ЛАЗЕРНЫЙ КОЛЛИМАТОРНЫЙ ПРИЦЕЛ Российский патент 1996 года по МПК F41G1/38 G02B23/02 

Изобретение относится к оптическим прицелам, точнее к коллиматорным прицелам.

Известны следующие типы коллиматорного прицела.

1. Коллиматорный прицел первоначального типа состоит из трех основных частей (фиг.1):
а) коллиматора, слагающегося из источника света, электрической лампочки накаливания, освещающего непрозрачную сетку с прозрачным отверстием или перекрестием в ее центре, и объектива, в фокальной плоскости которого расположена сетка. Коллиматор преобразует расходящийся из центра сетки пучок лучей в параллельный пучок лучей на выходе из объектива;
б) плоскопараллельной пластины с 50%-ным зеркальным покрытием, укрепленной жестко на корпусе коллиматора под углом в 45^о к его оптической оси. При этом параллельный пучок лучей, выходящий из объектива коллиматора, падает на зеркальную плоскость пластинки и после отражения отклоняется от своего первоначального направления на прямой угол и направляется в глаз стрелка, который видит мнимое изображение светящейся сетки на бесконечном расстоянии от него, т.е. на фоне отдаленной цели, и в процессе наводки совмещает ее центр, который для простоты в дальнейшем будем называть оптической или просто мушкой прицела, с выбранной точкой цели;
в) юстировочного механизма, связывающего корпус коллиматора со стрелковым оружием и предназначенного для его пристpелки, в процессе которой добиваются совпадения мушки прицела с центром рассеяния дроби или пулевых попаданий в ряде выстрелов при жестко закрепленном оружии для заданной дистанции до цели. Юстировочным механизмом осуществляются на малые углы корпуса коллиматорного прицела вокруг вертикальной и перпендикулярной к линии визирования горизонтальной оси.

2. В другом типе корпус коллиматора жестко связан со стрелковым оружием, а юстировочный механизм содержится в корпусе коллиматора и предназначен для малых смещений сетки в ее плоскости в двух соответствующих взаимно перпендикулярных: вертикальном и горизонтальном направлениях.

Эти типы коллиматорного прицела можно рассматривать в качестве аналогов изобретения [1]
В качестве дополнительных аналогов можно сослаться на источники [2,3] Сущность первого из них заключается в применении триппель-призмы в качестве отражателя параллельного пучка лучей от коллиматора, а второго в применении афокальной линзы-мениска полупрозрачным зеркальным покрытием его вокруг поверхности вместо плоских зеркал и обычного коллиматора с объективом. Какая либо информация об источниках света в описании патентов отсутствует, кроме того, что они требуют электрического питания.

3. В третьем типе в промежутке между сеткой и объективом коллиматора или между объективом коллиматора и полупрозрачной зеркальной пластинкой содержится дополнительно непрозрачное алюминированное зеркало, установленное параллельно или под прямым углом к первому с целью сокращения поперечного габарита коллиматорного прицела. Оба зеркала жестко связаны с корпусом коллиматора, снабженного юстировочным механизмом, указанным в п.2. Источником света служит излучающий торец круглого световода, освещаемого дневным светом в радиальных направлениях, с довольно большим диаметром 0,5 мм в фокальной плоскости объектива. Этот тип коллиматорного прицела можно квалифицировать, как прототип изобретения. Такой прицел выпускает фирма США "Weaver" со следующей маркировкой на его корпусе: "Weaver, Quick Point, USA", которая определяет этот прототип, как коллиматорный прицел с "точечной оптической мушкой" фирмы "Weaverz" USA.

Недостатком первого аналога (п. 1,а,б,в) применительно к его использованию в качестве прицела охотничьего оружия является значительно больший его поперечный размер относительно продольного, а ближайшего аналога (патент США N 4665662) снижающие точность прицеливания сферическая аберрация и кома зеркального объектива мениска коллиматора, оптическая ось которого установлена под значительным углом α к оси визирования стрелка на цель, а сетка при этом смещена относительно оси визирования на расстояние
Y≥ tg 2α где r радиус кривизны зеркала;
tgα где Dз диаметр зеркала.

Недостатком прототипа является большой диаметр 0,5 мм излучающей площадки источника света, при котором параллактический угол оптической мушки, от которого зависит точность прицеливания, слишком большой ≈12'. Поэтому прототип пригоден для стрельбы из дробового ружья и не пригоден для стрельбы из нарезного пулевого оружия.

Другим недостатком прототипа является малая яркость оптической мушки, т. е. ее контраст на фоне цели.

Целью изобретения является существенное повышение точности прицеливания и контраста (яркости) оптической мушки на фоне цели.

Поставленная цель достигается за счет применения в качестве "точечного" источника света в фокусе коллимационного объектива коллиматорного прицела полупроводникового лазера видимого излучения ( λ= 0,67 мкмл) с излучающей площадкой ≈1 мкм х 5 мкм. При этом достигается уменьшение параллактического угла оптической мушки прицела и соответственно повышение точности прицеливания по сравне- нию с прототипом в 500 раз, а также существенное увеличение контраста оптической мушки прицела на фоне цели за счет большой яркости излучающей площадки ≈1 мкм х 5 мкм 5 мкм² полупроводникового лазера.

На фиг. 1 даны схемы оптической системы предлагаемого лазерного коллиматорного прицела: 14 контактные ножки полупроводникового лазера 1; 2 коллимационный объектив; 3 непрозрачное алюминированное зеркало; 4,4' полупрозрачное зеркало; а оба зеркала 3 и 4 расположены на пути параллельного пучка лучей, выходящих из объектива 2; в зеркало 3 расположено на пути расходящегося пучка лучей из излучающей площадки полупроводникового лазера 1, совпадающей с фокусом объектива 2. Одиночными стрелками отмечены лучи, идущие от далекой цели, а двойными от излучающего лазера 1; на фиг. 2 примеры конструктивного выполнения предлагаемого лазерного коллиматорного прицела на основе использования схем его оптической системы, представленных на фиг. 1: 1 полупроводниковый лазер; 2 объектив; 3 алюминированное зеркало; 4 полупрозрачное зеркало (в) и 4' ему эквивалентная призма куб с полупрозрачным зеркальным покрытием на его диагональной грани; 5 трубка; 6 контргайка; 7 трубка корпус винтового механизма для юстировочных взаимно перпендикулярных поперечных смещений кольцевой оправы 8 лазера 1 с помощью винтов 9 с возвратной пружиной 10; 11 промежуточное кольцо с взаимно перпендикулярными направляющими выступами на противоположных ее торцах, прилегающих к торцам с пазами подвижной оправы 8 и неподвижного резьбового кольца 12; 13 резьбовое кольцо; 14 контактные ножки лазера 1; 15 выключатель; 16 батарейка; 17 съемный контейнер батарейки; 18 сопротивление; 19 съемный корпус блока питания лазера; 20 контакт; 21 защитные колпачки юстировочных винтов 9; 22 направляющая; 23 стопорные винты направляющей; на фиг. 3 лазерный коллиматорный прицел (фиг. 2, а), дополненный телескопической трубкой, в частности представленным здесь стандартным оптическим прицелом ПО-4х34, выпускаемым Загорским оптико-механическим заводом: 24 лазерный коллиматорный прицел; 25 оптический прицел ПО-4х34; 26 хомут, жестко связывающий оба прицела; 22 направляющая "ласточкин хвост", фиксируемый стопорными винтами 23 на фиг.2,а, после перестановки нижней части головки прицела 24 из положения 4' в положение 4"; 15 выключатель источника лазера 1 от батарейки 16 на фиг.2а; 27 выходной зрачок прицела 25 при отсутствии прицела 24; 28 выходной зрачок прицела 25 при наличии прицела 24; 29 окулярная сторона прицела 25; 30 объективная сторона прицела 25; на фиг. 4 фотография опытного образца лазерного коллиматорного прицела, конструкция которого представлена на фиг.2,а; на фиг. 5 фотография опытного образца лазерного коллиматорного прицела, конструкция которого представлена на фиг. 2, в; на фиг. 6 фотография опытного образца лазерного коллиматорного прицела (фиг.2,а) с упругим наглазником, связанного с оптическим прицелом ПО-4х34, как показано на фиг.3,в.

Так как принцип работы и устройство предлагаемого лазерного коллиматорного прицела и обоснование повышения точности прицеливания и контраста оптической мушки с очевидностью следует из вышеизложенного, можно ограничиться лишь несколькими дополнительными замечаниями.

Точность прицеливания при использовании комбинации двух прицелов, представленной на фиг. 3,а, сохраняется такой же, как при использовании только одного коллиматорного прицела, так как видимое увеличение телескопической системы цели и параллактического угла оптической мушки, т.е. ее видимого размера, одно и то же. При использовании же комбинации, представленной на фиг. 3, в, точность прицеливания увеличивается, так как при видимом увеличении цели параллактический угол мушки, т.е. ее видимый в коллиматорном прицеле размер, остается неизменным на фоне увеличенной цели.

Изобретение относится к оптическим прицелам, а точнее к коллиматорным прицелам. Сущность изобретения состоит в том, что в качестве точечного источника света в фокусе объектива коллиматорного прицела использован полупроводниковый лазер видимого излучения (λ = 0,67 мкм) с излучающей площадкой . Он может быть использован также в комбинации с увеличивающей телескопической трубкой, устанавливаемой соосно между ним и глазом стрелка, а также перед ним. 2 з. п. ф-лы, 6 ил.

1. ЛАЗЕРНЫЙ КОЛЛИМАТОРНЫЙ ПРИЦЕЛ, содержащий установленный в корпусе коллиматорный оптический узел с объективом и источником света с блоком питания и выключателем, крепление корпуса к оружию, двухкоординатный винтовой пристрелочный механизм отклонения относительно оси оружейного ствола линии визирования стрелка на оптическую мушку прицела в горизонтальной и вертикальной плоскостях, отличающийся тем, что источник света выполнен в виде полупроводникового лазера видимого излучения с излучающей "точкой" - малой площадкой ~ 1×5мк, совпадающей с фокальной плоскостью объектива в его фокусе. 2. Прицел по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен жестко связанной с ним телескопической трубкой с увеличением в N>+1 крат, установленной соосно с ним, т.е. между ним и глазом стрелка. 3. Прицел по пп.1 и 2, отличающийся тем, что телескопическая трубка установлена перед ним.