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8. Okular

Das Okular eines Nachtsichtgeräts hat zuerst die Aufgabe das von der Bildverstärkerröhre produzierte Abbild der Umgebung zu vergrößern. Dabei beträgt die übliche Vergrößerung einen Faktor von 8- bzw. 10-fach.
Wie bei einem Fotoapparat hat das menschliche Auge sozusagen eine variable Blende. Bei einem der Dunkelheit angepasstem Auge beträgt der maximale Pupillendurchmesser ca. 7 mm. Das vom Okular projizierte Abbild sollte bei dem vorgegebenen Abstand zum Auge größer als 7 Millimeter sein, damit eine Bewegung des Auges innerhalb der Projektion möglich ist. Wäre es kleiner als der Pupillendurchmesser würde das Bild als zu dunkel empfunden werden. Wäre es gleichgroß würde man gezwungen sein das Auge starr zu halten und nur über die Kopfbewegung die Szenerie zu erfassen. Mit der Zeit stellt sich dabei nicht nur eine Ermüdung der Muskulatur ein.

Die richtige Dimensionierung, bzw. Anpassung des Okulars an das Nachtsichtgerät ist auch wichtig, wenn man sich die unterschiedlichen Ausgangsfenster der Bildverstärkerröhren ansieht. Es gibt gewölbte oder flache (Glasfaser-) Ausgänge, die das Bild mal aufrecht oder umgekehrt abbilden. Wenn das Okular nicht für den jeweiligen Schirm angepaßt ist, kann beispielsweise eine starke Randunschärfe auftreten (Allerdings ist bei den meisten Geräten der 1.Generation die Bildverstärkerröhre für die berüchtigte Randunschärfe hauptsächlich zuständig).
Neben der Aufgabe das Bild eventuell umzukehren sollte ein Okular auch dazu geeignet sein eine mögliche Fehlsichtigkeit beim Benutzer auszugleichen (Dioptrieneinstellung), damit dieser auch ohne Brille durch das Gerät scharf sieht. Bei sogenannten 'Panorama-Okularlinsen' ist dies nicht möglich. Sie sind als Kompromißlösung zwischen dem Anspruch einer Beobachtung mit zwei Augen und relativ günstigen Herstellungskosten zu sehen, bieten aber trotzdem eine angenehme und meist gute Beobachtungsqualität.
Für NSG der 0. und 1.Generation ist es vorteilhaft, wenn das Okularglas spezielle Zusätze (z.B. Bleiglas) zur Abschirmung von produzierter Röntgenstrahlung vorweisen kann.

9. Infrarotstrahler

Militärische Anwender und Spezialeinheiten stehen meistens im Gegensatz zu den zivilen Anwendern von Nachtsichtgeräten der Benutzung von zusätzlichen Infrarotstrahlern (IR-Strahler) mit Ausnahme von IR-Designatoren ablehnend gegenüber. Ihre Erfahrungen mit Systemen der 0.Generation, den aktiven Nachtsichtgeräten, beschleunigten die Entwicklung von Restlichtverstärkern die ohne einen verräterischen IR-Strahler auskommen. Ist eine Infrarotlichtquelle meist nur auf kurze Entfernung und bei direktem Blick in den Strahl mit bloßem Auge zu sehen, stellt sie ein 'Positionslicht' für den mit Nachtsichtgeräten ausgerüsteten Gegner dar. Außerdem braucht man für große Beobachtungdistanzen einen leistungsfähigen Strahler, der wiederum meistens Probleme mit der Größe oder dem Gewicht seiner Stromversorgung mit sich bringt.
Daher haben viele militärische Nachtsichtgeräte nur eine kleine zuschaltbare Infrarot-LED, die das Kartenlesen auf kurze Entfernung oder die Orientierung in Räumen ganz ohne Restlicht ermöglicht (wobei wegen des eingeschränken Sichtfeldes und der gegnerischen Blendung mit starken Weißlichtlampen innerhalb von Gebäuden Nachtsichtgeräte meistens gar nicht zum Einsatz kommen).

Jedoch kann der zivile Anwender durchaus mittels IR-Strahlern z.B. bei der Sicherheitsüberwachung oder Naturbeobachtung die Effektivität seines Nachtsichtgerätes verbessern. Da die verscheidenen Generationen von Nachtsichtgeräten auch unterschiedliche Arbeitsbereiche innerhalb des elektromagnetischen Wellenspektrums aufweisen, sollte ein zusätzlicher IR-Aufheller immer der Wellenlänge der jeweiligen Generation des Nachtsichtgerätes entsprechen.
Gerade bei der 1.Generation mit ihrem Schwerpunkt im nahen sichtbaren Bereich (um 780 nm) würde ein IR-Strahler, der für nachfolgende Generationen konzipiert wurde, wenig effektiv sein. Einen geeigneten Aufheller für die 1.Generation sieht man deshalb allerdings noch mit bloßem Auge dunkelrot leuchten. Bei großen Reichweiten (z.B. über 100 m) muß man auch bedenken, daß sich der Leistungsbedarf und damit der Stromverbrauch zu einer linearen Steigerung der Ausleuchtung exponentiell verhält. Falls dann noch Reflektionen an nahestehenden Hindernissen auftreten, kann der Bildverstärker überlastet und der auszuleuchtende Hintergrund überstrahlt werden (Fokussierungsmöglichkeit?). Leider sind nur wenige Infrarotstrahler mit einer Leistungsschaltung ausgestattet, welche nicht nur flexibler, sondern auch stromsparender eingesetzt werden kann.

Grundsätzlich gibt es drei Kategorien von IR-Aufhellern: Infrarot-LEDs, Infrarot-Laser und Strahler mit Infrarotfilter.

• IR-LEDs haben zwar die geringste Reichweite, aber dafür eine sehr gleichmäßige Ausleuchtung. Sie sind meistens ver der Bauart her vorfokussiert und haben einen sehr geringen Stromverbrauch. Durch einfaches Zusammenschalten kann leicht eine variable Aufhellungsleistung erreicht werden. Sie eignen sich wegen ihrer kleinen Bauweise auch hervorragend als Markierungsmittel.
  
  
• Infrarot-Laser haben die Eigenschaft gebündeltes monochromatisches Licht (d.h. Infrarotlicht mit nur einem definiertem Ausschnitt aus dem Wellenspektrum) abzugeben. Im hohen IR-Bereich sind sie auch für nachtaktive Tiere unsichtbar und können durch scharfe Bündelung an Hindernissen vorbei mit hoher Reichweite tiefer ausleuchten. Der Stromverbrauch und die Baugröße sind i.d.R. nicht erheblich.
  Sie haben allerdings auch den großen Nachteil, daß mache IR-Laser aufgrund der hohen Energiedichte irreparable Schäden am Gerät und an der Netzhaut (!) verursachen können (Reflektionen durch bestrahlte Objekte). Ein besonderes Problem ist dies wegen seiner Unsichtbarkeit mit dem bloßen Auge: Verbrennungen der Netzhaut werden nicht während der Bestrahlung bemerkt, sondern erst als eingetretener Schaden!
  
  
• Eine einfache Taschenlampe mit Infrarotfilter ist in vielen Fällen eine ernste Alternative, wenn eine IR-Zusatzbeleuchtung benötigt wird. Eine höhere Reichweite als eine IR-LED ist meistens genauso wie Fokussierbarkeit gegeben. Zudem eignet sich diese Kombination für Geräte jeder Generation, da (je nach Durchlasseigenschaften des Filters) von der Taschenlampe nahezu alle Wellenlängen gleichmäßig abgestrahlt werden. Sehr praktisch ist es außerdem wenn der Filter ohne weiteres in der Dunkelheit aufklappbar ist. Jedoch sollte der Hitzentwicklung unter dem Filter Beachtung geschenkt werden, so daß es nicht zu Schäden an der Taschenlampe oder am Filter kommt.

Ausnahme: Bei der AN/PVS-7B kommt eine sog. 'Non-Inverting'-Röhre zum Einsatz, die das kopfstehende Bild nicht umdreht, da die nachfolgende Optik (Kollimator) dies übernimmt. Beide Okulare verfügen über jeweils eine Dioptrieneinstellung und sind im Abstand zueinander einstellbar.

von links nach rechts: LED-Illuminator für 1.Gen, IR-Laser (teilweise auch als IR-Designator zu fokussieren), aufklappbarer IR-Filter für Taschenlampen, IR-Dioden zum Aufbau von IR-Kleinstrahlern

Neben den IR-Beacons setzen westliche Streitkräfte auch Infrarot-Knicklichter zu Markierungszwecken ein (teilweise reicht ihre Helligkeit auch zur Orientierung in unmittelbarer Umgebung).