Визирная зеркально-призменная система Российский патент 2017 года по МПК G02B23/04 F41G1/38 

Предлагаемое изобретение относится к области оптико-электронной техники и может быть использовано в качестве составной части визирной системы телескопических и оптико-электронных приборов, предназначенных к применению в самых разнообразных условиях эксплуатации.

В известных визирных системах для изменения углового положения линии визирования применяют качающиеся зеркала или призмы, устанавливаемые перед объективом. Малые угловые изменения положения линии визирования приборов обеспечивают качающимися зеркалами. Однако с увеличением углов качания размеры качающихся зеркал становятся недопустимо большими (А.В. Медведев, А.В. Гринкевич, С.Н. Князева «Практика конструктора оптико-электронной техники и техники ночного видения». ОАО «Ростовский оптико-механический завод», 2013 г., стр. 159-161, рис. 3.2.17).

Для обеспечения больших углов качания применяют призму-куб, состоящую из двух прямоугольных призм, склеенных гипотенузными гранями (Справочник конструктора оптико-механических приборов. Под ред. В.А. Панова, Ленинград «Машиностроение», Ленингр. отд-е, 1980 год, стр. 183).

Недостатком таких визирных систем являются чрезмерно большие размеры отражающих оптических элементов, работающих с объективами, установленными в ночных каналах с использованием электронно-оптического преобразователя, в телевизионных и тепловизионных каналах, и имеющими значительные размеры входного зрачка (А.В. Медведев, А.В. Гринкевич, С.Н. Князева «Практические достижения в технике ночного видения». ОАО «Ростовский оптико-механический завод», ОАО «Ярославский полиграфкомбинат», 2009 г., рис. 11.2.1.3, 11.2.3.5, 11.2.1.7). Причем размеры призм-кубов возрастают настолько, что их изготовление становится проблематичным из-за большого веса и размера заготовок, а конструкции головок - нетехнологичными, особенно в стабилизированных системах.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение минимальной высоты головной части приборов применения при углах наведения в диапазоне от минус 10 до +70° при сохранении большого размера входного зрачка.

Технический результат, обусловленный поставленной задачей, достигается тем, что в визирной системе, состоящей из двух объективов: высокосветосильного с большим входным зрачком и низкосветосильного с малым входным зрачком, и головной части, в которой над низкосветосильным объективом расположена призма-куб, а ось качания головной части расположена в геометрическом центре симметрии призмы-куба, в отличие от известного, в головной части над высокосветосильным объективом вместо призмы-куба установлено отражающее зеркало, геометрический центр симметрии которого совпадает с осью качания головной части, причем ось высокосветосильного объектива наклонена относительно вертикальной оси, совпадающей с осью низкосветосильного объектива, а в нулевом положении головное отражающее зеркало наклонено относительно призмы-куба таким образом, что угол «С» между отражающей гранью зеркала и внутренней отражающей гранью призмы-куба подчиняется соотношению:

,

где В - наклон оси высокосветосильного объектива относительно вертикальной оси.

Схема зеркально-призменной визирной системы приведена на фиг. 1.

Система содержит призму-куб 1 и низкосветосильный объектива 2 с малым относительным отверстием, зеркало 3 и высокосветосильный объектив 4, имеющий большое относительное отверстие, причем призма-куб 1 и зеркало 3 объединены в единый качающийся зеркально-призменный блок.

Принцип действия визирной зеркально-призменной системы заключается в следующем.

Ось качания зеркально-призменного блока расположена в геометрическом центре призмы-куба 1 и совпадает с геометрическим центром зеркала 3.

Для обеспечения максимальных углов наведения до +70° и для уменьшения при этих углах виньетирования входного зрачка высокосветосильного объектива его ось наклонена относительно вертикальной оси, совпадающей с осью низкосветосильного объектива.

Для компенсации этого наклона и для сохранения параллельности линий визирования обоих ветвей визирной системы головное отражающее зеркало 3 установлено наклонно относительно призмы-куба 1 таким образом, что угол «С» между отражающей гранью зеркала и внутренней отражающей гранью призмы-куба связаны соотношением:

,

где В - наклон оси светосильного канала относительно вертикальной оси.

Визирная система содержит низкосветосильный и высокосветосильный объективы и головную часть, которая содержит призму-куб, установленную над низкосветосильным объективом, и головное отражающее зеркало, установленное над высокосветосильным объективом, оптическая ось которого наклонена относительно вертикальной оси, совпадающей с оптической осью низкосветосильного объектива. Ось качания головной части расположена в геометрическом центре симметрии призмы-куба. Геометрический центр симметрии зеркала совпадает с осью качания головной части. В нулевом положении головное отражающее зеркало наклонено относительно призмы-куба так, что угол «С» между отражающей гранью зеркала и внутренней отражающей гранью призмы-куба подчиняется соотношению С=В/2, где В - наклон оси высокосветосильного объектива относительно вертикальной оси. Технический результат – обеспечение минимальной высоты головной части при углах наведения от -10° до +70° при сохранении большого размера входного зрачка. 1 ил.

Визирная зеркально-призменная система, содержащая два объектива: низкосветосильный и высокосветосильный, и головную часть, в которой над низкосветосильным объективом установлена призма-куб, а ось качания головной части расположена в геометрическом центре симметрии призмы-куба, и отличающаяся тем, что, в отличие от известного, головная часть содержит головное отражающее зеркало, установленное над высокосветосильным объективом, оптическая ось которого наклонена относительно вертикальной оси, совпадающей с оптической осью низкосветосильного объектива, причем геометрический центр симметрии зеркала совпадает с осью качания головной части, а в нулевом положении головное отражающее зеркало наклонено относительно призмы-куба таким образом, что угол «С» между отражающей гранью зеркала и внутренней отражающей гранью призмы-куба подчиняется соотношению

,

где В - наклон оси высокосветосильного объектива относительно вертикальной оси.