Изобретение относится к области оптического приборостроения и может быть использовано для повышения точности стрельбы из огнестрельного оружия.
Известен лазерный прицеп, содержащий источник питания, излучатель, коллимирующую систему, состоящую из двух линз /1/.
Недостатком известного лазерного прицела является то, что он имеет большие габариты, большой вес, непродолжительное время непрерывной работы без замены элементов питания и невысокую дальность действия.
Технической задачей изобретения является уменьшение габаритов и веса лазерного прицела, увеличение времени непрерывной работы без замены элементов питания, увеличение дальности действия, получение возможности вести прицельную стрельбу в условиях плохой освещенности и в ночное время суток в видимом и инфракрасном диапазоне длин волн 0,63 0,86 мкм.
Поставленная техническая задача решается за счет того, что в лазерном прицеле для огнестрельного оружия, содержащем излучатель с источником питания, коллимирующую систему, устройство выверки, кронштейн для установки прицела на оружие, коллимирующая система выполнена в виде градиентной линзы с радиальным распределением показателя преломления, определяемым из соотношения:
n2(xy)=N
где:
радиус-вектор цилиндрической системы координат,
N0 показатель преломления на оси линзы,
g, h числовые коэффициенты, причем расстояние от тела свечения излучателя до входной поверхности градиентной линзы определяется из соотношения:
где:
Z0 длина градиентной цилиндрической линзы.
Кроме того, поставленная техническая задача решается за счет того, что в лазерном прицеле для огнестрельного оружия, содержащем излучатель с источником питания, коллимирующую систему, устройство выверки, кронштейн для установки прицела на оружие, коллимирующая система выполнена в виде плоско-выпуклой линзы со сфероконцетрическим распределением показателя преломления, определяемым из соотношения:
радиус вектор сферической системы координат, N0 показатель преломления в точке пересечения входной поверхности линзы и ее оптической оси, t расстояние от центра кривизны поверхностей градиентной линзы с равным показателем преломления до входной поверхности линзы, N1, N2, N3, N4, N5 числовые коэффициенты, а расстояние от тела свечения излучателя до входной поверхности градиентной линзы определяется из соотношения:
где
d толщина градиентной плоско-выпуклой линзы,
R радиус кривизны выходной поверхности линзы.
На фиг. 1 изображен лазерный прицел, закрепленный на огнестрельном оружии; на фиг. 2 продольный разрез лазерного прицела, на фиг. 3 - оптическая схема с градиентной линзой с радиальным распределением показателя преломления; на фиг. 4 оптическая схема с градиентной плоско-выпуклой линзой со сферическим распределением показателя преломления; на фиг. 5 результаты численного расчета траекторий лучей в лазерном прицеле с градиентной коллимирующей линзой, на фиг. 6 результаты численного расчета траекторий лучей в лазерном прицеле для однолинзовой коллимирующей системы из однородного стекла с минимально возможными аберрациями.
Лазерный прицел 1 закреплен на огнестрельном оружии 2. Для включения и выключения лазерного излучения служит кнопка 3, соединенная с прицелом гибким проводником 4.
Источники тока 5 помещены в пластмассовый корпус 6.
Микросхема 7 вырабатывает необходимые управляющие сигналы для генерации лазерным диодом 8 импульсного когерентного излучения, которое, проходя через однолинзовую коллимирующую систему (линза) 9 и два оптических клина 10, выходит из прицела 1 в виде параллельного пучка света. Оптические клинья 10 могут вращаться друг относительно друга и служат для выставления соосности лазерного луча и ствола огнестрельного оружия 2. Лазерный прицел 1 прикрепляется к огнестрельному оружию 2 с помощью кронштейна 11.
Распределение показателя преломления внутри градиентной линзы задается в виде ряда:
n2(x,y) = N
где:
радиус-вектор цилиндрической системы координат,
No показатель преломления на оси линзы,
g, h числовые коэффициенты.
Расстояние от тела свечения лазерного диода 8 до входной поверхности градиентной линзы 9 определяется по формуле:
где:
Z0 длина градиентной линзы.
На расстоянии 12 от выходного торца градиентной линзы 9 расположена мишень 12, на которой формируется световое пятно диаметром W. Кроме того, роль коллимирующей линзы 9 может выполнять градиентная плоско-выпуклая линза со сфероконцентрическим распределением показателя преломления. Распределение показателя преломления задается в виде ряда:
радиус вектор сферической системы координат,
N0 показатель преломления в точке пересечения входной поверхности линзы и ее оптической оси,
t расстояние от центра кривизны поверхностей градиентной линзы с равными показателями преломления до входной поверхности линзы,
N1, N2, N3, N4, N5 числовые коэффициенты.
Расстояние от тела свечения лазерного диода 8 до входной поверхности градиентной линзы 9 определяется по формуле:
где d толщина градиентной плоско-выпуклой линзы, R радиус кривизны выходной поверхности линзы.
На фиг. 5 показана мишень 12, находящаяся на расстоянии L2 25 м и прицельное пятно, полученное в результате попадания лучей на мишень 12. Все лучи, испускаемые лазерным диодом 8, попадают в круг диаметром W 50 мм.
Для сравнения на фиг. 6 приведены результаты, аналогичные фиг. 5, но для однолинзовой коллимирующей системы из одного стекла с минимально возможными аберрациями. Только 40% энергии лазерного излучения сконцентрировано в круге диаметром W 50 мм.
В конкретном варианте лазерного целеуказателя для видимого диапазона в качестве излучателя используется лазерный диод ИЛПН-235, мощность излучения 3 мВт, длина волны излучения 0,65 мкм, для инфракрасного диапазона ИЛПН-231, мощность 3 мВт, длина волны излучения 0384 мкм.
Градиентная линза с радиальным распределением показателя преломления имеет следующие параметры: N0 1,605, g 0,302 мм-1, h4 - 0,250, Z0 4,00 мм, D 2,00 мм, L1 0,783 мм.
Градиентная линза со сфероконцентрическим распределением показателя преломления имеет следующие параметры:
N0 1,59571, N1 -0,038029 мм-1,
N2 -0,024821 мм-2, N3 -0,170858 мм-3,
N4 0,283889 мм-4, N5 -0,128553 мм-5,
R -4,207 мм, d 1,00 мм, t -3,207 мм.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
КОЛЛИМАЦИОННЫЙ УЗЕЛ ОПТИЧЕСКОГО ПРИЦЕЛА | 1994 |
|
RU2086888C1 |
ЛАЗЕРНЫЙ ХИРУРГИЧЕСКИЙ ОФТАЛЬМОЛОГИЧЕСКИЙ ПРИБОР | 1991 |
|
RU2042338C1 |
ОДНОЛИНЗОВЫЙ ОБЪЕКТИВ С ГРАДИЕНТНЫМ СЛОЕМ | 1993 |
|
RU2065192C1 |
ОПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКОГО ТАХЕОМЕТРА | 1994 |
|
RU2097694C1 |
ЦВЕТНОЕ ПРОЕКЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО (ВАРИАНТЫ) | 1994 |
|
RU2082206C1 |
Однозрачковый прицел с лазерным дальномером | 2016 |
|
RU2647531C1 |
СУММАТОР ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ | 2020 |
|
RU2761127C1 |
ОПТИЧЕСКИЙ ПРИЦЕЛ С ДИСКРЕТНОЙ СМЕНОЙ УВЕЛИЧЕНИЯ | 2017 |
|
RU2700020C2 |
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ ПРОЗРАЧНЫХ И ПОГЛОЩАЮЩИХ СРЕД | 1994 |
|
RU2065148C1 |
КОМБИНИРОВАННЫЙ ПРИБОР НАБЛЮДЕНИЯ - ПРИЦЕЛ СО ВСТРОЕННЫМ ИМПУЛЬСНЫМ ЛАЗЕРНЫМ ДАЛЬНОМЕРОМ | 2017 |
|
RU2698545C2 |
Изобретение относится к области оптического приборостроения и может быть использовано для повышения точности стрельбы из огнестрельного оружия. Сущность изобретения состоит в том, что в качестве излучателя используется полупроводниковый лазерный диод 8, работающий в видимом или инфракрасном диапазоне длин волн 0,63 - 0,86 мкм. Концентрация световой энергии лазера в основном пятне повышается за счет применения однолинзовой коллимирующей системы 9, выполненной в виде градиентной линзы 9 с радиальным или сфероконцентрическим распределением показателя преломления. 2 с.п. ф-лы, 6 ил.
n2(x,y)=N
где радиус-вектор цилиндрической системы координат;
No показатель преломления на оси линзы;
g и h числовые коэффиценты,
причем расстояние L1 от тела свечения излучателя до входной поверхности градиентной линзы определяется из соотношения
где Zo длина градиентной цилиндрической линзы.
где радиус-вектор сферической системы координат;
No показатель преломления в точке пересечения входной поверхности линзы и ее оптической оси;
t расстояние от центра кривизны поверхностей градиентной линзы с равным показателем преломления до входной поверхности линзы;
N1 N5 числовые коэффиценты,
а расстояние L1 от тела свечения излучателя до входной поверхности градиентной линзы определяется из соотношения
где d толщина градиентной плоско-выпуклой линзы;
R радиус кривизны выходной поверхности линзы.
Патент США N 4876816, кл | |||
Механический грохот | 1922 |
|
SU41A1 |
Авторы
Даты
1997-05-10—Публикация
1993-07-13—Подача