RU2046269C1

RU2046269C1 - Laser sighting telescope

Info

Publication number: RU2046269C1
Application number: RU92002762A
Authority: RU
Inventors: В.А. Шамбуров; С.И. Трофимов
Original assignee: Институт кристаллографии РАН
Priority date: 1992-10-29
Filing date: 1992-10-29
Publication date: 1995-10-20

Abstract

FIELD: optical sights, and, namely, sighting telescopes for rifled small arms. SUBSTANCE: semiconductor visible radiation laser with a radiation area of approx. 1x5 ~ 1 μm × 5 μm,m installed at the side of the objective lens optical axis in the gap between its focus and erecting system is used as a point light source. The axis of diverging light beam radiated by the laser cuts the telescope optical axis at a right angle in the point lying on the reflecting plane of semitransparent mirror installed at an angle of 45 deg. to these axes. Virtual image of the laser point in this mirror is perceived by the shooter through the sighting telescope eye-piece as an optical fore-sight in his field of view visible even against an intensively lighted background. EFFECT: improved design. 3 dwg

Description

Изобретение относится к оптическим прицелам, а именно к телескопическим прицелам для нарезного стрелкового оружия. The invention relates to optical sights, namely to telescopic sights for rifled small arms.

Прототипом изобретения можно считать телескопический оптический прицел ПО-434, выпускаемый Загорским оптико-механическим заводом, состоящий из смонтированных в корпусе-трубе объектива, оборачивающей системы, окуляра и сетки в фокальной плоскости объектива в виде перекрестия проволочек диаметром 0,15 мм, укрепленных в отверстии кольцевой оправы с взаимно перпендикулярными направляющими и гайками-ползушками. Каждая из последних снабжена винтом без осевого его смещения относительно корпуса при его вращении, при котором винт толкает свою гайку-ползушку и тем самым перемещает оправу с перпендикулярной направляющей относительно другой гайки-ползушки с ее винтом. При этом ось каждого винта перпендикулярна направляющей с его гайкой-ползушкой. The prototype of the invention can be considered the telescopic optical sight PO-434, manufactured by the Zagorsk Optical and Mechanical Plant, consisting of a lens mounted in a body-tube, a wrapping system, an eyepiece and a mesh in the focal plane of the lens in the form of a crosshair of wires with a diameter of 0.15 mm fixed in the hole annular frames with mutually perpendicular guides and creeper nuts. Each of the latter is equipped with a screw without its axial displacement relative to the housing during its rotation, in which the screw pushes its creep nut and thereby moves the frame with a perpendicular guide relative to the other creep nut with its screw. In this case, the axis of each screw is perpendicular to the guide with its creeper nut.

К недостатку прототипа можно отнести ограничение точности прицеливания диаметром проволочек перекрестия сетки. При фокусном расстоянии объектива f 150 мм и диаметре проволочек d 0,15 мм соответствующий параллактический угол мушки прицела
α=2arctg

3,5′
При этом соответствующие размеры цели l, перекрываемые мушкой, зависят от дистанций L: L, м 50 100 150 200 300 400 500 l, см 5 10 15 20 30 40 50
Такая ограниченная точность, по-видимому, недостаточна для снайперской стрельбы на значительные дистанции до цели при четырехкратном видимом увеличении прицела ПО-4х34. Очевидно, что точность прицеливания может быть повышена пропорционально видимому увеличению телескопической системы прицела при той же величине d 0,15 мм, а также за счет уменьшения диаметра проволочек d сетки. Другие неочевидные пути повышения точности прицеливания телескопического прицела не были.The disadvantage of the prototype can be attributed to the limitation of accuracy of aiming by the diameter of the wires of the crosshair of the grid. With a focal length of the lens f of 150 mm and a wire diameter of d 0.15 mm, the corresponding parallactic angle of the sight sight
α =

2arctg

3,5 ′
In this case, the corresponding target dimensions l, covered by the fly, depend on the distances L: L, m 50 100 150 200 300 400 500 l, cm 5 10 15 20 30 40 50
Such limited accuracy is apparently insufficient for sniper shooting at considerable distances to the target with a four-fold visible increase in the scope of the PO-4x34. Obviously, the accuracy of aiming can be increased in proportion to the apparent increase in the telescopic sight system at the same value d 0.15 mm, as well as by reducing the diameter of the wires d of the grid. Other unobvious ways to improve the accuracy of aiming the telescopic sight were not.

Вторым недостатком прототипа является слабая различимость сетки в поле зрения прицела в сумеречное время, в особенности в глубоких сумерках, и даже ее неразличимость ночью при слабо освещенной цели и ее небольших размерах. The second disadvantage of the prototype is the low visibility of the grid in the field of view of the sight at twilight time, especially at deep twilight, and even its indistinguishability at night with a dimly lit target and its small size.

Целью изобретения является повышение точности прицеливания не только в дневное, но и вечернее, сумеречное и даже в ночное время при слабоосвещенных, но видимых в поле зрения прицела целях. The aim of the invention is to increase the accuracy of aiming not only in the daytime, but also in the evening, twilight and even at night with dimly lit, but visible in the field of view of the sight.

Цель достигается за счет использования мнимого изображения яркого "точечного" источника света в центре диафрагмы поля зрения, т.е. в фокусе объектива, вместо сетки в виде перекрестия из проволочек. При этом "точечным" источником света служит полупроводниковый лазер видимого излучения с излучающей площадкой ≈1 мкм х 5 мкм 5 мкм², установленный сбоку от оптической оси объектива в промежутке между его фокусом и оборачивающей системой, и излучающий расходящийся пучок лучей, ось которого пересекает оптическую ось прицела под прямым углом. Мнимое изображение такого "точечного" источника света в поле зрения прицела образуется после отражения расходящегося из него пучка лучей от полупрозрачного зеркала, установленного под углом в 45^о к оси прицела и оси расходящегося пучка лучей в таком положении, при котором плоcкость зеркала с отражающим покрытием проходит через точку пересечения указанных осей и обращена в сторону "точечного" источника света. Последний после соответствующей юстировки установлен на расстоянии от указанной точки пересечения осей равным расстоянию от этой точки до фокуса объектива.The goal is achieved through the use of an imaginary image of a bright "point" light source in the center of the diaphragm of the field of view, i.e. in the focus of the lens, instead of a grid in the form of a crosshair from wires. In this case, a “point" light source is a semiconductor laser of visible radiation with a radiating area ≈1 μm x 5 μm 5 μm ² , mounted to the side of the optical axis of the lens in the gap between its focus and the wrapping system, and a radiating divergent beam of rays, the axis of which intersects the optical the axis of the sight at a right angle. The virtual image of the "point" light source in the field of view of the sight is formed after reflection of a divergent therefrom ray beam from the semitransparent mirror mounted at an angle of ⁴⁵ ° to the sight axis and the diverging beam rays into a position in which plockost mirror with a reflective coating extends through the intersection point of the indicated axes and facing the "point" light source. The latter after appropriate adjustment is set at a distance from the specified point of intersection of the axes equal to the distance from this point to the focus of the lens.

В соответствии с поставленной целью и указанными средствами ее достижения предлагается в качестве изобретения лазерный телескопический прицел, состоящий из смонтированных в его корпусе-трубе объектива, оборачивающей системы, окуляра, круглой оправы с отверстием, ось которого параллельна оси прицела, двух винтовых механизмов с направляющими для взаимно перпендикулярных радиальных юстировочных перемещений оправы, отличающийся тем, что с целью повышения точности прицеливания, как в дневное, так и в сумеречное и даже ночное время при видимой в его поле зрения цели, вместо сетки в осевом отверстии оправы укреплено полупрозрачное зеркало под углом в 45^о к его оси, а в боковом его отверстии, соосном с одним из винтов, установлен на ее оси с возможностью осевого юстировочного смещения и фиксации "точечный" источник света полупроводниковый лазер видимого излучения (λ 0,67 мкм) с излучающей "точкой" площадкой с размерами ≈ 1 мкм х 5 мкм 5 мкм², перпендикулярной оси бокового отверстия, причем точка пересечения под прямым углом осей бокового и осевого отверстий в оправе совпадает с отражающей плоскостью полупрозрачного зеркала, равноудалена от фокуса объектива и излучающей площадки лазера после его юстировочной установки и фиксации и расположена между фокусом объектива и оборачивающей системой, соосно с боковым отверстием оправы в корпусе прицела выполнено отверстие с увеличенным диаметром, через которое выступают наружу контактные ножки лазера, против этого отверстия на корпусе прицела укреплен корпус блока питания лазера, содержащий малогабаритную батарейку (≈3 В), сопротивление (≈ 2-6 кОм) и выключатель.In accordance with the goal and the indicated means of achieving it, a laser telescopic sight is proposed as an invention, consisting of a lens mounted in its body-tube, a wrapping system, an eyepiece, a round frame with a hole, the axis of which is parallel to the axis of the sight, two screw mechanisms with guides for mutually perpendicular radial alignment movements of the rim, characterized in that in order to increase the accuracy of aiming, both in the daytime and in twilight and even night time at a sight my in sight target instead of the grid in the axial hole of the rim is reinforced semitransparent mirror at an angle of ⁴⁵ ° to its axis and laterally of its hole coaxial with one of the screws mounted at its axis, with axial alignment offset and fixation "point "light source is a semiconductor laser of visible radiation (λ 0.67 μm) with a radiating" point "area with dimensions ≈ 1 μm x 5 μm 5 μm ² , perpendicular to the axis of the side hole, and the point of intersection at right angles of the axes of the side and axial holes in the frame coincides with the corresponding plane of the translucent mirror, is equidistant from the focus of the lens and the emitting area of the laser after its alignment and fixation and is located between the focus of the lens and the wrapping system, a hole with an increased diameter is made coaxially with the side opening of the frame in the sight housing, through which the laser contact legs protrude outward, Against this hole on the sight housing, the laser power supply housing is mounted, containing a small battery (≈3 V), resistance (≈ 2-6 kOhm) and a switch.

На фиг. 1 представлен схематически предлагаемый лазерный телескопический прицел, продольный разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1, где 1 объектив, 2 труба, 3 (F) фокус объектива, 4 линзы оборачивающей системы в оправе 5, 6 окуляр, 7 батарейка, 8 сопротивление, 9 корпус блока питания лазера, 10 выключатель, 11 полупроводниковый лазер с контактными ножками 12, 13 защитный колпачок винтового механизма, 14 винт, 15 гайка-ползушка, 16 оправа с направляющими, 17 и 17' втулки со скошенными под углом 45^о торцами, между которыми укреплено полупрозрачное зеркало 19, 18 корпус винтового механизма, 20 стопорный винт для фиксации лазера 11 после его осевого юстировочного смещения в боковом отверстии оправы 16, 21 втулка, жестко связанная винтами с корпусом 18, удерживающая винт 14 от осевого смещения, 22 упругая шайба, 23 пучок лучей, идущих от цели, 24 пучок лучей, идущих от лазера 11, 25 положение выходного зрачка прицела, 26 главный луч наклонного пучка лучей, проходящий через край диафрагмы поля зрения втулки 17'.In FIG. 1 shows a schematically proposed laser telescopic sight, a longitudinal section; in FIG. 2, section AA in FIG. 1, where 1 lens, 2 tube, 3 (F) focus of the lens, 4 lenses of the reversing system in the frame 5, 6 eyepieces, 7 battery, 8 resistance, 9 laser power supply housing, 10 switch, 11 semiconductor laser with contact legs 12, 13 cap screw mechanism 14 screw, 15 nut-polzushka, 16 frame with guides 17 and 17 'of the sleeve with beveled at an angle 45 ^about the ends between which the reinforced semitransparent mirror 19, 18 the housing of the screw mechanism 20 the locking screw for the laser fixing 11 after its axial alignment displacement in the side hole 16, 21 sleeve rigidly connected by screws to the housing 18, holding the screw 14 from axial displacement, 22 elastic washer, 23 beam of rays coming from the target, 24 beam of rays coming from the laser 11, 25 position of the exit pupil of the sight, 26 main beam an inclined beam of rays passing through the edge of the diaphragm of the field of view of the sleeve 17 '.

Как видно из фиг.1, при равенстве расстояний от зеркала 19 до фокуса F и излучающей площадки лазера 11, мнимое изображение последней совпадает с фокусом F объектива 1 и воспринимается глазом через окуляр 6 как светящаяся "точка" оптическая мушка прицела на фоне цели в поле зрения прицела, так как соответствующие лучи 23 и 24 от удаленной цели и от оптической мушки совпадают. As can be seen from figure 1, with the equality of the distances from the mirror 19 to the focus F and the emitting area of the laser 11, the imaginary image of the latter coincides with the focus F of the lens 1 and is perceived by the eye through the eyepiece 6 as a luminous "point" optical sight against the target in the field sight, as the corresponding rays 23 and 24 from the remote target and from the optical front sight are the same.

Вышеизложенного и фотографии опытного образца прицела (фиг.3), вполне достаточно для понимания принципа работы предлагаемого лазерного телескопического прицела. The above and photos of the prototype sight (Fig.3), it is enough to understand the principle of operation of the proposed laser telescopic sight.

Claims

ЛАЗЕРНЫЙ ТЕЛЕСКОПИЧЕСКИЙ ПРИЦЕЛ, содержащий смонтированные в корпусе-трубе объектив, оборачивающую систему, окуляр, круглую оправу с отверстием, ось которого параллельна оптической оси, и два винтовых механизма с направляющими для взаимно перпендикулярных радиальных юстировочных перемещений оправы, отличающийся тем, что в осевом отверстии оправы укреплено полупрозрачное зеркало под углом в 45^o к его оси, а в боковом ее отверстии, соосном с одним из винтов, на ее оси установлен с возможностью осевого юстировочного смещения и фиксации точечный источник света полупроводниковый лазер видимого излучения с излучающей "точкой" площадкой с размерами ~1мк × 5мк = 5 мк², перпендикулярной к оси бокового отверстия, причем точка пересечения под прямым углом осей бокового и осевого отверстий в оправе совпадает с отражающей плоскостью полупрозрачного зеркала, равноудалена от фокуса объектива и излучающей площадки лазера после его юстировочной установки и фиксации и расположена в промежутке между фокусом объектива и оборачивающей системой, при этом соосно с боковым отверстием оправы в корпусе выполнено отверстие с увеличенным диаметром, через которое выступают наружу контактные ножки лазера, а против этого отверстия снаружи на корпусе прицела закреплен корпус блока питания лазера с малогабаритной батарейкой, сопротивлением и выключателем.LASER TELESCOPIC SIGHT, comprising a lens mounted in a tube body, a wrapping system, an eyepiece, a round frame with a hole whose axis is parallel to the optical axis, and two screw mechanisms with guides for mutually perpendicular radial alignment movements of the frame, characterized in that in the axial hole of the frame reinforced semitransparent mirror at an angle of 45 ^o to its axis, and in its lateral hole, coaxial with one of the screws mounted at its axis, with axial alignment and fixation point offset -screw light source of visible light semiconductor laser emitting "point" with the size of platform ~ 1 mK × 5mk = 5 microns ² perpendicular to the axis of the lateral opening, and the point of intersection at right angles to the axes of lateral and axial openings in the frame coincides with the reflecting plane of the semitransparent mirror, equidistant from the focus of the lens and the radiating area of the laser after its alignment and fixation and is located in the gap between the focus of the lens and the wrapping system, while coaxially with the side opening of the frame the housing has an opening with an enlarged diameter, through which the contacts protrude laser legs and against the outside of the housing bore sight fixed body with the laser power supply unit of small-sized battery, the resistance and switch.