицы со светочувствительным сенсором, фиксирующим изображение. В данной модели инфракрасный фильтр представляет собой небольшое съемное стекло, накрытое полимерной рамкой. Его снимаем аккуратно пинцетом, не повредив поверхность сенсора.

Чтобы сохранить способность аппарата к автофокусировке, необходимо компенсировать отсутствие фильтра аналогичным по размеру прозрачным материалом. Автор приспособил его из защитной пленки для своего смартфона.

Монтируем в обратном порядке плату управления, переднюю крышку и ЖК-экран с рамкой под него. Не забываем подключить к разъемам отключенные шлейфы. Подключив панель управления на задней крышке, проверяем работоспособность фотоаппарата.

Монтируем светодиодную подсветку

На платах охлаждающих радиаторов размещаем светодиоды и отводящие контакты. Подключаем модуль понижения напряжения к аккумуляторам, и настраиваем его на необходимые параметры.

Светодиоды промазываем теплопроводной пастой для передачи тепла на панель радиаторов, а затем припаиваем к контактам.

Наш самодельный ПНВ можно считать готовым. Дальность такого прибора будет напрямую зависеть от светочувствительности сенсора фотоаппарата, а также мощности ИК-светодиодов. Конечно она будет далека от той, что предлагают настоящие ПНВ, но для небольших расстояний то что нужно.
Качество обычных фотографий после изъятия ИК фильтра будет не корректным, а цвета на фото смешанными и не соответствующими действительным. Однако для истинной ИК фотографии такой вариант самый подходящий!

В этом материале речь пойдет о приборах ночного видения нулевого поколения. Что именно представляют собой эти приборы? Приборами ночного видения нулевого поколения называются простейшие виды семьи этих приборов, которые имеют активную подсветку. Эти приборы работают в ближнем инфракрасном диапазоне. Следует отметить, что в этом же диапазоне работают пульты от телевизоров и бытовой техники.

Закончим на этом вводную часть и приступим к сборке прибора, однако перед этим предлагаем просмотреть видеоролик

Что нам понадобится:
- старая веб камера;
- 4 инфракрасных светодиода;
- 4 резистора по 50 ом;
- кусок пластика;

В самом начале следует уточнить особенности некоторых материалов. Инфракрасные светодиоды можно снять со старых пультов. Автор не советует использовать больше четырех светодиодов. А пластик, который мы будем использовать при сборке, должен просвечиваться инфракрасными лучами, но не просвечиваться обычным светом. Лучшим вариантом будет засвеченная фотопленка. При ее отсутствии можно просто подключить камеру и смотреть через разные куски пластика. По словам автора, отлично подходят мягкие черные папки фирмы Эрих Краузер. Приступим.

Первым делом разбираем нашу веб камеру и откручиваем с нее объектив.

Далее смотрим, где именно в камеры находится фильтр. Иногда необходимый нам фильтр находится в держателе объектива и бывает установлен внутри. То есть для того, чтобы его снять нужно открутить два винта на обратной стороне, снять держатель снять или просто разломать фильтр и вкрутить держатель обратно. У автора фильтр установлен в объективе.

Для этого он просто поднимает верхнее стопорное кольцо и вытаскивает сам световой фильтр. Этот фильтр пропускает только видимую часть света и блокирует инфракрасные лучи, что не приемлемо, если мы желаем использовать именно инфракрасное излучение.

Теперь вместо старого светофильтра нам нужно поставит наш новый и собрать веб камеру обратно.

У каждого светодиода есть два выхода. Нам нужно соединить их минусы.

Теперь к каждому плюсу нам нужно подключить по резистору.

Свободные концы резисторов соединяем между собой.

Устройство, позволяющее эффективно вести наблюдение в условиях, когда света нет совсем или его недостаточно для построения изображения невооруженным глазом. Подобные условия могут наблюдаться как на открытой местности (безлунная облачная ночь), так и в помещении (подвальное помещение без окон и электрического освещения, чердак и т.д.)

Современные ПНВ в основном используют два принципа действия:

• Пассивные . Улавливают немногочисленные кванты видимого света, многократно усиливают их электронно-оптическим преобразователем (ЭОП) и создают видимое изображение. Такие приборы не освещают цель никаким излучением, поэтому факт наблюдения не может быть обнаружен. Главный недостаток подобной конструкции - полная бесполезность в темноте.
• Активные . Подсвечивают цель излучением, относящимся к той части спектра, которую не видит человеческий глаз. Чаще всего в такой роли выступает инфракрасное излучение. В качестве устройства подсветки может выступать инфракрасный прожектор, светодиод или лазер. Прибор с инфракрасной подсветкой может работать даже в условиях полного отсутствия естественного освещения. Однако поток инфракрасного излучения (хоть он и не видим невооруженным человеческим глазом) может быть обнаружен при помощи другого ПНВ, и факт наблюдения будет обнаружен.

Многие устройства комбинируют оба принципа, выступая при наличии хоть какого-то естественного излучения в качестве пассивных приборов, а при полном отсутствии света переходя на инфракрасную подсветку.

Воплотить в жизнь самодельную конструкцию проще на активном принципе, поэтому дальше мы будем говорить именно о таких приборах.

Как подсветить цель инфракрасным лучом?

Здесь также существуют две основные схемы. Первая предполагает, что для подсвечивания применяют лазер или светодиод, которые пускают инфракрасный свет с невидимой обычному глазу длиной волны. Лазер генерирует очень узкий луч, кроме того, такой работает в режиме коротких импульсов, что делает подсветку заметно менее обнаружимой.

Такие схемы довольно компактны, но подсвечивают местность лишь в пределах довольно узкого конуса. Обзор у подобной схемы невелик, поэтому обнаруживать цели на фоне пейзажа будет сложнее. Подходят такие устройства лучше для отслеживания тех целей, которые уже удалось обнаружить.

Гораздо более широкого поля зрения можно добиться, если взять для подсвечивания целей инфракрасный прожектор. У этого устройства лампа помещена в конус рефлектора, а апертуру конуса закрывает линза из материала, отсекающего все волны, кроме инфракрасного излучения. Такой прожектор освещает окрестности широким конусом, поэтому создается достаточное поле зрения. Дальность, на которой можно заметить цель и различить ее на фоне пейзажа, зависит от мощности лампы и может доходить до полукилометра у лучших заводских образцов.

Как преобразовать инфракрасный луч в видимый свет или увидеть невидимое?

После того, как мы создали область инфракрасного освещения, возникает вопрос: как обнаружить отразившиеся от цели ИК лучи, если мы не видим их глазами? Для этого понадобится устройство под названием электронно-оптический преобразователь (ЭОП). ЭОП выполняет с инфракрасным светом следующие действия:

• Улавливает инфракрасное излучение, испущенное осветителем и отразившееся от цели.
• Превращает уловленный свет в поток электронов.
• Усиливает поток электронов при помощи усилителя (такая возможность есть не у всех ЭОПов).
• Преобразует поток электронов в свет, видимый глазом наблюдателя или записываемый видеокамерой.

На сегодня уже сменилось несколько поколений конструкций ЭОПов. Каждое следующее поколение дает все более качественную картинку, но цена также существенно повышается, что связано с использованием все более сложных и дорогих компонентов в конструкции. В то же время, даже преобразователи первого поколения создают вполне приемлемое по качеству изображение, подходящее для решения многих задач.

Что понадобится для изготовления своими руками?

Для изготовления очков нам понадобятся несколько компонентов:

• Устройство, улавливающее ИК свет . В этой роли может вступать любая камера, у которой есть режим ночной съемки. Понятно, что камера не должна быть слишком дорогой, иначе использование ее в конструкции будет нерентабельно. Для не хватающего звезд с неба ночного прибора подойдет веб-камера, но ее придется немного доработать. Из неё нужно вытащить инфракрасную линзу - фильтр волн ИК-диапазона. Теперь камерой можно пользоваться в ночном режиме, применяя инфракрасную подсветку.
• Источник инфракрасных волн . Для этого можно использовать готовый инфракрасный фонарик (наиболее простой, но дорогой вариант). При недостатке бюджета можно взять в качестве ИК подсветки обычный светодиод от телевизионного пульта. Его мощности маловато для построения изображения на больших расстояниях, но для освещения, скажем, лестничной площадки или другого подобного пространства света будет вполне достаточно.
• Источник питания . Желательно, чтобы он был достаточно не дефицитным и обеспечивал приличную автономность устройства. Хорошо в этой роли смотрятся батарейки или аккумуляторы стандарта АА, ААА. Для более сложных стационарных устройств можно позаботиться и об устройстве, обеспечивающем питание от бытовой электрической сети.
• Вспомогательные элементы - последняя группа вещей, необходимых для создания самодельных очков ночного видения. Они не участвуют непосредственно в создании изображения, но зато защищают схему от пыли и грязи или повышают комфортность использования. Стоит позаботиться о каком-нибудь пенале в качестве корпуса и кронштейне для крепления на очки или шлем-маску от налобного фонарика. Кронштейн можно сделать, например, из деталей детского металлического конструктора.

Детали подготовлены. Что дальше?

Черно-белую микрокамеру, к примеру, JK 007B или JK-926A, можно взять в качестве устройства, которое будет ловить ИК свет. К камере подыскиваем простенький видеоискатель. Если ничего подходящего в ваших запасах нет, можно подобрать недорогую деталь в сервисе по ремонту бытовой электроники. Важно, чтобы видеоискатель принимал видео по тем же протоколам, в каких его создает микрокамера.

Приобретаем в магазине или в Интернете ИК светодиоды. Купленный диод нужно проверить, посмотрев на его свет в темном помещении невооруженным глазом и с помощью камеры ночной съемки. В первом случае свет не должен быть виден, а во втором - виден хорошо. Теперь проверенные светодиоды монтируем в любую коробочку, которая будет служить корпусом (к примеру, детский пластиковый пенал).

Зарубежные конструкторы-любители рекомендуют схему из двух гирлянд по шесть диодов в каждой. В качестве шунта - резистор с сопротивлением в 10 Ом на все диоды. Теперь можно подать питание от обычной батарейки. При использовании другого светодиода величину шунта проверяем по справочникам.

Объектив камеры должен быть размещен в одной плоскости со светодиодами (в том же корпусе). Крепим видеоискатель сбоку, подключаем питание и размещаем собранное устройство на оправе или шлем-маске. Теперь наше устройство готово, и можно пробовать его при ночном наблюдении.

Как видите, при наличии небольших навыков и знания, как взяться за дело, можно собрать вполне работоспособный прибор ночного видения своими руками. Конечно, перед сборкой неплохо также ознакомиться с ценами на имеющиеся в продаже устройства, чтобы не изобретать велосипед, а использовать фабричное решение, если выигрыш по стоимости окажется не слишком большим.