СПОСОБ ПРИЦЕЛИВАНИЯ Российский патент 1998 года по МПК F41G1/32 

Изобретение относится к оптическим прицелам. Способ прицеливания, в соответствии с изобретением, может являться основой принципа действия оптических прицелов различного назначения, таких как охотничьих, спортивных, прицелов для стрелкового оружия, применяемых в дневное и ночное время.

Наиболее известен и широко распространен способ прицеливания с использованием механических прицелов, который можно принять за прототип. Прицел состоит из целика и мушки, расположенных на определенном расстоянии друг от друга. Их взаимное положение определяет ориентацию оружия. Способ прицеливания заключается в совмещении выбранной точки поражения на цели с мушкой при оговоренном расположении мушки относительно целика. Прицел позволяет вводить поправки, например, на скорость и дальность до цели. При использовании прицелов, реализующих данный способ прицеливания, точностные и тактические характеристики ограничены, так как зависят от того, на сколько быстро и точно стрелок определит оговоренное положение мушки и целика, при совмещении мушки с выбранной точкой поражения на цели. Целик, мушка и цель находятся в разных плоскостях аккомодации глаза стрелка, за счет этого указанные элементы не могут быть одновременно резко видимы. Управлять энергетическим соотношением потоков информации о цели и о прицельном знаке - мушки, определенным образом ориентированной относительно целика, при использовании прицелов, реализующих рассматриваемый способ прицеливания, нельзя.

Известен оптический прицел (ФРГ, F 41 G 1/38, N OS 3326464), содержащий объектив, коллектив, оборачивающую систему, сетку с изображением визирной марки, окуляр. Прицел относится к классу телескопических прицелов. Действительное изображение цели строится объективом, коллективом, оборачивающей системой в плоскости промежуточного изображения, в которой размещена сетка с визирной маркой. Наблюдатель одним глазом через окуляр прицела рассматривает полученное суммарное изображение. Меняя ориентацию оружия в пространстве, наблюдатель добивается совмещения выбранной точки поражения на цели с прицельной точкой изображения визирной марки. Так как в глаз наблюдателя поступает поток информации, являющийся суммой двух потоков: информации о цели и информации об ориентации оружия в пространстве, то любые изменения, например, с целью изменения энергетических соотношений потоков информации, вносимые после точки суммирования (плоскости промежуточного изображения), влияют одинаково на оба потока информации. Таким образом, изменить энергетические соотношения потоков не представляется возможным без изменения параметров соответствующих формирующих систем. Тактические характеристики прицела ограничены малым полем зрения оптической системы прицела, при рассмотрении сцены прицеливания с увеличением необходимо менять ориентацию оружия в пространстве в соответствии с направлением взгляда.

Оптический прицел (Россия F 41 G 1/32, N 2069835), содержащий коллиматор, диафрагму, источник света, источник питания, выключатель, относится к классу коллиматорных прицелов. Способ прицеливания реализуемый коллиматорным прицелом, основан на бинокулярном зрении человека. Наблюдатель рассматривает сцену двумя глазами, при обнаружении цели вводит коллиматорный прицел в поле зрения одного из глаз. Стрелок "видит" выбранную точку на цели совмещенной с прицельной точкой визирной марки когда оружие направленно на цель. Изображение визирной марки и цель находятся в одной области аккомодации глаза. Поле зрения одного из глаз перекрыто прицельным устройством, таким образом глаза наблюдателя можно рассматривать как два разделенных оптических канала, один из которых служит только для ввода информации о цели, другой только для ввода информации об ориентации оружия. Прицелы, реализующие данный способ прицеливания, имеют ряд недостатков, которые ограничивают их точностные, тактические характеристики, сужают область применения. Нельзя использовать дополнительные оптические устройства, например, для наблюдения прицельной сцены с увеличением или с усилением по яркости. Изменять энергетическое соотношение потоков информации и вводить поправки при стрельбе можно лишь управляя оптическими и геометрическими характеристиками и соотношениями соответствующих каналов.

Технический результат заключается в повышении точностных характеристик и расширении тактических возможностей прицельных устройств, принцип действия которых основан на способе прицеливания в соответствии с предлагаемым изобретением.

Технический результат достигается введением в известный способ, отмеченный как прототип, следующих отличительных признаков: в зависимости от решаемой тактической задачи, сцену по которой предполагается вести стрельбу, рассматривают либо невооруженным глазом, либо с увеличением и/или усилением по яркости, для чего используют дополнительные оптические системы, вводят в поле зрения одного из глаз целеуказатель таким образом, чтобы он своим выходным зрачком частично перекрывал имеющий конечные размеры входной зрачок глаза наблюдателя, позволяя последнему одновременно видеть и изображение визирной марки, и объект прицеливания по двум независимым каналам, точное прицеливание осуществляют совмещением прицельной точки изображения визирной марки, сформированного в пространстве объектов прицеливания оптической системой целеуказателя, с выбранной точкой поражения на цели, в зависимости от решаемой тактической задачи управляют энергетическими соотношениями световых потоков, поступающих по двум независимым оптическим каналам, вводят поправки, например, на скорость и дальность до цели, устраняют избыточную информацию об объекте прицеливания тем, что движением головы изменяют ее положение или положение установленных на ней дополнительных оптических систем относительно целеуказателя или положение глаза наблюдателя относительно дополнительных оптических систем, если последние установлены на оружии.

В настоящее время заявителю из анализа всех видов сведений, общедоступных на территории Российской Федерации, не известны способы прицеливания, в которых есть совокупность признаков, являющихся отличительными в заявляемом решении, то есть данное решение является новым. Заявляемый способ прицеливания имеет изобретательский уровень, так как для специалиста данное техническое решение явным образом не следует из существующего уровня техники. Автором были проведены теоретические и экспериментальные изыскания, позволившие выявить отличительные признаки, обеспечивающие достижение вышеуказанного технического результата.

На фиг. 1 представлена оптическая схема целеуказателя, реализующего способ прицеливания в соответствии с предполагаемым изобретением: на фиг. 2 - глаз наблюдателя, одновременно рассматривающий сцену прицеливания и изображение визирной марки; на фиг. 3 - два положения глаза наблюдателя относительно целеуказателя, при которых различно визуально воспринимаемое соотношение яркости изображения визирной марки и яркости цели; на фиг. 4 - пример возможных вариантов положения изображения визирной марки относительно конструктивных элементов целеуказателя.

Оптическая схема (фиг. 1) содержит объектив 1, диафрагму 2. F - передний фокус объектива. Диафрагма расположена на расстоянии Δ от фокальной плоскости объектива.

Входной зрачок глаза частично перекрыт выходным зрачком целеуказателя. За счет этого глаз одновременно получает информацию о сцене прицеливания и об ориентации оружия. На фиг. 2 показаны световые трубки, в пределах которых распространяются указанные выше потоки информации.

Степень перекрытия входного зрачка глаза выходным зрачком целеуказателя определяет энергетическое соотношение световых потоков от объекта прицеливания и целеуказателя, что позволяет, меняя положение глаза относительно целеуказателя менять визуально воспринимаемое соотношение яркости цели и изображения визирной марки, как показано на фиг. 3 а), б). На фиг. 3 б) показано положение глаза относительно целеуказателя, когда видимая яркость изображения визирной марки больше, чем в случае, показанном на фиг. 3 а), а видимая яркость цели - наооборот меньше.

На фиг. 4 показаны 2, 6- положения изображения визирной марки, соответствующие прицеливанию по неподвижной цели, расположенной соответственно на близкой и большой дистанциях; 1,3,4,5,7,8 - положения изображения визирной марки при прицеливании по движущейся цели, расположенной на различных дистанциях; 4,8 - положения изображения визирной марки при прицеливании по движущейся цели, расположенной на промежуточной дистанции.

Как видно (фиг. 1) оптический канал целеуказателя, формирующий изображение прицельной марки, содержит объектив и диафрагму. Диафрагма расположена вблизи фокальной плоскости объектива. Изображение визирной марки строится в пространстве объектов прицеливания, поэтому цель и изображение визирной марки видны одинаково резко.

Наблюдатель рассматривает сцену и при обнаружении цели в поле зрения одного из глаз вводит целеуказатель. Частичное перекрытие имеющего конечный размер входного зрачка глаза выходным зрачком целеуказателя позволяет наблюдателю одновременно видеть и изображение визирной марки, и объект прицеливания, что проиллюстрировано на фиг. 2. Прицеливание осуществляется совмещением прицельной точки изображения визирной марки с выбранной точкой поражения на цели. Перемещая голову, наблюдатель видит смещение изображения визирной марки относительно конструктивных элементов целеуказателя, вызванное параллаксом. Оговаривая положение изображения визирной марки относительно конструктивных элементов целеуказателя (фиг. 4) за счет невидимых для наблюдателя перемещений изображения визирной марки относительно объекта прицеливания, обусловленных дефокусировкой и аберрациями объектива целеуказателя, возможно корректировать направление прицеливания, вводя поправки на удаление и скорость движения цели. Для коррекции наблюдателю достаточно изменить положение глаза относительно целеуказателя до такого, при котором изображение визирной марки займет оговоренное для конкретных параметров цели положение относительно конструктивных элементов целеуказателя, что достигается простым движением головы.

Целеуказатель, реализующий способ прицеливания в соответствии с предполагаемым изобретением, допускает для расширения области применения наблюдать сцену прицеливания с использованием дополнительных оптических систем, например, увеличивающих или усиливающих по яркости. Дополнительные оптические системы наблюдателя жестко крепятся на голове наблюдателя или на оружии. Способ прицеливания при этом не меняется. Одновременное наблюдение сцены прицеливания и изображения визирной марки происходит за счет конечных размеров входных зрачков дополнительных оптических систем, как и в случае прицеливания невооруженным глазом. Поправки, в зависимости от решаемой тактической задачи и состояния цели, вводятся тем, что движением головы наблюдатель изменяет положение дополнительных оптических систем, если они зафиксированы на его голове, относительно целеуказателя или изменяет положение глаза относительно дополнительных оптических устройств, если они установлены на оружии.

Степень перекрытия входного зрачка глаза или дополнительных оптических систем выходным зрачком целеуказателя определят энергетическое соотношение световых потоков от объекта прицеливания и целеуказателя, что позволяет, меняя при прицеливании (фиг. 3) положение глаза или жестко закрепленных на голове пользователя дополнительных оптических систем относительно целеуказателя или меняя положение глаза относительно дополнительных оптических систем, если они жестко закреплены на оружии, можно аналогово менять соотношение визуально воспринимаемой яркости цели и яркости изображения визирной марки. Таким образом, простым движением головы можно установить требуемый для оптимального восприятия контраст изображения визирной марки на цели, что особенно важно при прицеливании в ночных условиях.

Использование: устройства для прицеливания, в частности оптические прицелы. Сущность изобретения: оптическая система целеуказателя содержит объектив, диафрагму. Диафрагма расположена вблизи фокальной плоскости объектива. Изображение визирной марки строится в пространстве объектов прицеливания, цель и изображение визирной марки видны одинаково резко. Наблюдатель рассматривает сцену и при обнаружении цели в поле зрения одного из глаз вводит целеуказатель. Частичное перекрытие имеющего конечный размер входного зрачка глаза выходным зрачком целеуказателя позволяет наблюдателю одновременно видеть и изображение визирной марки и объект прицеливания. Прицеливание осуществляется совмещением прицельной точки визирной марки с выбранной точкой поражения на цели. В зависимости от решаемой тактической задачи сцену по которой предполагается вести стрельбу, возможно рассматривать либо невооруженным глазом, либо с увеличением и/или усилением по яркости, для чего используют дополнительные оптические системы. Управлять энергетическими соотношениями световых потоков, поступающих от цели и от целеуказателя, вводить поправки, например, на скорость и дальность до цели, устранять избыточную информацию об объекте прицеливания возможно изменяя только положение головы, обеспечивая тем самым взаимные перемещения глаза наблюдателя, дополнительных оптических систем, целеуказателя до оговоренных положений. 4 ил.

Способ прицеливания, заключающийся в том, что рассматривают сцену, по которой предполагается вести стрельбу, обнаруживают цель, вводят в поле зрения одного из глаз целеуказатель, несущий поток информации только об ориентации оружия, целеуказателем частично перекрывают поле зрения глаза, за счет чего формируют два независимых оптических канала, один из которых служит только для ввода информации о сцене прицеливания, другой - только для ввода информации об ориентации оружия, отличающийся тем, что в зависимости от решаемой тактической задачи, сцену, по которой предполагается вести стрельбу, рассматривают либо невооруженным глазом, либо с увеличением и/или усилением по яркости, для чего используют дополнительные оптические системы, прицеливание осуществляют совмещением прицельной точки изображения визирной марки, сформированного в пространстве объектов прицеливания оптической системой целеуказателя, с выбранной точкой поражения на цели, в зависимости от тактической задачи управляют энергетическими соотношениями световых потоков, поступающих по двум независимым оптическим каналам, вводят поправки, например, на скорость и дальность до цели, устраняют избыточную информацию об объекте прицеливания тем, что движением головы меняют положение глаза наблюдателя или жестко установленных на его голове дополнительных оптических систем относительно целеуказателя или меняют положение глаза относительно дополнительных оптических систем, если они жестко закреплены на оружии.