КОМБИНИРОВАННЫЙ ПРИБОР НАБЛЮДЕНИЯ - ПРИЦЕЛ СО ВСТРОЕННЫМ ИМПУЛЬСНЫМ ЛАЗЕРНЫМ ДАЛЬНОМЕРОМ Российский патент 2019 года по МПК G02B23/12 F41G3/06 H04N5/33 

Предлагаемое изобретение относится к области оптико-электронной техники и может быть использовано в качестве прибора наблюдения - прицела-дальномера всесуточного применения в объектах бронетанковой техники.

Известен прибор наблюдения - прицел со встроенным импульсным лазерным дальномером, RU 2526230, предназначенный для работы на объектах бронетанковой техники днем и ночью по наземным и по воздушным объектам в двух спектральных диапазонах - в видимом от 0,48 до 0,65 мкм и в видимом и ИК диапазоне от 0,40 до 0,90 мкм. Прибор наблюдения - прицел со встроенным импульсным лазерным дальномером, содержит головную часть, состоящую из защитных стекол и двух призм-кубиков, и два вертикально расположенных канала: однократный оптический канал и многократный оптико-электронный канал. Кроме того, прицел оснащен дополнительным каналом импульсного лазерного дальномера, который имеет излучающее и приемное устройства, причем приемное устройство канала импульсного лазерного дальномера встроено в однократный оптический канал, а излучающее устройство размещено в виде самостоятельного узла в непосредственной близости от многократного оптико-электронного канала, при этом оптический тракт приемного устройства импульсного лазерного дальномера представляет собой оптическую систему, включающую в себя объектив однократного оптического канала, коллектив однократного оптического канала, согласующую оптическую систему, состоящую из двух положительных и одной отрицательной линз, и дихроическую пластину, установленную между коллективной линзой и оборачивающей системой оптического однократного канала, которая пропускает видимый спектральный диапазон и отражает длину волны 1,54 мкм, а эквивалентное фокусное расстояние оптического тракта приемного канала импульсного лазерного дальномера связано с фокусным расстоянием объектива однократного оптического канала определенной зависимостью. При этом проецирование лазерного излучения, сформированного излучающим устройством, на объект через головную призму-кубик многократного оптико-электронного канала без увеличения ее габаритов обеспечивается за счет частичного виньетирования в многократном оптико-электронном канале.

Недостатком прибора наблюдения - прицела со встроенным лазерным дальномером является ограниченный рабочий спектральный диапазон до 0,9 мкм, сложный оптический тракт приемного канала лазерного дальномера, энергетические потери в многократном оптико-электронном канале при размещении оптических компонентов излучающего тракта дальномера.

Задачей настоящего изобретения является расширение рабочего спектрального диапазона прибора наблюдения - прицела со встроенным лазерным дальномером с сохранением возможности смены увеличения при работе в видимом диапазоне длин волн, а также исключение энергетических потерь в прицельно-наблюдательных каналах при условии сохранения габаритов прибора - прицела.

Технический результат, обусловленный поставленной задачей, достигается тем, что в приборе наблюдения - прицеле, состоящем из двух вертикально расположенных прицельно-наблюдательных каналов, в один из которых встроен приемный канал лазерного дальномера, с их головными частями, одна из которых содержит призму-куб, и излучающего канала лазерного дальномера, в отличие от известной модификации один из каналов является оптическим каналом переменного увеличения, а другой -многократным тепловизионным каналом, при этом головная часть тепловизионного канала содержит отражающее зеркало, а приемный канал лазерного дальномера совмещен с оптическим каналом переменного увеличения, в котором входной объектив выполнен в виде четырехлинзовой трехкомпонентной системы с увеличенным задним отрезком, состоящей из положительной вогнуто-выпуклой линзы, положительной выпукло-вогнутой линзы и склеенного двухлинзового компонента, состоящего из положительной двояковыпуклой и отрицательной двояковогнутой линз, разделитель световых потоков различных спектральных диапазонов -видимого и лазерного - установлен в сходящемся пучке после объектива перед коллективной линзой оптического канала переменного увеличения и выполнен в виде призмы-куба, а согласующая оптическая система, размещенная в отраженном от гипотенузной грани призмы-куба направлении состоит из одиночной выпукло-плоской линзы, при этом фокусное расстояние и задний фокальный отрезок объектива канала переменного увеличения связаны следующим соотношением

соблюдение которого позволяет встроить в канал оборачивающую систему, обеспечивающую смену увеличения оптического канала при неизменных габаритах прибора - прицела.

Комбинация оптического канала переменного увеличения и тепловизионного канала, позволила расширить рабочий спектральный диапазон прибора, сократить размеры входного окна головного объектива и осуществить размещение излучающего канала лазерного дальномера без внесения виньетирования при проецировании лазерного излучения, сформированного излучающим устройством, на объект через головную призму-кубик оптического канала переменного увеличения.

Схема комбинированного прибора наблюдения - прицела со встроенным импульсным лазерным дальномером показана на фигурах 1 и 2.

Комбинированный прибор наблюдения - прицел со встроенным импульсным лазерным дальномером содержит общий блок защитных стекол 1 и 2 головки, головную призму-кубик оптического канала переменного увеличения 3, трехкомпонентный объектив оптического канала переменного увеличения 4, разделитель спектра в виде призмы-куба 5, однолинзовую согласующую оптическую систему 6, фотоприемник канала импульсного лазерного дальномера 7, коллектив 8, оптический канал переменного увеличения 9, головное зеркало тепловизионного канала 10, тепловизионный канал 11, модуль лазерного излучателя канала импульсного лазерного дальномера 12, блок зеркал 13.

В оптической системе приемного устройства канала импульсного лазерного дальномера задействована входная часть оптического канала переменного увеличения 3, состоящая из защитного стекла 1 и 2, призмы-кубика 3, объектива оптического канала переменного увеличения 4. Отраженное от объекта лазерное излучение, прошедшее через входную часть канала переменного увеличения 9, отражается от гипотенузной грани призмы-куба 5 и посредством однолинзовой согласующей оптической системы 6 фокусируется на чувствительной площадке фотоприемника 7.

Принцип действия комбинированного прибора наблюдения - прицела с импульсным лазерным дальномером заключается в следующем.

Оптический канал переменного увеличения обеспечивает функционирование прибора-наблюдения - прицела в видимом спектральном диапазоне с возможностью смены увеличения (1 крат/8 крат), а введение тепловизионного канала позволяет расширить рабочий спектральный диапазон изделия до (8-14) мкм и обеспечить всесуточный режим работы.

Модуль лазерного излучателя 12 формирует импульсы лазерного излучения с длиной волны 1,54 мкм, которые, отразившись от зеркальных поверхностей блока зеркал 13 и зеркальной грани головной призмы-кубика 3 и пройдя через защитные стекла 1, 2 головной части, попадают на предмет, до которого требуется измерить расстояние. Отраженное от предмета лазерное излучение, пройдя через защитные стекла 1, 2, отразившись от головной призмы-кубика 3, проходит через объектив 4 оптического канала переменного увеличения 9, отражается от гипотенузной грани призмы-куба 5 и с помощью согласующей системы 6 фиксируется на приемной площадке фотоприемника 7.

Прибор может быть применен в системе управления огнем объектов бронетанковой техники. Прибор содержит два вертикально расположенных прицельно-наблюдательных канала, в один из которых встроен приемный канал лазерного дальномера, с их головными частями, одна из которых содержит призму-куб, и излучающий канал лазерного дальномера. Один прицельно-наблюдательный канал является оптическим каналом переменного увеличения, а другой - многократным тепловизионным каналом, головная часть которого содержит отражающее зеркало, а приемный канал лазерного дальномера совмещен с оптическим каналом переменного увеличения, разделитель видимого и лазерного потоков установлен в сходящемся пучке перед коллективной линзой оптического канала переменного увеличения и выполнен в виде призмы-куба. Фокусное расстояние и задний фокальный отрезок объектива канала переменного увеличения связаны соотношением соблюдение которого позволяет встроить в канал оборачивающую систему, обеспечивающую смену увеличения при неизменных габаритах прибора. Технический результат - расширение рабочего спектрального диапазона с сохранением смены увеличения при работе в видимом диапазоне, а также исключение энергетических потерь при сохранении габаритов. 2 ил.

Комбинированный прибор наблюдения - прицел со встроенным импульсным лазерным дальномером, содержащий два вертикально расположенных прицельно-наблюдательных канала, в один из которых встроен приемный канал лазерного дальномера, с их головными частями, одна из которых содержит призму-куб, и излучающий канал лазерного дальномера, отличающийся тем, что в нем один прицельно-наблюдательный канал является оптическим каналом переменного увеличения, а другой - многократным тепловизионным каналом, при этом головная часть тепловизионного канала содержит отражающее зеркало, а приемный канал лазерного дальномера совмещен с оптическим каналом переменного увеличения, в котором входной объектив выполнен в виде четырехлинзовой трехкомпонентной системы с увеличенным задним отрезком, состоящей из положительной вогнуто-выпуклой линзы, положительной выпукло-вогнутой линзы и склеенного двухлинзового компонента, состоящего из положительной двояковыпуклой и отрицательной двояковогнутой линз, разделитель световых потоков различных спектральных диапазонов - видимого и лазерного - установлен в сходящемся пучке после объектива перед коллективной линзой оптического канала переменного увеличения и выполнен в виде призмы-куба, а согласующая оптическая система, размещенная в отраженном от гипотенузной грани призмы-куба направлении, состоит из одиночной выпукло-плоской линзы, при этом фокусное расстояние и задний фокальный отрезок объектива канала переменного увеличения связаны следующим соотношением:

соблюдение которого позволяет встроить в канал оборачивающую систему, обеспечивающую смену увеличения оптического канала при неизменных габаритах прибора - прицела, при этом излучающий канал лазерного дальномера размещен без внесения виньетирования при проецировании лазерного излучения, сформированного излучающим устройством, на объект через головную призму-кубик оптического канала переменного увеличения.