ОПТИЧЕСКИЙ ПРИЦЕЛ Российский патент 2013 года по МПК G02B23/10 F41G1/38 

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно - к оптическим прицелам, используемым для ведения стрельбы из стрелкового оружия.

Известен оптический прицел, содержащий последовательно расположенные двухкомпонентный объектив, компоненты которого выполнены с возможностью совместного поворота вокруг центра сетки и представляют собой склеенные положительные линзы, при этом второй компонент установлен с возможностью перемещения вдоль оси прицела, сетку, двухкомпонентную оборачивающую систему, каждый компонент которой представляет собой положительную линзу, склеенную из двух линз, окуляра, а также светоделительный куб, три зеркала и положительный компонент, при этом светоделительный куб размещен между компонентами оборачивающей системы, его светоделительная плоскость выполнена в виде диагональной грани, нижней частью расположенной ближе к объективу, сверху над кубом расположен дополнительный положительный компонент, склеенный из двух линз, над которым расположено первое плоское зеркало, параллельное светоделительной грани куба, затем второе плоское зеркало, расположенное перпендикулярно первому зеркалу перед фокальной плоскостью окуляра, и третье зеркало, наклонное к оптической оси, обращенное отражательной поверхностью к окуляру и расположенное между фокальной плоскостью окуляра и вторым компонентом оборачивающей системы (см. патент РФ №2364899 «Оптический прицел», МПК G02B 23/10, F41G 1/38).

Общими признаками известного и предлагаемого прицелов являются следующие признаки: двухкомпонентный объектив, компоненты которого выполнены с возможностью совместного поворота вокруг центра сетки и представляют собой склеенные положительные линзы, сетка, двухкомпонентная оборачивающая система, каждый компонент которой представляет собой положительную линзу, склеенную и двух линз, окуляр, светоделительный куб, три зеркала и дополнительный положительный компонент, при этом светоделительный куб размещен между компонентами оборачивающей системы, его светоделительная плоскость выполнена в виде диагональной грани, нижней частью расположенной ближе к объективу, дополнительный положительный компонент, склеенный из двух линз, расположен сверху над кубом, над дополнительным положительным компонентом расположено первое плоское зеркало, параллельное светоделительной грани куба, затем второе плоское зеркало, расположенное перпендикулярно первому зеркалу перед фокальной плоскостью окуляра, и третье зеркало, наклонное к оптической оси, обращенное отражательной поверхностью к окуляру и расположенное между фокальной плоскостью окуляра и вторым компонентом оборачивающей системы.

В известном прицеле стрелок видит большой участок местности и цель, находящуюся в центре поля зрения, и ее изображение вместе с прицельными метками на нижней части поля зрения, увеличенное в несколько раз.

Фокусировка прицела на дистанцию стрельбы осуществляется перемещением второго компонента объектива вдоль оси прицела. Поправки на дистанцию стрельбы осуществляется совместным поворотом обоих компонентов объектива вокруг центра сетки, но угол поворота ограничен из-за подвижности второго компонента, что ограничивает возможность прицеливания и стрельбы как на большие, так и на очень близкие расстояния.

Техническим результатом предлагаемого прицела является обеспечение возможности прицеливания и стрельбы как на большие, так и на очень близкие расстояния с введением поправок в баллистику стрельбы на выбранное расстояние.

Технический результат достигается тем, что в предлагаемом прицеле, содержащем последовательно расположенные двухкомпонентный объектив, компоненты которого выполнены с возможностью совместного поворота вокруг центра сетки и представляют собой положительные линзы, склеенные из двух линз, сетку, двухкомпонентную оборачивающую систему, между компонентами которой размещен светоделительный куб, при этом каждый компонент оборачивающей системы представляет собой положительную линзу, склеенную из двух линз, дополнительный положительный компонент, плоскость светоделительного куба выполнена в виде диагональной грани, нижней частью расположенной ближе к объективу, над дополнительным положительным компонентом, склеенным из двух линз, расположено первое плоское зеркало, параллельное светоделительной грани куба, затем второе плоское зеркало, расположенное перпендикулярно первому зеркалу перед фокальной плоскостью окуляра, и третье зеркало, наклонное к оптической оси, обращенное отражательной поверхностью к окуляру и расположенное между фокальной плоскостью окуляра и вторым компонентом оборачивающей системы, в двухкомпонентный объектив дополнительно введены две склеенные линзы, при этом первая линза объектива выполнена положительной, а вторая выполнена отрицательной и подвижной вдоль оси прицела, а также апертурная диафрагма, расположенная на первой поверхности третьей линзы, кроме того, расстояния между склеенными линзами объектива и сеткой соответствуют следующим выражениям:

d₁>4d₄>8d₂,

d₃>4.9 d₄>10 d₂,

где d₁ - расстояние между первой и второй склеенными линзами объектива,

d₂ - расстояние между второй и третьей склеенными линзами объектива,

d₃ - расстояние между третьей и четвертой склеенными линзами объектива,

d₄ - расстояние между четвертой склеенной линзой объектива и сеткой,

при этом первая склеенная положительная линза объектива состоит из положительной линзы с фокусным расстоянием f₁₁ и отрицательной линзы с фокусным расстоянием f₁₂, вторая склеенная отрицательная линза объектива состоит из линзы с фокусным расстоянием f₂₁ и положительного мениска с фокусным расстоянием f₂₂, показатели преломления первых и вторых линз первого и второго компонентов объектива попарно одинаковы, а фокусные расстояния соответствуют следующим выражениям:

F₁=(1,9÷2,1)|F₂|,

где F₁ - фокусное расстояние первой склеенной линзы объектива,

F₂ - фокусное расстояние второй склеенной линзы объектива,

|f₁₂|=(1,9÷2,1)f₁₁,

f₂₂=(1,9÷2,1)|f₂₁|,

где f₁₁ - фокусное расстояние первой линзы первой склеенной линзы объектива,

f₁₂ - фокусное расстояние второй линзы первой склеенной линзы объектива,

f₂₁ - фокусное расстояние первой линзы второй склеенной линзы объектива,

f₂₂ - фокусное расстояние второй линзы второй склеенной линзы объектива.

На фиг.1 изображена оптическая схема предлагаемого оптического прицела. На одной оси последовательно изображены объектив 1, содержащий четыре склеенные линзы 2, 3, 4 и 5, сетка 6, расположенная в фокальной плоскости объектива, первая линза 7 оборачивающей системы, вторая линза 8 оборачивающей системы, фокальная плоскость 9 окуляра 10 и глаз стрелка 11. Линзы 2, 4 и 5 объектива 1 выполнены положительными, а линза 3 объектива 1 - отрицательная. Между линзами 7 и 8 оборачивающей системы расположен светоделительный куб 12 со светоделительной гранью 13. Над кубом 12 размещены положительный компонент 14 и первое плоское зеркало 15, параллельное светоделительной грани куба 13, перпендикулярно которому расположено второе плоское зеркало 16. Третье плоское зеркало 17 расположено наклонно к оптической оси, обращено отражательной поверхностью к окуляру 10 и находится между фокальной плоскостью окуляра 9 и второй линзой 8 оборачивающей системы. На передней поверхности линзы 4 объектива 1 расположена апертурная диафрагма 18. Расстояния между линзами 2, 3, 4, 5 объектива 1 и сеткой 6 выражены следующими неравенствами:

d₁>4d₄>8d₂,

d₃>4,9d₄>10 d₂,

где d₁ - расстояние между первой и второй склеенными линзами 2, 3 объектива 1,

d₂ - расстояние между второй и третьей склеенными линзами 3, 4 объектива 1,

d₃ - расстояние между третьей и четвертой склеенными линзами 4, 5 объектива 1,

d₄ - расстояние между четвертой склеенной линзой 5 объектива 1 и сеткой 6.

Первая склеенная положительная линза 2 объектива 1 состоит из положительной линзы с фокусным расстоянием f₁₁ и отрицательной линзы с фокусным расстоянием f₁₂, вторая склеенная отрицательная линза 3 объектива 1 состоит из отрицательной линзы с фокусным расстоянием f₂₁ и положительного мениска с фокусным расстоянием f₂₂, показатели преломления первых и вторых линз первого и второго компонентов 2, 3 объектива 1 попарно одинаковы, а фокусные расстояния соответствуют следующим выражениям:

F₁=(1,9÷2,1)|F₂|,

где F₁ - фокусное расстояние первой склеенной линзы 2 объектива 1,

F₂ - фокусное расстояние второй склеенной линзы 3 объектива 1,

|f₁₂|=(1,9÷2,1)f₁₁

f₂₂=(1,9÷2,1)|f₂₁|,

где f₁₁ - фокусное расстояние первой линзы первой склеенной линзы 2 объектива 1,

f₁₂ - фокусное расстояние второй линзы первой склеенной линзы 2 объектива 1,

f₂₁ - фокусное расстояние первой линзы второй склеенной линзы 3 объектива 1,

f₂₂ - фокусное расстояние второй линзы второй склеенной линзы 3 объектива 1.

Прицел работает следующим образом.

Лучи света от цели проходят через склеенные линзы 2, 3, 4 и 5 объектива 1, фокусируются на сетке 6 и переносятся линзами 7 и 8 оборачивающей системы в фокальную плоскость 9 окуляра 10 в глаз стрелка 11. Этот первый канал прицела имеет небольшое увеличение и большое поле зрения 14. Часть светового потока, выходящего из линзы 7, отражается светоделительной гранью 13 вверх и, пройдя линзу 14 и отразившись от зеркал 15 и 16, падает на зеркало 17, которое направляет его через окуляр 10 в глаз стрелка 11. При этом зеркало 17 своими габаритами препятствует попаданию лучей от первого канала в фокальную плоскость 9 окуляра 10. Этот второй канал имеет увеличение в несколько раз больше (в 2,5 раза), чем увеличение первого канала. В этот прицел стрелок видит большой участок местности и цель, находящуюся в центре поля зрения, и ее изображение вместе с прицельными метками на нижней части поля зрения, увеличенное в несколько раз - в данном примере в 2,5 раза. Фокусировка на дистанцию стрельбы осуществляется перемещением линзы 3 вдоль оси первого канала. Направление на дистанцию стрельбы осуществляется известным в современных прицелах техническим решением - совместным поворотом линз 4 и 5 объектива 1 вокруг центра сетки 6 (см. журнал фирмы SCHMIDT & BENDER 2007/1, стр.10-11; www.schmidt-bender.de). Объектив 1 заявляемого прицела обладает хорошим качеством изображения цели не только в центре поля зрения, но и вокруг нее, поэтому поворот линз 4 и 5 вокруг центра сетки 6, находящейся в фокальной области объектива 1, на качество изображения всего прицела не оказывает влияния.

Таким образом прицел обеспечивает прицеливание и стрельбу как на большие, так и на очень близкие расстояния с введением поправок в баллистику стрельбы на выбранное расстояние.

При этом стрелок одновременно пользуется двумя увеличениями, более детально рассматривая обнаруженную цель и в то же время обозревая большое пространство вокруг цели.

Заявленное устройство прицела реализовано в конкретной модели прицела ПОГ 7/18×56, на который имеется комплект конструкторской документации, который изготовлен по этой документации и находится в опытной эксплуатации, подтверждая высокие заявленные характеристики.

В этом прицеле воздушные промежутки между компонентами объектива 1 и сеткой 6 d₁, d₂, d₃, d₄ имеют следующие значения (в мм):

d₁=83,57, d₂=10, d₃=102, d₄=20,52, которые подставляем в первое неравенство

d₁>4d₄>8d₂,

получаем

83,57>4×20,52>8×10,

83,57>82,08>80;

подставляем во второе неравенство

d₃>4,9 d₄>10 d₂

и получаем

102>4,9×20,52>10×10,

102>100,548>100.

Фокусные расстояния в данном прицеле имеют следующие значения (в мм): f₁₁=99,75, f₁₂=207,06, T₂₁=53,37, f₂₂=104,32, F₁=200,07, F₂=-100,8, которые подставляем в первое выражение

F₁=(1,9÷2,1)|F₂|

и получаем

200,07=1,9×100,8÷2,1×100,8,

200,07=191,52÷211,68;

во второе выражение

|f₁₂|=(1,9÷2,1)f₁₁

и получаем

207,06=1,9×99,75÷2,1×99,75,

207,06=189,525÷209,475;

в третье выражение

f₂₂=(1,9÷2,1)|f₂₁|

и получаем

104,32=1,9×53,37÷2,1×53,37,

104,32=101,403÷112,077.

Указанные соотношения между d₁, d₂, d₃, d₄ и фокусными расстояниями выполнены и позволяют достичь заявленного технического результата.

Прицел ПОГ 7/18×56 имеет следующие характеристики:

Технические характеристики Значение   Увеличение, крат 7 18 Диаметр выходного зрачка, мм 8 3,1 Поле зрения, м/100 м 6,65 0,88 Угловое поле зрения, град 3,8 0,5 Удаление выходного зрачка, мм 80 Диаметр входного зрачка, мм 56 Диапазон фокусировки объектива, м 30÷∞ Диоптрийная регулировка окуляра, дптр. +/-3 Корректировка точки попадания за щелчок, мм/100 м 10 Длина прицела, мм 457 Масса прицела, кг 1,15

Прицел содержит последовательно расположенные двухкомпонентный объектив, компоненты которого - положительные линзы, склеенные из двух линз, сетку, двухкомпонентную оборачивающую систему, между компонентами которой в виде положительных линз, склеенных из двух линз, размещен светоделительный куб, дополнительный положительный компонент, склеенный из двух линз и расположенный над кубом, три плоских зеркала и окуляр. Светоделительная плоскость куба, дополнительный положительный компонент и три плоских зеркала формируют второй канал, благодаря которому стрелок видит увеличенное изображение цели на нижней части поля зрения. В объектив введены две склеенные линзы, первая - положительная, а вторая - отрицательная и подвижная вдоль оси. Апертурная диафрагма расположена на первой поверхности третьей линзы объектива. Первая склеенная положительная линза объектива состоит из положительной и отрицательной линз, вторая склеенная отрицательная линза объектива состоит из отрицательной линзы и положительного мениска. Показатели преломления первых и вторых линз первого и второго компонентов объектива попарно одинаковы. Расстояния между склеенными линзами объектива и сеткой и фокусные расстояния линз объектива соответствуют выражениям, приведенным в формуле изобретения. Технический результат - обеспечение прицеливания и стрельбы как на большие, так и на очень близкие расстояния с введением поправок в баллистику стрельбы на выбранное расстояние. 1 ил.

Прицел, содержащий последовательно расположенные двухкомпонентный объектив, компоненты которого выполнены с возможностью совместного поворота вокруг центра сетки и представляют собой положительные линзы, склеенные из двух линз, сетку, двухкомпонентную оборачивающую систему, между компонентами которой размещен светоделительный куб, при этом каждый компонент представляет собой положительную линзу, склеенную из двух линз, дополнительный положительный компонент, расположенный над кубом, три зеркала и окуляр, при этом светоделительная плоскость светоделительного куба выполнена в виде диагональной грани, нижней частью расположенной ближе к объективу, над дополнительным положительным компонентом, склеенном из двух линз, расположено первое плоское зеркало, параллельное светоделительной грани куба, затем второе плоское зеркало, расположенное перпендикулярно первому зеркалу перед фокальной плоскостью окуляра, и третье зеркало, наклоненное к оптической оси, обращенное отражательной поверхностью к окуляру и расположенное между фокальной плоскостью окуляра и вторым компонентом оборачивающей системы, отличающийся тем, что в двухкомпонентный объектив дополнительно введены два компонента - две склеенные линзы, при этом первая линза объектива выполнена положительной, а вторая выполнена отрицательной и подвижной вдоль оси прицела, а также апертурная диафрагма, расположенная на первой поверхности третьей линзы, кроме того, расстояния между склеенными линзами объектива и сеткой соответствуют следующим выражениям:
d₁>4d₄>8d₂;
d₃>4.9d₄>10d₂,
где d₁ - расстояние между первой и второй склеенными линзами объектива;
d₂ - расстояние между второй и третьей склеенными линзами объектива;
d₃ - расстояние между третьей и четвертой склеенными линзами объектива;
d₄ - расстояние между четвертой склеенной линзой объектива и сеткой;
при этом первая склеенная положительная линза объектива состоит из положительной линзы с фокусным расстоянием f₁₁ и отрицательной линзы с фокусным расстоянием f₁₂, вторая склеенная отрицательная линза объектива состоит из отрицательной линзы с фокусным расстоянием f₂₁ и положительного мениска с фокусным расстоянием f₂₂, показатели преломления первых и вторых линз первого и второго компонентов объектива попарно одинаковы, а фокусные расстояния соответствуют следующим выражениям:
F₁=(1,9÷2,1)|F₂|,
где F₁ - фокусное расстояние первой склеенной линзы объектива;
F₂ - фокусное расстояние второй склеенной линзы объектива;
|f₁₂|=(1,9÷2,1)f₁₁;
f₂₂=(1,9÷2,1)|f₂₁|,
где f₁₁ - фокусное расстояние первой линзы первой склеенной линзы объектива;
f₁₂ - фокусное расстояние второй линзы первой склеенной линзы объектива;
f₂₁ - фокусное расстояние первой линзы второй склеенной линзы объектива;
f₂₂ - фокусное расстояние второй линзы второй склеенной линзы объектива.