ОПТИЧЕСКИЙ ВИЗИР Российский патент 1995 года по МПК G02B23/00 G02B23/12 

Изобретение относится к офтальмологической технике, как беспаралаксное, высокоточное, прямого видения визирное устройство, предназначенное для применения в областях: медицине, геодезии, астрономии, космонавтике, спорте, точной механике, военном деле, строительстве, авиации, судоходстве.

Известно устройство для круглосуточного наблюдения, которое содержит светоделительный куб, светонепроницаемый корпус с окном, в котором расположены первая линза, последовательно установленные вторая и третья линзы, светоделительная пластинка и положительная линза, оптически соединенная со светоделительным кубом, последовательно установленные четвертая линза и электронно-оптический преобразователь (Патент ФРГ N 2337044, кл. G 02 B 23/12, 1982).

Однако данное устройство не позволяет получать увеличенное изображение объекта без ограничения угла поля зрения.

Технической задачей, решаемой изобретением, является создание визирного устройства с возможностью получения увеличенного изображения объекта с необходимой кратностью, не вносящего оптических изменений при наблюдении оператором за объектом, позволяющего производить прицеливание без ограничения угла поля зрения, обладающего прецезионной точностью наводки на цель, позволяющего работать при сумеречном освещении и при любых климатических условиях.

Поставленная техническая задача решается тем, что в оптический визир, содержащий светоделительный куб, светонепроницаемый корпус с окном, в котором расположены первая линза, последовательно установленные вторая и третья линзы, светоделительная пластинка и положительная линза, оптически соединенная со светоделительным кубом, последовательно установленные четвертая линза и электронно-оптический преобразователь, введены размещенные в светонепроницаемом корпусе первый и второй электронно-оптические затворы, второй светоделительный куб, светоизлучающий графический дисплей, источник питания, устройство питания, электронный процессор и панель управления, причем первый электронно-оптический затвор установлен перед первым светоделительным кубом, второй электронно-оптический затвор установлен между первой и второй линзами, выход источника питания через устройство питания соединен с электронно-оптическим преобразователем, первый и второй входы электронного процессора соединены, соответственно, со вторым выходом источника питания и выходом панели управления, а первый, второй и третий выходы с первым и вторым электронно-оптическими затворами и со светоизлучающим графическим дисплеем, соответственно, второй светоделительный куб оптически соединен со светоделительной пластинкой, экраном электронно-оптического преобразователя и со светоизлучающим графическим дисплеем, светоделительная пластинка установлена с двумя степенями свободы, электронно-оптический затвор и первый светоделительный куб расположены в окне светонепроницаемого корпуса, а положительная линза размещена перед окном светонепроницаемого корпуса.

В качестве светоизлучающего графического дисплея использован светоизлучающий матричный дисплей фирмы RS-каталожный N 569-301 (с. 546).

В качестве панели управления 23 использована кнопочная панель фирмы "RS" каталожный N 335-429 (с. 959).

Изображение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого визира; на фиг. 2 вид прицельного поля без увеличения изображения; на фиг. 3 вид прицельного поля с увеличением изображения.

Визир состоит из светонепроницаемого корпуса 1, в окне которого с внешней стороны расположен первый электронно-оптический затвор 2 и первый светоделительный куб 3. Перед кубом 3 с внутренней стороны расположена первая положительная линза 4 и установлена светоделительная пластина 5 с двумя ступенями свободы. С одной стороны пластины 5 расположен второй светоделительный куб 6, с одной стороны которого расположен светоизлучающий графический дисплей 7.

С другой стороны пластины 5 расположены вторая линза 8 и третья линза 9, за линзой 9 расположен второй электронно-оптический затвор 10, за которым расположена четвертая линза 11.

С другой стороны светоделительного куба 6 расположен электронно-оптический преобразователь 12, за которым расположена пятая линза 13.

Источник питания 14 своим выходом 15 соединен со входом 16 устройства питания 17, который через выход 18 соединен со входом 19 электронно-оптического преобразователя 12. Выход 20 источника питания 14 соединен со входом 21 электронного процессора 22. Панель управления 23 своим выходом 24 соединена со входом 25 процессора 22. Выход 26 процессора 22 соединен со входом 27 светоизлучающего графического дисплея 7. Выход 28 процессора 22 соединен со входом 29 электронно-оптического затвора 2. Выход 30 процессора 22 соединен со входом 31 электронно-оптического затвора 10. Глаз оператора обозначен поз. 32, прицельный маркер 33, объект прицеливания 34, 35 поле увеличенного изображения объекта прицеливания 34.

Устройство работает следующим образом. Глаз оператора 32 смотрит на удаленный объект 34 через куб 3 и электронно-оптический затвор 2, наблюдая объект 34 без увеличения.

Лучи светоизлучающего графического дисплея 7 проходят через светоделительный куб 6, светоделительную пластину 5, через светоотражающую поверхность куба 3 в глаз оператора 32. В этом случае глаз оператора видит изображение объекта 34 с наложенным на него изображением светящегося маркера 33.

Для более точной наводки визира на прицеливаемый объект 34 оператор панелью 23 включает первый электронно-оптический затвор 2, который в своей центральной части создает затемненное пятно, на которое проектируется поле 35 увеличенного изображения объекта прицеливания 34.

Затемненное пятно по размерам равно полю 35 увеличенного изображения объекта 34.

Затемненное пятно 2 служит для препятствия прохождения прямых лучей от объекта 34 к глазу оператора 32, вместо этих прямых лучей транспортируется увеличенное изображение объекта 34 на светоотражающую поверхность куба 3 посредством оптической системы, создаваемой элементами 11, 9, 8, 5, 4 и далее в глаз оператора 32. Размер увеличенного изображения 34 определяется размерами затемненного пятна элемента 2.

В случае отключения затемненного пятна элемента 2, последний становится прозрачным по всей своей поверхности, а элемент 10 становится непрозрачным и препятствует прохождению поступления лучей через вышеописанную увеличивающую систему.

В первом случае (с затемнением) оператор видит неувеличенное изображение объекта 32 с увеличением в центре.

Во втором случае (без затемнения) оператор видит неувеличенное изображение объекта 32 без наложения увеличенного изображения.

Линзы 11, 9, 8 являются увеличивающей оптической системой объекта 34, изображение которого, отражаясь от одной из поверхностей светоделительной пластины 5, пройдя через линзу 4, попадает на светоотражающую поверхность куба 3, создавая на фоне затемненного пятна электронного оптического затвора 2 в глазу 32 оператора увеличенное изображение объекта 34, при этом глаз 32 оператора видит вне увеличенного поля неискаженное изображение объекта 34, а в поле увеличенного изображения 35 увеличенный объект 34 и светящийся маркер 33.

Линза 13 и электронно-оптический преобразователь 12 образуют оптическую систему ночного видения, которая преобразует инфракрасное излучение объекта 34 в видимый спектр, и это изображение через куб 6 и пластину 5, линзу 4, куб 3 попадает в глаз оператора 32, который видит преобразованное в видимый спектр инфракрасное изображение объекта 34 с наложенным на него изображением светящегося маркера 33.

Электронный процессор 22 получает команды от панели управления 23, регулирует работу электронных оптических затворов 10 и 2 и светоизлучающего графического дисплея 7.

Использование: в офтальмооптической технике и предназначено для применения в медицине, точной механике, военном деле, строительстве, авиации и судоходстве. Сущность изобретения: оптический визир содержит светонепроницаемый корпус 1, в окне которого с внешней стороны расположен первый электронно-оптический затвор 2 и первый светоделительный куб 3, перед которым с внутренней стороны расположена первая положительная линза и светоделительная пластина 5 с двумя степенями свободы. С одной стороны пластины 5 расположен второй светоделительный куб 6, с одной стороны которого расположен светоизлучающий дисплей 7. С другой стороны пластины 5 расположены вторая линза 8 и третья линза 9, за которой расположен второй электронно-оптический затвор 10 и четвертая линза 11. С другой стороны светоделительного куба 6 расположен электронно-оптический преобразователь 12, за которым расположена пятая линза 13. Кроме того, устройство содержит источник питания 14, устройство питания 17, электронный процессор 22, панель управления 23. 14-18-19, 14-18, 22-10, 22-2, 22-27, 23-27. 3 ил.

ОПТИЧЕСКИЙ ВИЗИР, содержащий светоделительный куб, светонепроницаемый корпус с окном, в котором расположены первая линза, последовательно установленные вторая и третья линзы, светоделительная пластинка и положительная линза, оптически соединенная со светоделительным кубом, последовательно установленные четвертая линза и электронно-оптический преобразователь, отличающийся тем, что в него введены размещенные в светонепроницаемом корпусе первый и второй электронно-оптические затворы, второй светоделительный куб, светоизлучающий графический дисплей, источник питания, устройство питания, электронный процессор и панель управления, причем первый электронно-оптический затвор установлен перед первым светоделительным кубом, второй электронно-оптический затвор установлен между первой и второй линзами, выход источника питания через устройство питания соединен с электронно-оптическим преобразователем, первый и второй входы электронного процессора соединены, соответственно, со вторым выходом источника питания и выходом панели управления, а первый, второй и третий выходы с первым и вторым электронно-оптическими затворами и со светоизлучающим графическим дисплеем, соответственно, второй светоделительный куб оптически соединен со светоделительной пластиной, экраном электронно-оптического преобразователя и со светоизлучающим графическим дисплеем, светоделительная пластинка установлена с двумя степенями свободы, электронно-оптический затвор и первый светоделительный куб расположены в окне светонепроницаемого корпуса, а положительная линза размещена перед окном светонепроницаемого корпуса.