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

Заявленное изобретение относится к области оптического приборостроения, в частности к системам наблюдения, наведения, прицеливания. Заявленное изобретение может быть использовано в работающих в видимой области спектра излучения и применяемых как в дневное, так и в сумеречное время охотничьих, спортивных прицелах и зрительных трубках, а также в прицелах для стрелкового оружия.

Известны схема оптическая визира с переменным увеличением (1П21, 1982 г., разработка Новосибирского приборостроительного завода. Схема оптическая АЛ3.812.124), визир с переменным увеличением (Патент RU 2157556, МПК 7 G02B 23/14, опубл. 10.10.2000 г.), а также оптический прицел (Патент RU 2282223, МПК G02B 23/14, F41G 1/38, G02B 9/04, опубл. 20.08.2006 г.), содержащие последовательно установленные по ходу лучей трехлинзовый объектив, неподвижный полевой компонент, двухкомпонентную панкратическую оборачивающую систему, коллективную линзу и окуляр. Прицел содержит, а визиры могут содержать за трехлинзовым объективом прицельную сетку Рабочая поверхность прицельной сетки, представляющей собой плоскопараллельную пластину с нанесенными на ней марками, располагается в плоскостях изображений объектива и обладает значительной величиной показателя световозвращения, что не позволяет обеспечить достаточную скрытность действия при освещении его излучением демаскирующих оптико-электронных систем. Показатель световозвращения приборов данного типа определяется отражением от рабочих поверхностей сеток.

Как заявленная, так и известные оптические системы имеют сходную оптическую схему, состоящую из объектива, сетки, двухкомпонентной оборачивающей системы и окуляра. Путем перемещения компонентов панкратической системы видимое увеличение может изменяться от 3^Х до 9^Х.

Прототипом заявленного технического решения является разработанный Новосибирским приборостроительным заводом визир с переменным увеличением, который имеет продольный размер L=313,7 мм, относительное отверстие объектива D_зр/f=1:3,5 и предел разрешения в центре углового поля при максимальном увеличении не более 10".

Задачей заявленного изобретения является создание прицела с переменным увеличением с улучшенными техническими и эксплуатационными характеристиками, а именно: повышение точности прицеливания, упрощение конструкции прицельного устройства, и, как следствие, снижение его массы, габаритов и себестоимости, а также обеспечение скрытности прицеливания.

Техническим решением является прицел панкратический оптический, содержащий последовательно установленные по ходу лучей трехлинзовый объектив, прицельную сетку, двухкомпонентную панкратическую систему, окуляр, механизм перемещения сетки, обеспечивающий раздельный ввод поправок по высоте и боковому направлению.

Технический результат обусловлен отличительными особенностями прицела панкратического оптического, к которым относятся:

1. состав объектива:

а. первые две склеенные линзы - положительный и отрицательный мениск, причем вогнутая поверхность первого мениска обращена к предмету,

b. третья - двояковыпуклая линза;

2. материал линз объектива - все линзы изготовлены из различных марок стекла, причем коэффициент дисперсии ν_С первой и третьей линз объектива удовлетворяет условию 50<ν_С<70, что в 2÷2,5 раза больше коэффициента дисперсии материала второй линзы;

3. фокусные расстояния линз объектива находятся в следующих соотношениях:

f'_скл=(5÷6)f'_об,

f'₁=(1,2÷1,4)f'_об,

f'₂=(1÷1,5)f'_об,

f'₃=(1÷1,5)f'_об,

где f'_скл, f'_об, f'₁, f'₂, f'₃ - фокусные расстояния склеенной линзы, объектива, первого положительного мениска, второго отрицательного мениска и третьей двояковыпуклой линзы соответственно;

4. прицельная сетка выполнена в виде трех тонких заостренных металлических волосков;

5. сумеречное число колеблется в пределах от 10,8 до 18,7.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена оптическая схема прицела панкратического оптического с указанием хода лучей. В состав предложенного прицела входят:

1. объектив 1 - трехлинзовая конструкция, состоящая из положительного мениска 2, склеенного с отрицательным мениском 3, и одиночной двояковыпуклой линзы 4. Причем вогнутая поверхность первого мениска 2 и выпуклая поверхность меньшего радиуса двояковыпуклой линзы 4 обращены к предмету;

2. прицельная сетка 5, установленная в плоскости изображения объектива А;

3. панкратическая оборачивающая система 6, состоящая из двух дифференциально перемещающихся компонентов 7, 8;

4. окуляр 9, конструкция которого включает в себя плосковогнутую линзу 10, одиночный положительный мениск 11 и склеенный компонент - отрицательный мениск 12 и двояковыпуклую линзу 13;

5. выходной зрачок 14, где располагается глаз наблюдателя.

Максимальный продольный размер предложенного прицела по его оптической оси L=309 мм.

Принцип действия прицела панкратического оптического состоит в следующем:

1. световой поток из окружающего пространства проходит через объектив 1 и фокусируется в плоскости изображения объектива А;

2. после прохождения оборачивающей системы 6, состоящей из двух дифференциально перемещающихся компонентов 7 и 8, световой поток фокусируется в плоскости изображения оборачивающей системы В;

3. полученное изображение передается через окуляр 9 и выходной зрачок прицела 14 наблюдателю.

В данной схеме реализована возможность диоптрийной регулировки всего окуляра 9 на ±3 дптр с целью повышения резкости изображения.

Результатом дифференцированного перемещения компонентов 7 и 8 оборачивающей системы 6 является изменение:

- видимого увеличения прицела в пределах Г=3^X÷9^Х,

- размеров воздушных промежутков 1₁, 1₂, 1₃.

При этом плоскость изображения объектива А, где установлена прицельная сетка 5, а также плоскость изображения оборачивающей системы В остаются в неизменном положении.

Результатом реализации заявленного технического решения являются прицел панкратический оптический, имеющий:

1. конструктивные параметры оптической системы, приведенные в таблице:

№ п/п № поз.   Толщина, возд. промежуток, мм Марка стекла     Радиус, мм П_С ν_С       1 2 -223,9 6 ЛК7 1,4846 66,20 3 3 -54,95 3 ТФ5 1,7617 27,32 4   -91,2 0,5       5 4 110,41 4 ТК20 1,6247 56,43     -6081,0 137,98             1_1Гmax=19,21             1_1Гmin=32,91       6 7 54,95 1,7 Ф4 1,6285 35,67 7   15,922 3,8 ФК11 1,5218 68,92 8   -23,99 13,7             1_2Гmax=22,17             1_2Гmin=51,20       9 8 28,91 4,5 ФК11 1,5218 68,92 10   -10,666 1,7 Ф4 1,6285 35,67 11   -28,05 1_3Гmax=75,72             1_3Гmin=40,49       12 10 ∞ 2 ТФ5 1,7617 27,32 13   27,54 7,6       14 11 -205,6 7 ТК14 1,6155 60,34 15   -27,35 0,2       16 12 233,9 2,5 Ф9 1,6180 34,31 17 13 26,30 14,5 ТК14 1,6155 60,34 18   31,55        

2. технические характеристики:

- видимое увеличение системы Г=3^Х÷9^Х;

- заднее фокусное расстояние объектива f'_об=139,87 мм;

- относительное отверстие объектива D_зр/f=1:3,5;

- угловое поле в пространстве предметов 2_ω=6,5°…2,5°;

- выходной зрачок удален от последней поверхности окуляра на расстояние 70 мм и имеет диаметр (4,2…8,4 мм);

- продольный размер прицела L=309 мм;

- предел разрешения прицела не более 6" в центре углового поля при максимальном увеличении Г=9^Х;

- коэффициент направленного светопропускания не менее 75%.

В предложенном техническом решении угловой параллакс на местности не превышает дифракционного предела разрешения объектива, составляющего ±3", при любом смещении глаза наблюдателя в плоскости выходного зрачка прицела.

В заявленном изобретении также решена проблема, вызванная эффектом световозвращения при противодействии демаскирующим оптико-электронным системам. Этот результат достигнут за счет исключения располагаемой в плоскости изображения объектива А оптической поверхности с нанесенной сеткой и выполнения прицельной сетки в виде трех тонких заостренных металлических волосков.

Результатом реализации заявленного технического решения является сокращения количества оптических деталей, входящих в состав прицела панкратического оптического, вследствие чего:

- увеличен коэффициент пропускания оптической системы, улучшено качество изображения, что обеспечивает повышение точности прицеливания;

- упрощена конструкция оптического прицела, что обеспечивает снижение массы прицельного устройства, уменьшение его габаритов, снижение его себестоимости, при сохранении высоких эксплуатационных качеств;

- обеспечена скрытность действия при освещении прицельного устройства внешним демаскирующим излучением.

Конструктивные параметры предложенного технического решения используется в серийно выпускаемых оптических прицелах. Их технические характеристики, указанные в заявленном изобретении, полностью удовлетворяют функциональным требованиям и назначению прицельных устройств.

Прицел содержит последовательно установленные по ходу лучей трехлинзовый объектив, прицельную сетку, двухкомпонентную панкратическую систему, окуляр, состоящий из плосковогнутой линзы, одиночного положительного мениска и склейки из отрицательного мениска и двояковыпуклой линзы, механизм перемещения сетки, обеспечивающий раздельный ввод поправок по высоте и боковому направлению. Объектив состоит из двух склеенных менисков - положительного, вогнутая поверхность которого обращена к предмету, и отрицательного, и третьей двояковыпуклой линзы. Коэффициент дисперсии ν_C первой и третьей линз удовлетворяет условию 50<ν_C<70, что в 2÷2,5 раза больше коэффициента дисперсии материала второй линзы объектива. Выполняются соотношения: f'_скл=(5÷6)f'_об, f'₁=(1,2÷1,4)f'_об, f'₂=(1÷1,5)f'_об, f'₃=(1÷1,5)f'_об, где f'_скл, f'_об, f'₁, f'₂, f'₃ - фокусные расстояния склеенной линзы, объектива, первого положительного мениска, второго отрицательного мениска и третьей двояковыпуклой линзы. Прицельная сетка выполнена в виде трех тонких заостренных металлических волосков, и сумеречное число колеблется от 10,8 до 18,7. Технический результат - повышение точности прицеливания, упрощение конструкции и, как следствие, снижение его массы, габаритов и себестоимости, а также обеспечение скрытности прицеливания. 1 ил., 1 табл.

Прицел панкратический оптический содержит последовательно установленные по ходу лучей трехлинзовый объектив, прицельную сетку, двухкомпонентную панкратическую систему, окуляр, состоящий из плосковогнутой линзы, одиночного положительного мениска и склейки из отрицательного мениска и двояковыпуклой линзы, механизм перемещения сетки, обеспечивающий раздельный ввод поправок по высоте и боковому направлению, и отличающийся тем, что объектив состоит из двух склеенных линз - положительного, вогнутая поверхность которого обращена к предмету, и отрицательного менисков - и третьей двояковыпуклой линзы, причем все линзы объектива изготовлены из стекла различных марок с коэффициентом дисперсии ν_C первой и третьей линзы, удовлетворяющим условию 50<ν_C<70, что в 2÷2,5 раза больше коэффициента дисперсии материала второй линзы объектива, при этом имеют место следующие соотношения:
f'_скл=(5÷6)f'_об,
f'₁=(1,2÷1,4)f'_об,
f'₂=(1÷1,5)f'_об,
f'₃=(1÷1,5)f'_об,
где f'_скл, f'_об, f'₁, f'₂, f'₃ - фокусные расстояния склеенной линзы, объектива, первого положительного мениска, второго отрицательного мениска и третьей двояковыпуклой линзы,
а прицельная сетка выполнена в виде трех тонких заостренных металлических волосков, и сумеречное число колеблется от 10,8 до 18,7.