БИНОКУЛЯРНАЯ СИСТЕМА СО СТАБИЛИЗАЦИЕЙ ИЗОБРАЖЕНИЯ Российский патент 1999 года по МПК G02B27/64 

Изобретение относится к оптическому приборостроению, связано со стабилизацией изображения наблюдаемых объектов в оптических приборах, работающих на подвижном основании, и предназначено для создания телескопических наблюдательных систем типа бинокля.

Известны призменные системы стабилизации, использующие как гироскоп, так и инерционный принцип. Из наиболее близких патент N 3843776, заявитель фирма "Carl Zeiss", ФРГ, также с использованием инерционного способа стабилизации и системы демпфирования на вихревых токах.

Недостатком данной системы является наличие сложного в изготовлении пружинного шарнира, требующего строго однозначного сечения пружинных пар. Невыполнение данного условия вредно влияет на однозначность положения осей прокачки шарнира, что вызывает появление дебаланса в системе, использующей данный шарнир, и ухудшение работы стабилизатора. Также недостатком пружинного шарнира является слабая устойчивость к ударным нагрузкам как в продольном, так и в поперечных направлениях. Это заставило разработчиков ввести дополнительные элементы защиты, что привело к усложнению конструкции, увеличению ее массы.

В этой системе демпфирующее устройство выполнено не по рациональной схеме, так как постоянные магниты расположены на подвижной рамке стабилизатора, что может привести к нарушению режима стабилизации при наличии внешних магнитных полей или близкорасположенных железосодержащих конструкций.

Техническая задача изобретения - создание простой, имеющей малые габариты и вес системы для повышения качества визуально-оптического наблюдения при наличии внешних угловых колебаний корпуса оптической системы, например, вследствие тремора рук. Для решения задачи предлагается бинокулярная система со стабилизацией изображения, содержащая два объектива, карданов подвес, внутренним кольцом соединенный с опорой, закрепленной на корпусе; оборачивающую систему, закрепленную на внешнем кольце карданова подвеса, две подвижные ромб-призмы и два окуляра, отличающаяся тем, что в нее введено упругодиссипативное устройство, состоящее из неподвижно закрепленной на корпусе кольцевой магнитной системы, консоли, одним концом закрепленной на внешнем кольце карданова подвеса и проходящей через отверстие магнитной системы, двух типов пластин, по крайней мере по одной каждого типа, закрепленных на консоли таким образом, что их поверхности перпендикулярны оси консоли, причем пластины первого типа выполнены из немагнитного материала с малым удельным электрическим сопротивлением, а второй тип пластин выполнен из магнитомягкого материала.

Сущность изобретения заключается в том, что оборачивающая система, собранная в единый блок, укрепленный на кардановом подвесе, представляет собой развязанную с корпусом инерционную систему, посредством консоли управляемой совмещенным упругодиссипативным устройством, в котором магнитная система жестко закреплена на корпусе, что устраняет влияние на стабилизацию как внешних магнитных полей, так и железосодержащих конструкций.

На чертеже можно видеть бинокулярную систему со стабилизацией изображения, состоящую из двух объективов (1), двух подвижных ромб-призм (2), двух окуляров (3), карданова подвеса, включающего в себя внешнее кардановое кольцо (4), внутреннее кардановое кольцо (5), опору (6), закрепленную на корпусе бинокулярной системы, подшипников (7), инерционной системы, образованной двумя блоками оборачивающей системы (8) (например, призмы Пехана), установленными на монолитной рамке (9), закрепленной на внешнем кардановом кольце, балансировочного груза (10); упругодиссипативного устройства, элементами которого являются кольцевая магнитная система (11) (например, в виде двух полуколец с одним центром), закрепленная при помощи фланца (12) на корпусе, консоли (13), пластины (14), выполненной из материала, имеющего малое электрическое сопротивление и малую плотность (например, алюминия), пластины (15), выполненной из магнитомягкого материала (например, малоуглеродистой стали).

При работе прибора в процессе наблюдения с подвижного основания или вследствие тремора рук корпус имеет угловые колебания. Однако, поскольку оборачивающая система (8) установлена на карданов подвес и имеет момент инерции, то визирная ось прибора сохраняет положение в пространстве независимо от колебаний корпуса. При панорамировании магнитная система (11), взаимодействуя с пластиной (15), возвращает в центральное положение оборачивающую систему (8). Возникающие колебательные движения гасятся вихревыми токами, возникающими в пластине (14)
Данная схема построения упругодиссипативного устройства позволяет отказаться от сложной в изготовлении и настройке механической пружинной системы.

Таким образом, изобретение по сравнению с прототипом обеспечивает более компактное и надежное устройство стабилизации изображения при наличии внешних угловых колебаний корпуса, за счет применения совмещенного упругодиссипативного устройства.

Бинокулярная система со стабилизацией изображения относится к оптическому приборостроению и, конкретно - к телескопическим системам типа бинокля, работающим на подвижном основании. Бинокулярная система содержит два объектива, две подвижные ромб-призмы, два окуляра, карданов подвес, опору, закрепленную на корпусе системы, два блока оборачивающей системы, упругодиссипативную систему, содержащую кольцевую магнитную систему, закрепленную на корпусе системы, консоль, одним концом закрепленную на внешнем кольце карданова подвеса и проходящую через отверстие магнитной системы, и два типа пластин, по крайней мере по одной каждого типа, закрепленных на консоли таким образом, что их поверхности перпендикулярны оси консоли, причем пластины первого типа выполнены из немагнитного материала с малым удельным электрическим сопротивлением, а второй тип пластин выполнен из магнитомягкого материала. Изобретение позволяет уменьшить габариты и вес системы. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Бинокулярная система со стабилизацией изображения, содержащая два объектива, карданов подвес, внутренним кольцом соединенный с опорой, закрепленной на корпусе, оборачивающую систему, закрепленную на внешнем кольце карданова подвеса, две подвижные ромб-призмы и два окуляра, отличающаяся тем, что в нее введено упругодиссипативное устройство, состоящее из неподвижно закрепленной на корпусе кольцевой магнитной системы, консоли, одним концом закрепленной на внешнем кольце карданова подвеса и проходящей через отверстие магнитной системы, двух типов пластин, по крайней мере по одной каждого типа, закрепленных на консоли таким образом, что их поверхности перпендикулярны оси консоли, причем пластины первого типа выполнены из немагнитного материала с малым удельным электрическим сопротивлением, а второй тип пластин выполнен из магнитомягкого материала. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что кольцевая магнитная система выполнена в виде двух полуколец с одним центром. 3. Система по п.1, отличающаяся тем, что пластины первого типа выполнены из алюминия. 4. Система по п.1, отличающаяся тем, что второй тип пластин выполнен из малоуглеродистой стали.