УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ ПРИЦЕЛЬНОЙ СЕТКИ Российский патент 2023 года по МПК F41G1/12 

Область и уровень техники

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в оптических коллиматорных прицелах стрелкового оружия.

Одним из базовых элементов коллиматорных прицелов являются устройства формирования прицельной сетки. Формируемые устройством прицельные сетки состоят из прицельных знаков, вспомогательных линий и дополнительных изображений. Прицельный знак - основной элемент прицельной сетки. Он имеет характерную точку, которая при прицеливании совмещается с целью, например: центр перекрестия, вершина угольника, конец вертикального штриха, центр окружности. Характерные типы прицельных знаков представлены на Фиг. 3.

Идеальной прицельной сетки не существует и на выбор прицельной сетки влияют ряд факторов: например, тип и характеристики оружия, оснащаемого прицелом, обстановка в которой планируется использовать оружие и даже уровень подготовки стрелка. Поэтому желательно иметь возможность оперативной смены и выверки отдельных элементов, прицельных знаков и сетки целиком. Известны оптические прицелы, в которых смена прицельных знаков осуществляется механическим способом.

Известно устройство формирования прицельной сетки (см. патент RU №2249171, кл. F41G 1/06), которое содержит источник света и диафрагму с прорезями. Дополнительно устройство снабжено подвижной пластиной, установленной с возможностью перекрытия в своих различных положениях соответствующих прорезей диафрагмы от прохождения через них излучений от источника света. Диафрагма установлена неподвижно, а прорези диафрагмы составляют суммарную комбинацию различных типов прицельных знаков.

Недостатком известного устройства является его ограниченные возможности по формированию различных типов прицельных сеток, нестабильность параметров, свойственная механическим системам, а также сложность производства и настройки, т.к. элементы устройства требуют высокой точности обработки.

Известен оптический прицел (см. патент RU №2333448, кл. F41G 1/06, Россия), в котором устройство для формирования прицельной сетки выполнено в виде многосегментного светодиодного излучателя, источника питания и управляющего устройства для выбора типа и яркости прицельных знаков, а в качестве управляющего устройства использована однокристальная микро-ЭВМ с хранением параметров устройства в энергонезависимой памяти.

Недостатком известного устройства является сложность управления, ограниченные возможности по формированию прицельных знаков и большое потребление тока от источника питания при одновременном подключении значительного количества светодиодов, что сокращает время работы прицела от одного источника питания.

Наиболее близким по техническому решению является оптический коллиматорный прицел (см. патент RU №2315936, кл. F41G 1/38, Россия), в котором устройство для формирования прицельной сетки выполнено в виде электронной матрицы с излучающими элементами, а устройство управления прицельной маркой выполнено в виде микроконтроллера с дешифратором.

Устройство для формирования прицельной сетки содержит источник питания, источники оптического излучения и управления яркостью прицельной сетки.

Электронная матрица состоит из дискретных полупроводниковых излучающих элементов и может быть изготовлена на базе индикаторов знакосинтезирующих графических типа, например, КИПГ12 (Завод-изготовитель АО «Протон», г. Орел).

Недостатками этого устройства, взятого в качестве прототипа, являются: ограниченные возможности по формированию различных типов прицельных сеток, особенно с разнесенными по полю элементами, большое потребление тока, которое значительно сокращает время непрерывной работы от одного источника питания, сложность схемы управления, содержащей микроконтроллер и дешифратор.

Сущность изобретения

Задачами заявленного изобретения являются: упрощение устройства, расширение его функциональных возможностей, снижение потребления тока от источника питания, а также повышение точности прицеливания и калибровки.

Решение этих задач достигается тем, что в предлагаемом устройстве для формирования прицельной сетки оптическое излучение от светоизлучающих диодов с минимальными потерями передается при помощи световодов на светонепроницаемую маску с отверстиями, расположенную в фокальной плоскости коллиматора. Световоды могут иметь различную форму и размеры. Причем размеры отверстий в маске равны размерам соответствующих световодов. На входном конце световоды объединены в группы, и каждая группа жестко соединена с излучающей поверхностью одного светодиода. А выходные концы световодов одной группы вставлены в отверстия маски и закреплены таким образом, что из светящихся торцов световодов образуют прицельный знак. Смена или юстировка прицельного знака заключается в подключении к источнику питания того или иного светодиода. Управление яркостью прицельного знака осуществляется изменением тока соответствующего светодиода. Таким образом, можно управлять как отдельными знаками прицельной сетки (например, перемещать прицельную точку, переключая соответствующие светодиоды), так и осуществлять смену прицельных знаков в различной комбинации и сеток целиком.

Описание чертежей

Сущность изобретения поясняется рисунками.

Фиг. 1 - структурная схема устройства для формирования п типов прицельных знаков.

Фиг. 2 - схема взаимного расположения элементов прицельной сетки с тремя типами знаков.

Фиг. 3 - примеры вариантов прицельных знаков.

Фиг. 1 Устройство содержит n источников света (по количеству изменяемых прицельных знаков) - кристаллов полупроводниковых светоизлучающих диодов (1), n групп световодов (2), светонепроницаемую маску с группами отверстий (3), в которой группы отверстий соответствуют элементам прицельных знаков, выбор которых осуществляется переключателем (4), а яркость свечения задается переключателем (5), который позволяет изменять величину тока, формируемую источником питания светодиодов (6).

На Фиг. 2 представлена схема взаимного расположения элементов прицельной сетки с тремя типами знаков. Три полупроводниковых светоизлучающих диода (1) установлены на поверхности печатной платы. К светящимся поверхностям диодов жестко закреплены входные торцы световодов (2), выходные торцы которых вставлены в соответствующие отверстия светонепроницаемой маски (3). Световоды представляют собой одиночные оптические волокна, либо группы волокон, светящиеся торцы которых образуют отдельный элемент прицельной сетки. Подключая к источнику питания тот или иной светодиод, можно формировать соответствующий прицельный знак на поверхности маски.

Реализация изобретения

На предприятии-заявителе на основе выпускаемого коллиматорного прицела были изготовлены макеты устройства в соответствии с заявляемым изобретением.

В качестве источников излучения были использованы полупроводниковые светодиоды. В частности, полупроводниковые индикаторы графического типа КИПГ17А9-К (Завод-изготовитель АО «Протон», г. Орел), красного цвета свечения, в малогабаритном пластмассовом корпусе, имеющие один светящийся элемент (круг) диаметром 25 мкм или 40 мкм, а также миниатюрные светодиоды для поверхностного монтажа и бескорпусные кристаллы светодиодов.

Световоды выполнены из оптического волокна. Было использовано оптоволокно Лыткаринского завода оптического стекла, который изготавливает оптические волокна для передачи света диаметром от 25 микрон. Одиночные волокна и группы волокон приклеены к излучающей поверхности светодиодов.

Для формирования прицельной сетки из металлической фольги изготовлена маска, в которой методом фотолитографии с высокой точностью выполнены отверстия в соответствии с типами прицельных знаков. На выходе конец каждого волокна вставлен в отверстие светонепроницаемой маски в соответствии с типом прицельного знака. При включении соответствующего светодиода светящиеся торцы световодов на поверхности маски образуют прицельный знак.

Несколько слов о результате

Заявляемое устройство обладает широкими функциональными возможностями, обеспечивает возможность оперативной смены и регулировки прицельных знаков электронным способом, причем устройство управления представляет собой многопозиционный переключатель, что значительно упрощает конструкцию по сравнению с прототипом. Введение световодов позволило уменьшить потери оптического излучения и, соответственно, уменьшить яркость и ток питающий светодиоды, продлив, таким образом, время работы прицела от одного источника питания.

Таким образом, результат должен соответствовать цели, устранения недостатков прототипа.

Изобретение относится к области создания оптических коллиматорных прицелов и касается устройства для формирования прицельной сетки. Устройство содержит источник питания, источники оптического излучения, переключатели для выбора типа прицельной сетки и управления яркостью прицельной сетки. Устройство также снабжено световодами, объединенными в группы, количество которых равно количеству источников оптического излучения и количеству сменных прицельных знаков сетки. Концы каждой группы соединены между собой и торцами направлены на излучающую поверхность соответствующего источника оптического излучения и вставлены в отверстия дополнительно введенной светонепроницаемой маски таким образом, что светящиеся торцы световодов каждой группы образуют на поверхности маски собственный прицельный знак прицельной сетки. Технический результат заключается в снижении энергопотребления и повышении точности прицеливания и калибровки. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для формирования прицельной сетки, содержащее источник питания, источники оптического излучения, переключатели для выбора типа прицельной сетки и управления яркостью прицельной сетки, отличающееся тем, что оно снабжено световодами, объединенными в группы, количество которых равно количеству источников оптического излучения и количеству сменных прицельных знаков сетки, а входные концы каждой группы соединены между собой и торцами направлены на излучающую поверхность соответствующего источника оптического излучения и вставлены в отверстия дополнительно введенной светонепроницаемой маски таким образом, что светящиеся торцы световодов каждой группы образуют на поверхности маски собственный прицельный знак прицельной сетки.

2. Устройство для формирования прицельной сетки по п. 1, отличающееся тем, что светонепроницаемая маска с отверстиями представляет собой микрокапиллярную пластину, размер отверстий в которой равен диаметру световодов, а их взаимное расположение формирует прицельный знак на поверхности маски.