ОПТИЧЕСКИЙ ПРИЦЕЛ ДЛЯ СТРЕЛКОВОГО ОРУЖИЯ Российский патент 1998 года по МПК F41G1/32 

Изобретение используется в стрелковом оружии и служит для формирования прицельной марки, которая совмещается с изображением цели таким образом, чтобы при выстреле из данного стрелкового оружия пуля попала в место, обозначенное прицельной маркой на цели.

Известны телескопические прицелы, в которых прицельная марка размещается в плоскости линзы, формирующей изображение цели. Другим видом прицелов являются прицелы с расщеплением луча (патенты США N 3.942.901 и N 4.402.605.

Недостатком таких прицелов является их сложность и то, что они приспособлены к одному виду оружия. В полевых условиях трудно переустановить прицельное устройство. При этом возникают трудности при прицеливании, так как стрелок должен прицеливаться одним глазом, что требует много времени для совмещения марки на цели и делает невозможным длительное время удерживать цель в поле зрения, особенно при стрельбе по движущимся целям. Когда стрелок перемещает глаз перпендикулярно оси прицеливания этого устройства, прицельная марка сдвигается относительно цели и тем самым затрудняет попадание в прицеливаемую точку. В некоторых прицелах отсутствует возможность ручной регулировки яркости прицельной марки и, когда цель находится в ярком солнечном свете или сумерках, вокруг прицельной марки образуется ореол, который делает цель невидимой.

Наиболее близким среди прицелов к предлагаемому оптическому прицелу является оптический прицел для стрелкового оружия, описанный в патенте США N 4.665.622, НКИ 33-241, от 05.12.87 г. Оптическое прицельное устройство, выбранное в качестве прототипа, устанавливается постоянно на стволе винтовки М-16, используемой в США. Устройство располагается на стволе винтовки в задней его части и имеет полый корпус с прицельным окном, через которое стрелок может видеть зону цели. Окно прицеливания имеет относительно большую площадь поперечного сечения и крепится в передней части корпуса. Стрелок отчетливо видит цель через это окно, имея большой угол зрения, и может не закрывать второй глаз. Прицельное окно представляет собой сборку линз: планарно- выпуклую и планарно-вогнутую, вогнутая поверхность которой представляет собой полупрозрачную посеребренную поверхность. Основная оптическая ось оптической сборки составляет острый угол с осью прицеливания устройства таким образом, что фокальная точка зеркала размещается ниже оси прицеливания. Прицельная марка создается малогабаритным источником света, расположенным внутри корпуса на противоположном окну прицеливания конце корпуса в фокальной плоскости оптического узла. Свет от источника света направляется через отверстие в стенке корпуса на зеркальную поверхность, откуда большая часть света отражается назад вдоль линии прицеливания в глаз стрелка таким образом, что он воспринимает изображение светящейся точки на цели. Источник света питается от батареи, находящейся в корпусе прицела. Кроме того имеется переключатель для подключения источника света к батарейке. Согласование прицела с оружием (выверка) и введение угла прицеливания осуществляется перемещением источника света, создающего светящуюся прицельную марку в фокальной плоскости оптического узла, прицел снабжен ручным механическим регулятором, расположенным в задней части корпуса прицела, с рукоятками управления, выведенными из корпуса наружу. Прицел имеет устройство регулирования яркости свечения прицельной марки в зависимости от окружающего света. Устройство расположено в корпусе и включает в себя фотоэлемент, который обращен к отверстию в передней части корпуса прицела. Отверстие закрывается крышкой, снабженной диафрагмой, с помощью которой изменяется яркость свечения прицельной марки при данной освещенности цели.

Недостатком этого прицела, уменьшающим область его применения, является невозможность работы в широком диапазоне естественной освещенности (от яркого солнечного света до сумеречного света при луне), работы ночью с очками ночного видения, широкий угол зрения фотоэлемента и соответственно восприятие не только освещенности цели, но и окружающего ее фона, большой размер прицельной марки (точки) и соответственно недостаточная точность прицеливания, а также закрытие маркой цели на больших дальностях.

Цель изобретения - увеличение точности стрельбы из стрелкового оружия, обеспечение возможности работы с прицелом в широком диапазоне естественной освещенности (от яркого солнечного дня до лунной ночи), а также работы ночью с очками ночного видения, повышение эффективности автоматического регулирования яркости свечения прицельной марки, уменьшение массо-габаритных параметров, проекта установки (снятия) прицела на оружии.

Это достигается тем, что оптический прицел для стрелкового оружия, имеющий окно прицеливания с оптическим коллиматорным устройством, представляющим собой оптическую пару линз, закрепленных вместе с полуотражающей поверхностью, находящейся между этими линзами, корпус, в котором образованы внутренние камеры, содержащие точечный источник света, устройство регулирования яркости свечения источника света, узел выверки прицела, источник питания, и узел крепления, содержит узел выверки прицела, выполненный в виде устройства, состоящего из сферической оправы линзового блока, расположенной в сферической выемке корпуса прицела и поджимающейся к ней резьбовым кольцом через эластичную прокладку. К сферической оправе линзового блока жестко прикреплены два взаимно перпендикулярных рычага, вторые концы которых шарнирно соединены с ползунами, имеющими возможность возвратно-поступательного движения в направлении продольной оси прицела, причем первый рычаг выполнен в виде стержня с шаровой головкой и жестко прикреплен к второму рычагу, к другому концу которого также прикреплен второй стержень с шаровой головкой. Шаровые головки обоих стержней входят в вертикальные цилиндрические отверстия двух однотипных сухарей, которые выполнены в виде прямоугольных призм и расположены в двух параллельных продольной оси прицела пазах корпуса прицела таким образом, что шаровые головки данных винтов образуют с ними шарнирное соединение, причем для продольного перемещения сухарей в отверстия, расположенные на передней стенке корпуса прицела и выполненные соосно резьбовым отверстиям сухарей, вставлены ходовые винты, резьбовые соединения которых с сухарями позволяют осуществлять возвратно-поступательное движение последних, при этом первая шарнирная пара, образованная первым ходовым винтом, сухарем и первым винтом со сферической головкой, позволяет при вращении первого ходового винта за счет перемещения сухаря производить поворот оправы относительно ее горизонтальной оси и перемещать фокус линзового блока в вертикальной плоскости прицела, вторая шарнирная пара, образованная вторым ходовым винтом, вторым сухарем и первым винтом со сферической головкой, рычагом и вторым винтом со сферической головкой, позволяет при вращении второго ходового винта производить поворот оправы относительно вертикальной оси и перемещать фокус линзового блока в горизонтальной плоскости прицела, причем для исключения осевого перемещения ходовых винтов предусмотрены запорные шайбы и возвратные пружины, устройство ввода угла прицеливания выполнено в виде оптической шкалы, создаваемой, например, двухсегментным светодиодным излучателем (точечным источником света), при этом точка (точечная марка) используется при пристрелке оружия и при стрельбе до дальности прямого выстрела, а пичка (пикообразная марка) укажет предельную дальность, зависящую от баллистических характеристик оружия, в устройство регулирования яркостью свечения источника света введены электронный блок управления током двухсегментного светодиодного излучателя, реализующий принцип широтно-импульсной модуляции, с механическим переключателем режимов работы "день-ночь", причем вход данного блока соединен с выходом датчика освещенности, а выход с входом двухсегментного светодиодного излучателя, а также однолинзовый объектив, расположенный таким образом, что датчик освещенности располагается в его фокальной плоскости, за диафрагмой, регулирующей световой поток, попадающий на датчик освещенности, узел крепления выполнен в виде эксцентрикового зажима, зажимной ручки с фиксатором и защелкой, направляющих, выполненных в виде ответной части "ласточкина хвоста", и упора, расположенных в нижней части корпуса, причем эксцентриковый зажим выполнен в виде оси, закрепленной в расточке корпуса стопорным кольцом, средняя часть которой выполнена в виде шестигранника, на который установлен эксцентрик со смещением центра, а выступающий конец оси, на который надевается зажимная ручка, выполнен в виде венца с зубчатым профилем эвольвентного или треугольного соединения.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых:
фиг. 1 - общий вид прицела (вид сбоку и вид сверху);
фиг. 2 - сечение А-А на фиг.1;
фиг. 3 - изображение прицельной марки в рефлекторе прицела, вид Б на фиг. 1;
фиг. 4 - сечение В-В на фиг.2;
фиг. 5 - вид Г на фиг.2;
фиг. 6 - сечение Д-Д на фиг.1;
фиг. 7 - сечение Е-Е на фиг.6;
фиг. 8 - функциональная схема устройства автоматической регулировки яркости свечения точечного источника света (прицельной марки);
фиг. 9 - сечение Ж-Ж на фиг.1;
фиг. 10 - сечение З-З на фиг.9;
фиг. 11 - сечение И-И на фиг.1;
На фиг. 1 изображено прицельное устройство, состоящее из относительно длинного корпуса 1 с выступающим прицельным окном и внутренними камерами, и прикрепленного к нему в нижней части основания 2, выполненного в виде пластины с направляющими выступами 31 типа "ласточкин хвост" и имеющее упорный выступ 32.

Короткое прицельное окно 3 (фиг. 2), которое выступает вверх в передней части корпуса 1, содержит сферическую оправу 4 линзового блока (коллиматорного устройства), которая через эластичную прокладку 5 поджимается к сферической поверхности выемки в прицельном окне резьбовым кольцом 6. Линзовый блок состоит из двух линз: планарно- вогнутой 7 и планарно-выпуклой 8, который представляет для глаза плоскопараллельную пластину. На сферическую поверхность планарно- выпуклой линзы нанесено многослойное интерференционное покрытие с 50% отражением света (полуотражающая поверхность). Покрытие, нанесенное на сферическую поверхность планарно-выпуклой линзы 8, является зеркалом, отражающим свет, излучаемый двухсегментным светодиодным излучателем 9 (точечным источником света), расположенным в фокальной плоскости линзового блока, и формирует изображение прицельной марки (фиг. 3) в виде "точки" 10 и "пички" 11, которые задаются соответствующими сегментами излучателя.

Двухсегментный светодиодный излучатель 9 (фиг. 2), закрепленный на плате 12, размещается в задней камере корпуса 1 за светофильтром 13.

Плата 12 установлена на подвижном основании 14, позволяющем установить светодиодный излучатель точно в фокальной плоскости линзового блока.

Прицельное окно 3 выполнено так, что фокальная ось F линзового блока составляет острый угол с осью прицеливания устройства. Фокальная точка линзового блока размещается ниже оси прицеливания, обеспечивая возможность наблюдения прицельной марки на цели.

Узел выверки, находящийся в камере корпуса 1 под прицельным окном 3, состоит (фиг. 4) из рычага 15, жестко прикрепленного снизу винтом 16 с шаровой головкой к сферической оправе 4 и расположенного в сквозном пазу корпуса 1 перпендикулярно продольной оси прицела, винта 17 с шаровой головкой (фиг. 4), прикрепленного к свободному концу рычага 15, двух подпружиненных сухарей 18 и 19, выполненных в виде прямоугольных призм, расположенных в двух параллельных продольной оси прицела пазах, таким образом, что в вертикальные цилиндрические отверстия сухарей входят шаровые головки винтов 16 и 17, образуя с ними шарнирное соединение, ходовых винтов 20 и 21 (фиг. 5), вставленных в отверстия, расположенные на передней стенке корпуса прицела соосно резьбовым отверстиям сухарей 18 и 19. Для исключения осевого перемещения винтов 20 и 21 предусмотрены запорные шайбы 22 (фиг.2). Резьбовое соединение винтов 20 и 21 и сухарей 18 и 19 позволяет осуществлять возвратно поступательное движение последних.

Конструкцией узла выверки предусмотрено, что центр сферической выемки в прицельном окне корпуса совпадает с точкой пересечения главной оптической оси со сферической отражающей поверхностью линзового блока и винт 16 с шаровой головкой является продолжением оси линзового блока, перпендикулярной главной оптической оси линзового блока и расположенной в вертикальной плоскости.

Описанное выше устройство закрывается снизу крышкой 23 (фиг.4).

В передней камере прицела (фиг. 5) также размещено устройство регулирования яркости свечения точечного источника света (фиг.6), состоящее из фотоприемника 24, электронного блока управления током двухсегментного светодиодного излучателя, выполненного в виде микросхемы 25, причем 24 и 25 совмещены в едином корпусе, а также однолинзового объектива 26 с регулируемой диафрагмой 27 (фиг. 7), установленных в оправе 28. Фотоприемник располагается в фокальной плоскости однолинзового объектива.

В средней части корпуса расположена камера с источником питания 29 (фиг. 2).

С левой стороны корпуса 1 (фиг.1) размещен переключатель режима работы прицела "день-ночь" 30.

На фиг. 8 показана функциональная схема устройства регулировки яркости свечения прицельной марки. К выводам микросхемы 25 подключены двухсегментный светодиодный излучатель 9, резистор R, источник питания 29 и переключатель режима работы 30. Микросхема 25, совмещенная в одном корпусе с фотоприемником 24, реализует принцип широтно- импульсной модуляции тока, протекающего через светодиодный излучатель. Однолинзовый объектив 26 через регулируемую диафрагму 27 направляет свет от цели на фотоприемник 24 и в соответствии с освещенностью цели меняется яркость свечения прицельной марки. При включении режима "ночь" микросхема 25 переводится в третье состояние и горит только сегмент "точка", который запитывается через резистор R, обеспечивая работу в ночных очках.

Устройство ввода угла прицеливания выполнено в виде оптической шкалы, создаваемой двухсегментным светодиодным излучателем (точечным источником света), при этом точка (точечная марка) используется при пристрелке оружия и при стрельбе до дальности прямого выстрела, а пичка (пикообразная марка) укажет предельную дальность.

Узел крепления прицела предназначен для фиксации прицела на оружейной планке, имеющей сечение типа "ласточкин хвост" с 2-мя рабочими профилями и являющейся верхней частью ствольной коробки. Узел крепления состоит из направляющих выступов 31 (фиг. 9) в виде ответной части "ласточкина хвоста" и упорного выступа 32 (фиг. 1), расположенных в нижней части основания 2, и эксцентрикового зажима, включающего в себя ось 33, закрепленную в средней части корпуса прицела стопорным кольцом 34 перпендикулярно оси. На оси 33 жестко закреплен эксцентрик 35, который расположен между направляющими выступами 31, а ее выступающий конец имеет зубчатый венец эвольвентного или треугольного профиля (фиг. 10).

На зубчатый венец оси 33 устанавливается зажимная ручка 36, выполненная в виде продолговатой пластины с соответствующим зубчатым отверстием, с одной стороны, и зацепом 37 (фиг. 9) и фиксирующим выступом 38 (фиг. 11) - с другой. На боковой поверхности корпуса имеется фиксирующее углубление 39. Зажимная ручка закрепляется защелкой 40 в проточке оси.

Для установки прицела зажимная ручка 36 (фиг. 1) поворачивается до упора против часовой стрелки, затем корпус прицела сверху ставится на планку, закрепленную на оружии, и сдвигается вперед до упора. Поворотом зажимной ручки по часовой стрелке осуществляется вращение оси и закрепленного на ней эксцентрика 35 (фиг. 2), который, входя в выемку планки, осуществляет выбор зазоров в соединении "ласточкин хвост" и обеспечивает необходимую силу трения за счет нормального давления на элементы соединения, фиксируя прицел в рабочем положении, при этом зажимная ручка 36 перемещается до упора и фиксируется выступом 38 в углублении 39 корпуса прицела.

Зубчатый венец оси 33 (фиг. 10) служит для регулировки усилия зажима прицела на оружии за счет перестановки ручки относительно положения эксцентрика 35.

Приведение прицельной марки к точке попадания сводится к повороту линзового блока относительно его горизонтальной и вертикальной осей и соответственно изменению положения светодиодного излучателя 9 относительно центральной оптической оси.

При вращении винта 20 (фиг. 5) за счет перемещения сухаря 18 (фиг. 2) производится поворот оправы 4 относительно горизонтальной оси, а при вращении винта 21 (фиг. 5) - относительно вертикальной оси фокальной плоскости линзового блока 4. Благодаря наличию эластичной прокладки 5 осуществляется постоянный поджим сферической поверхности оправы 4 к сферической поверхности корпуса 1. Фокальная точка линзового блока 4 при этом меняет свое положение.

Прицельное оптическое устройство работает следующим образом.

Стрелок держит оружие так, что может смотреть через прицельное окно 3 вдоль прицельной оси К (фиг. 1), затем он наблюдает прицельную зону через окно и совмещает светящуюся прицельную марку 10 или 11 (фиг. 3) с определенной точкой на цели. Изображение прицельной марки находится в плоскости цели и формируется двухсегментным светодиодным излучателем 9 (фиг. 2), лучи света которого, отражаясь от планарно-выпуклой линзы 8, параллельным пучком попадают в глаз стрелка, имитируя прицельную марку на цели. Использование покрытия с 50% отражением (пропусканием) света обеспечивает возможность четкого одновременного наблюдения через сборку линз в прицельном окне цели и изображения прицельной марки, даваемого сферическим зеркальным покрытием.

Однолинзовый объектив 26 (фиг. 6) формирует узкий угол зрения фотоприемника на цель и отсекает фоновую засветку. Поворотом оправы 28 перекрывается диафрагма 27 (фиг. 7) и меняется количество света, попадающего на фотоприемник, и соответственно яркость свечения прицельной марки, и тем самым выбирается нужный для каждого оператора (стрелка) контраст между изображением марки и цели, который далее обеспечивается во всем диапазоне освещенностей цели автоматически.

В режиме "ночь" интенсивность свечения прицельной марки устанавливается минимальной, чтобы не засвечивать цель, наблюдаемую в ночные очки. Так как в данном режиме ток потребления прицела минимальный, то выключение прицела осуществляется переключением его в режим "ночь".

Применение предлагаемого устройства выверки позволяет без увеличения габаритов прицела расширить диапазон перемещения прицельной марки относительно оси прицеливания, что позволяет проводить выверку для различного типа оружия без замены деталей блока выверки и уменьшает массогабаритные характеристики прицела и упрощает конструкцию.

Применение в прицеле предлагаемого устройства автоматической регулировки яркостью свечения прицельной марки, в состав которого введены электронный блок управления током светодиодного излучателя с механическим переключателем "день-ночь" и однолинзовый объектив, формирующий узкий угол зрения фотоприемника на цель и отсекающий фоновую засветку, позволяет без дополнительных регулировок поддерживать в не зависимости от яркости фона необходимый контраст изображения марки на цели в широком диапазоне внешней освещенности (от яркого солнечного дня до лунной ночи) и обеспечивает возможность работы в ночных очках при включении режима "ночь".

Применение предлагаемого эксцентрикового зажима позволяет обеспечивать несбиваемость оптической оси прицела при стрельбе и многократной переустановке на оружии. К достоинству конструкции узла зажима следует отнести простоту в обеспечении операций по закреплению коллиматорного прицела на оружии, что позволяет производить указанную работу не только при хорошем освещении, но и в условиях ограниченной видимости.

Благодаря этим факторам эффективность применения стрелкового оружия при использовании данного оптического прицела возрастает в 1,5 - 2 раза по неподвижным целям и в 3 - 4 раза по движущимся целям.

Использование: прицельные приспособления, в частности оптические прицелы, предназначенные для наведения оружия на цепь в дневное время, в сумерках и при луне. Сущность изобретения: узел выверки прицела выполнен в виде шарнирно-рычажного механизма, включающего шаровую оправу для оптического блока, расположенную в корпусе с возможностью поворота вокруг ее вертикальной и горизонтальной осей. К нижней части шаровой оправы жестко прикреплен с помощью стержня с шаровой головкой рычаг, к другому концу которого жестко прикреплен второй стержень с шаровой головкой. Шаровые головки стержней размещены в вертикальных отверстиях сухарей, установленных в корпусе с возможностью возвратно-поступательного движения в направлении продольной оси прицела. Устройство содержит многосегментный светодиодный излучатель, каждый сегмент которого формирует свою прицельную марку, соответствующую определенной дальности до цели. Устройство регулирования яркостью света содержит электронный блок управления током источника света, реализующий принцип широтно-импульсной модуляции, с механическим переключателем режимов работы и однолинзовый объектив с диафрагмой. Узел крепления прицела на оружии выполнен в виде эксцентрикового зажима. 4 з. п. ф-лы, 11 ил.

1. Оптический прицел для стрелкового оружия, содержащий корпус с окном прицеливания и оптическим блоком, источник света с устройством регулирования яркости, содержащим датчик освещенности, узел выверки прицела, источник питания и узел крепления, отличающийся тем, что узел выверки прицела выполнен в виде шаровой оправы с установленным в ней оптическим блоком, к которой одним своим концом жестко прикреплен рычаг, при этом концы последнего шарнирно связаны с ползунами, установленными с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направлении, параллельном продольной оси прицела для поворота оправы вокруг ее вертикальной и горизонтальной осей. 2. Прицел по п.1, отличающийся тем, что рычаг закреплен на шаровой оправе посредством винта с шаровой головкой, причем на другом конце рычага закреплен второй винт с шаровой головкой, при этом шаровые головки винтов размещены в вертикальных отверстиях, выполненных в соответствующих ползунах. 3. Прицел по п.1, отличающийся тем, что в качестве источника света использован многосегментный светодиодный излучатель, каждый сегмент которого формирует свою прицельную марку, соответствующую определенной дальности по цели. 4. Прицел по п.1, отличающийся тем, что в устройство регулирования яркостью свечения источника света введены электронный блок управления током источника света, реализующий принцип широтно-импульсной модуляции, с механическим переключателем режимов работы, причем вход данного блока соединен с выходом датчика освещенности, а выход с входом излучателя, а также однолинзовый объектив с диафрагмой, расположенный таким образом, что датчик освещенности располагается в его фокальной плоскости. 5. Прицел по п.1, отличающийся тем, что узел крепления выполнен в виде эксцентрикового зажима, зажимной ручки с фиксатором и защелкой, направляющих, выполненных в виде ответной части "ласточкина хвоста", и упора, расположенных в нижней части корпуса, причем эксцентриковый зажим выполнен в виде оси, закрепленной в расточке корпуса стопорным кольцом, средняя часть которой выполнена в виде шестигранника, на который установлен эксцентрик, а выступающий конец оси, на который надевается зажимная ручка, выполнен в виде венца с зубчатым профилем эвольвентного или треугольного соединения.