×
10.05.2018
218.016.3aac

Результат интеллектуальной деятельности: Однозрачковый прицел с лазерным дальномером

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002647531
Дата охранного документа
16.03.2018
Аннотация: Прицел содержит объектив, выполненный из шести компонентов. Между вторым и третьим компонентами установлена спектроделительная плоскопараллельная пластинка, в проходящем пучке которой установлена оборачивающая система, а так же просветный индикатор и окуляр. Между объективом и оборачивающей системой установлены электронно-оптический преобразователь и компенсационный коллектив, имеющие возможность их поочередной установки на оптической оси в фокальной плоскости объектива. В отраженном от спектроделительной пластинки пучке лучей установлены линза дальномера, зеркало с центральным отверстием, разделяющее излучающий и приемный каналы дальномера, в которых расположены лазерный излучатель и приемник лазерного излучения. Оптическая ось канала, прошедшего через спектроделительную пластинку, смещена относительно оптической оси общего входного канала в соответствии с соотношением, указанным в формуле изобретения. Технический результат - обеспечение ведения прицельной стрельбы как днем, так и ночью с возможностью измерения дальности при минимальных потерях энергии отраженного от целей лазерного излучения. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области оптико-электронного приборостроения и лазерной дальнометрии, а именно к оптико-электронным прицелам со встроенной функцией измерения расстояний до цели.

Известна оптическая система прицела с лазерным дальномером ZEISS VICTORY DIARANCE 3×12×56Т (Статья «Прицелы с дальномером», журнал «Популярная механика», №4 (66), апрель 2008 г., стр. 78). Прицел содержит оптическую систему визуального прицельного канала, состоящую из последовательно установленных объектива, спектроделительного элемента с фотоприемником лазерного дальномера, прицельной сетки, линзовой оборачивающей системы, просветного индикатора, окуляра, причем плоскость прицельных знаков сетки совмещена с задним фокусом объектива и передним фокусом линзовой оборачивающей системы, а плоскость светящихся знаков просветного индикатора совмещена с задним фокусом оборачивающей системы и с предметной плоскостью окуляра, и отдельную оптическую систему излучающего канала лазерного дальномера.

Недостатком данной системы является наличие двух отдельных каналов, оснащенных собственными объективами и имеющими отдельные входные оптические окна, что увеличивает габариты прицела, а также отсутствие ночного режима работы.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является оптическая система прицела с лазерным дальномером (патент RU 2560347 C1, опубл. 20.08.2015), которая принята за прототип. Прицел содержит один комбинированный канал, имеющий в своем составе последовательно установленные объектив, прицельную сетку, линзовую оборачивающую систему, просветный индикатор и окуляр, причем плоскость прицельных знаков сетки совмещена с задним фокусом объектива и передним фокусом линзовой оборачивающей системы, а плоскость светящихся знаков просветного индикатора совмещена с задним фокусом оборачивающей системы и с предметной плоскостью окуляра. Между объективом и сеткой установлен спектроделительный элемент, в отраженном пучке от которого установлен канал лазерного дальномера с поляризационным разделением излучающего и приемного каналов, использующим преобразование линейной поляризации в круговую при измерениях дальности до цели.

Недостатком данной системы является отсутствие ночного режима работы и зависимость измеряемой дальности от деполяризующих свойств отражающих поверхностей, до которых она измеряется.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение ведения прицельной стрельбы как днем, так и ночью с возможностью измерения дальности при минимальных потерях энергии отраженного от целей лазерного излучения.

Технический результат, обусловленный поставленной задачей, достигается тем, что в предлагаемой оптической схеме прицела, имеющей один комбинированный канал, состоящий из последовательно установленных объектива, линзовой оборачивающей системы, просветного индикатора и окуляра, причем плоскость светящихся знаков просветного индикатора совмещена с задним фокусом оборачивающей системы и с предметной плоскостью окуляра, в отличие от известного прототипа, объектив выполнен из шести компонентов, первый из которых - положительная плоско-выпуклая линза, второй - двояковогнутая отрицательная линза, третий - двояковыпуклая положительная линза, вблизи первой поверхности которой расположена апертурная диафрагма, четвертый - выпукло-вогнутая отрицательная линза, обращенная вогнутостью к предмету, пятый и шестой -выпукло-вогнутые отрицательные линзы, обращенные выпуклостью к предмету, а между вторым и третьим компонентами объектива расположен спектроделительный элемент в виде плоскопараллельной пластинки, в проходящем пучке которого установлена оборачивающая система, второй компонент которой выполнен в виде плоско-выпуклой положительной линзы, четвертый компонент - двояковогнутая отрицательная линза, пятый - двояковыпуклая положительная линза, просветный индикатор и окуляр, первый компонент которого выполнен в виде двояковогнутой отрицательной линзы, второй - плоско-выпуклая положительная линза, четвертый - выпукло-вогнутая положительная линза, обращенная вогнутостью к глазу, причем между объективом и оборачивающей системой установлены электронно-оптический преобразователь (ЭОП) и компенсационный коллектив, имеющие возможность перемещения относительно оптической оси и их поочередной взаимоисключающей установки на оптической оси в фокальной плоскости объектива, при этом компенсационный коллектив выполнен в виде двух линз, первая из которых - положительная двояковыпуклая линза, вторая - отрицательная выпукло-вогнутая линза, а в отраженном от спектроделительного элемента пучке лучей установлены двояковыпуклая положительная линза дальномера, зеркало апертурного разделения с центральным отверстием, разделяющее излучающий и приемный каналы лазерного дальномера и две отрицательные фокусирующие линзы, формирующие эквивалентное фокусное расстояние излучающего и приемного трактов дальномера, после одной из которых расположен лазерный излучатель, а после другой - приемник лазерного излучения, при этом выполняется следующее соотношение:

,

где δ - величина смещения оптической оси канала, прошедшего через спектроделительную пластинку, относительно оптической оси общего входного канала;

dсп - толщина спектроделительной пластинки;

n - показатель преломления спектроделительной пластинки для средней длины волны спектрального диапазона пропускаемого канала;

α - угол наклона нормали спектроделительной пластинки относительно оптической оси общего входного канала.

Описанная оптическая схема однозрачкового прицела с лазерным дальномером приведена на фигуре 1.

Конструктивные параметры варианта исполнения оптической схемы однозрачкового прицела с лазерным дальномером приведены в таблице 1.

Параметры такого варианта исполнения однозрачкового дневно-ночного прицела с лазерным дальномером:

Дневно-ночной прицельный канал:

- увеличение: 2,8 крат - в режиме «день», 3,2 крат - в режиме «ночь»;

- угловое поле зрения: 18°;

- линейная величина поля зрения

при расстоянии прицеливания 100 м: 31,6 м;

- предел разрешения: 20 угл. с;

- диаметр входного зрачка: 16,8 мм - в режиме «день», 37 мм - в режиме «ночь»;

- диаметр выходного зрачка: 6 мм;

- удаление выходного зрачка: 30 мм;

Дальномерный канал:

- расчетная длина волны: 0,905 мкм;

- фокусное расстояние: 195 мм - излучающий канал, 195 мм - приемный канал;

- диаметр выходного (входного) окна: 56 мм.

Система содержит объектив 1-8 со спектроделительным элементом 3 и апертурной диафрагмой 4, компенсационный коллектив 9-10, электронно-оптический преобразователь 11, оборачивающую систему 12-17, просветный индикатор 18, окуляр 19-22, выходной зрачок 23, положительную линзу дальномера 24, зеркало апертурного разделения 25, отрицательные линзы 26 и 28, лазерный излучатель 27 и приемник лазерного излучения 29.

Принцип действия однозрачкового прицела с лазерным дальномером заключается в следующем.

Для визуального прицельного канала

Лучи света от цели проходят компоненты объектива 1, 2, спектроделительный элемент 3, компоненты объектива 5, 6, 7 и 8, компенсационный коллектив 9-10, который меняет углы наклона полевых пучков, направляя их на оборачивающую систему 12-17. Оборачивающая система фокусирует пучки в плоскости светящихся знаков просветного индикатора 18, после чего совмещенное изображение цели, прицельных знаков и светящихся знаков просветного индикатора рассматриваются через окуляр 19-22 глазом наблюдателя, помещенным в плоскости выходного зрачка 23.

Спектроделительный элемент 3 реализован в виде плоскопараллельной пластинки, на первой поверхности которой формируется многослойная пленка, пропускающая видимую и частично ближнюю ИК составляющие спектрального диапазона и отражающая часть спектра, соответствующую рабочему спектральному диапазону лазерного излучателя дальномера.

Для повышения качества оптического изображения оптическая ось канала, проходящего через спектроделительную пластинку 3, смещена относительно оптической оси общего входного канала на величину 8, которая выбирается из соотношения

,

где δ - величина смещения оптической оси канала, прошедшего через спектроделительную пластинку, относительно оптической оси общего входного канала;

dсп - толщина спектроделительной пластинки;

n - показатель преломления спектроделительной пластинки для расчетной длины волны спектрального диапазона пропускаемого канала;

α - угол наклона нормали спектроделительной пластинки относительно оптической оси общего входного канала.

Для ночного прицельного канала

Лучи света от цели проходят компоненты объектива 1, 2, спектроделительный элемент 3, компоненты объектива 5, 6, 7 и 8 и фокусируются на фотокатоде электронно-оптического преобразователя 11. Изображение, сформированное на экране ЭОП, переносится оборачивающей системой 12-17 в плоскость светящихся знаков просветного индикатора 18, после чего совмещенное изображение цели, прицельных знаков и светящихся знаков просветного индикатора рассматриваются через окуляр 19-22 глазом наблюдателя, помещенным в плоскости выходного зрачка 23.

Учитывая, что ЭОП 11 и компенсационный коллектив 9-10 выполнены с возможностью перемещения относительно оптической оси и их поочередной взаимоисключающей установки на оптической оси в фокальной плоскости объектива, а компенсационный коллектив 9-10 создает дополнительное смещение между задней фокальной плоскостью объектива 1-8 и плоскостью предметов оборачивающей системы 12-17, равное эквивалентному расстоянию между фотокатодом и экраном ЭОП 11, то при вводе ЭОП 11 вместо компенсационного коллектива 9-10, экран ЭОП 11 совпадет с плоскостью предметов оборачивающей системы 12-17, обеспечивая ночной режим работы с усилением яркости изображения за счет применения ЭОП 11.

Для лазерного дальномера

Излучение от излучателя 27 с нужной расходимостью формируется отрицательной линзой 26. Сформированный линзой 26 пучок излучения проходит через центральное отверстие зеркала апертурного разделения 25, ограничивающее пучок по диаметру, положительную линзу 24 и попадает на спектроделительный элемент 3, отражающий рабочий спектральный диапазон излучателя 27 дальномера. Затем пучок излучения проходит центральную часть компонентов 1 и 2 объектива, которые совместно с линзой 24 создают заданный размер пятна излучения на цели.

После отражения от цели при обратном прохождении пучок отраженного излучения попадает на весь рабочий диаметр компонентов объектива 1 и 2, отражается от спектроделительного элемента 3, проходит положительную линзу 24, отражается внешней кольцевой зоной зеркала апертурного разделения 25 и фокусируется отрицательной линзой 28 на фотоприемник, который преобразует световую энергию в электрическую.

Таким образом, предлагаемая оптическая система дает возможность решать задачи осуществления прицельной стрельбы и дальнометрирования днем и ночью при прохождении всех рабочих пучков излучения через единое входное окно, с минимальными потерями энергии на отражение лазерного излучения от целей и позволяет обеспечить более компактные размеры стрелкового прицела, а также удобство его использования.


Однозрачковый прицел с лазерным дальномером
Однозрачковый прицел с лазерным дальномером
Однозрачковый прицел с лазерным дальномером
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-8 of 8 items.
26.08.2017
№217.015.ebd7

Широкоугольный объектив

Объектив может быть применен в оптико-электронных приборах, работающих с фотоприемными устройствами типа ПЗС или КМОП матриц. Объектив содержит четыре компонента. Первый компонент состоит из отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к предмету, и двояковогнутой линзы. Второй -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002628372
Дата охранного документа: 16.08.2017
29.12.2017
№217.015.f6d6

Объектив

Объектив может быть использован в оптико-электронных приборах, формирующих изображения объектов земной поверхности через реальную атмосферу в коротковолновом ИК-диапазоне. Объектив содержит два компонента. Первый компонент содержит отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к предмету, и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002639242
Дата охранного документа: 20.12.2017
20.01.2018
№218.016.1b1e

Фотографический телеобъектив

Объектив может быть применен в оптико-электронных приборах, работающих в видимом и ближнем ИК диапазонах. Объектив содержит две группы линз. Первая группа состоит из положительного мениска, обращенного выпуклостью к предмету, отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к предмету,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002635830
Дата охранного документа: 20.11.2017
20.01.2018
№218.016.1b46

Фотографический объектив

Объектив может быть применен в оптико-электронных приборах, работающих в видимом, ближнем и коротковолновом ИК диапазонах. Объектив содержит два компонента, между которыми расположена апертурная диафрагма. Первый компонент содержит двояковыпуклую и двояковогнутую линзы. Второй компонент...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002635810
Дата охранного документа: 20.11.2017
13.02.2018
№218.016.207f

Имитатор солнечного излучения

Имитатор может быть применен для фотометрической градуировки крупногабаритных оптико-электронных каналов космических спутников. Имитатор содержит дуговой источник света, вокруг которого равномерно установлены одинаковые каналы, каждый из которых содержит конденсор с апертурной диафрагмой,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002641514
Дата охранного документа: 17.01.2018
04.04.2018
№218.016.3657

Однозрачковая мультиспектральная оптическая система со встроенным лазерным дальномером

Однозрачковая мультиспектральная оптическая система со встроенным лазерным дальномером содержит общий входной канал, спектроделительную пластинку, отражающую спектральный диапазон оптического канала и пропускающую спектральный диапазон тепловизионного канала. При этом отраженный канал выполнен...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002646436
Дата охранного документа: 05.03.2018
09.06.2018
№218.016.5c30

Боеприпас неконтактного действия с дистанционным лазерным взрывателем

Изобретение относится к области вооружений, в частности к неконтактным взрывателям боеприпасов, и может быть использовано в боеприпасах ствольной нарезной артиллерии для определения оптимального момента подрыва боеприпаса. Боеприпас неконтактного действия с дистанционным лазерным взрывателем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002655705
Дата охранного документа: 29.05.2018
12.12.2018
№218.016.a580

Способ стрельбы управляемым артиллерийским снарядом

Изобретение относится к области управляемого артиллерийского вооружения, в частности к способам стрельбы управляемым артиллерийским снарядом, и предназначено для управления огнем минометов и ствольной артиллерии при стрельбе управляемыми боеприпасами. Способ стрельбы управляемым артиллерийским...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002674401
Дата охранного документа: 07.12.2018
Showing 1-10 of 62 items.
10.01.2013
№216.012.1a66

Фотоэлектронное устройство

Изобретение относится к области электронно-оптической и полупроводниковой техники и может быть использовано при изготовлении оптико-электронных наблюдательных и регистрирующих приборов, предназначенных для эксплуатации в условиях естественных освещенностей (от сумерек до глубокой ночи)....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472250
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.08.2014
№216.012.ec06

Прибор наблюдения-прицел со встроенным импульсным лазерным дальномером

Прибор может быть использован в системе управления огнем объектов бронетанковой техники. Прибор содержит головную часть, состоящую из защитных стекол и двух призм-кубиков, два вертикально расположенных канала: однократный оптический и многократный оптико-электронный, и канал импульсного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002526230
Дата охранного документа: 20.08.2014
10.01.2015
№216.013.19d1

Визирная система

Визирная система содержит несколько малых призм-кубов, ориентированных под одинаковым углом и расположенных друг за другом со ступенчатым сдвигом по вертикали и горизонту. Качание блока призм-кубов осуществляется относительно общей геометрической оси блока призм. Размер катета единичной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538037
Дата охранного документа: 10.01.2015
20.02.2015
№216.013.289f

Цифровой преобразователь угла

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для управления угловым положением подвижных частей объекта регулирования. Техническим результатом является повышение быстродействия и точности преобразования угла поворота вала в код. Устройство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541856
Дата охранного документа: 20.02.2015
27.05.2015
№216.013.4ed6

Лазерный импульсный дальномер

Изобретение относится к измерительной технике, для измерения расстояния до различных предметов на местности, с использованием излучения лазеров. Дальномер содержит импульсный полупроводниковый лазер с оптической системой, схему накачки лазера, лавинный фотодиод с оптической системой,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002551700
Дата охранного документа: 27.05.2015
10.08.2015
№216.013.6c09

Насосная станция (варианты)

Группа изобретений относится к машиностроению, в частности к насосным станциям гидравлических стендов для испытаний гидроустройств. Насосная станция включает в себя бак, насос, на выходе которого установлен переливной клапан, и теплообменник, установленный в сливной гидролинии переливного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002559215
Дата охранного документа: 10.08.2015
20.08.2015
№216.013.7069

Однозрачковый прицел с лазерным дальномером

Изобретение относится к области оптико-электронного приборостроения и лазерной дальнометрии, а именно к оптическим прицелам со встроенной функцией измерения расстояний до цели. Однозрачковый прицел с лазерным дальномером имеет в своем составе один комбинированный канал, содержащий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560347
Дата охранного документа: 20.08.2015
10.01.2016
№216.013.9f7a

Оптический прицел с лазерным дальномером

Прицел содержит основной объектив, спектроделительный куб, отражающий дальномерный канал с фотоприемным устройством, линзовую панкратическую оборачивающую систему и окуляр. Между спектроделительным кубом и оборачивающей системой установлена двухкомпонентная оптика сопряжения, между...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572463
Дата охранного документа: 10.01.2016
27.03.2016
№216.014.c7bb

Инфракрасный объектив с переменным фокусным расстоянием

Инфракрасный объектив с переменным фокусным расстоянием может быть использован в оптико-электронных приборах, работающих в дальней ИК-области. Объектив включает расположенные по ходу луча первый положительный мениск, обращенный вогнутостью к плоскости изображений, второй мениск с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578268
Дата охранного документа: 27.03.2016
10.04.2016
№216.015.2ddc

Оптическая система дальномера

Оптическая система дальномера содержит плоское зеркало с осевым отверстием, расположенное под углом к оптической оси, объектив, фотоприёмник и полупроводниковый лазерный излучатель. Объектив выполнен в виде положительной линзы и положительного мениска. При этом максимальная площадь входного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579817
Дата охранного документа: 10.04.2016
+ добавить свой РИД