RU2052841C1 - Collimator sight (variants) - Google Patents
Collimator sight (variants) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2052841C1 RU2052841C1 RU92009734A RU92009734A RU2052841C1 RU 2052841 C1 RU2052841 C1 RU 2052841C1 RU 92009734 A RU92009734 A RU 92009734A RU 92009734 A RU92009734 A RU 92009734A RU 2052841 C1 RU2052841 C1 RU 2052841C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lens
- grid
- collimator
- sight
- axis
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Lenses (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к оптическим приборам, а именно к оптическим прицелам, а точнее к коллиматорным прицелам. The invention relates to optical devices, namely to optical sights, and more specifically to collimator sights.
Известен коллиматорный прицел, в котором вместо сетки коллиматора используется излучающий торец диаметром ≈ 0,5 мм освещаемого дневным светом цилиндрического стержня длиной ≈ 30 мм [1]
Известен кристаллооптический прицел, в котором в качестве источника света используется также естественный отраженный от цели дневной свет [2] Прицел состоит из окуляра и установленного перпендикулярно его оптической оси поляроида. В его поляроидной пленке, заклеенной между стеклянными пластинками, выполнено отверстие с малым диаметром ≈ 1 мм, ось которого совпадает с оптической осью окуляра. Окуляр выполнен в виде положительной линзы из кристалла исландского шпата, склеенной с отрицательной линзой из стекла. Оптическая ось Z кристалла ориентирована перпендикулярно оси положительной линзы. Такая склеенная линза-окуляр является афокальной для необыкновенных лучей е, идущих от цели. Для обыкновенных же лучей О она обладает определенным фокусным расстоянием и служит объективом коллиматора.Known collimator sight, in which instead of the collimator grid uses a radiating end face with a diameter of ≈ 0.5 mm illuminated by daylight cylindrical rod with a length of ≈ 30 mm [1]
Known crystal optical sight, in which natural daylight reflected from the target is also used as a light source [2] The sight consists of an eyepiece and a polaroid mounted perpendicular to its optical axis. A hole with a small diameter ≈ 1 mm, the axis of which coincides with the optical axis of the eyepiece, is made in its polaroid film sealed between the glass plates. The eyepiece is made in the form of a positive lens made of an Icelandic spar crystal, glued to a negative glass lens. The optical axis Z of the crystal is oriented perpendicular to the axis of the positive lens. Such a glued eyepiece lens is afocal for extraordinary e-rays coming from the target. For ordinary O rays, it has a certain focal length and serves as a collimator lens.
Недостатком устройств является малый контраст оптической мушки относительно окружающего ее поля зрения, а также недостаточная, в особенности для нарезного оружия, точность прицеливания, характеризующаяся величиной параллактического угла α, под которым видна оптическая мушка в их поле зрения, равного отношению диаметра излучающего торца стержня или отверстия в поляроидной пленке в фокусе коллимационного объектива или двойного окуляра к его фокусному расстоянию. The disadvantage of the devices is the low contrast of the optical fly relative to the surrounding field of view, as well as insufficient aiming accuracy, especially for rifled weapons, characterized by the magnitude of the parallactic angle α, under which the optical fly is visible in their field of view, equal to the ratio of the diameter of the radiating end of the rod or hole in a polaroid film in the focus of a collimation lens or a double eyepiece to its focal length.
Целью изобретения является повышение контраста оптической мушки в поле зрения прицела и повышение точности прицеливания. Дополнительная цель увеличение углового поля зрения прицела, а также обеспечение возможности его использования не только в дневное, но и сумеречное и даже ночное время при различимых в его поле зрения целях. The aim of the invention is to increase the contrast of the optical front sight in the field of view of the sight and increase the accuracy of aiming. An additional goal is to increase the angular field of view of the sight, as well as to ensure the possibility of its use not only in the daytime, but also at dusk and even at night for purposes distinguishable in its field of view.
Цель достигается за счет усиления силы светового пучка, падающего на объектив коллиматора из прозрачного отверстия или перекрестия Ск в непрозрачной сетке коллиматора, с помощью усилителя в виде одной или системы из двух отрицательных линз с вертикальной их оптической осью и удаленных от сетки коллиматора на такое расстояние, при котором небольшой апертурный угол прошедшего через усилитель света сходящегося пучка лучей от небосвода с большим апертурным углом α2 при одной линзе или α4 при двух линзах равен апертурному углу коллимационного объектива αк или несколько превышает его величину.The goal is achieved by enhancing the power of the light beam incident on the collimator lens from a transparent hole or crosshair C to in the opaque collimator grid, using an amplifier in the form of one or a system of two negative lenses with their vertical optical axis and remote from the collimator grid at such a distance in which a small aperture angle of the light transmitted through the amplifier convergent pencil of rays from the sky with a large aperture angle α 2 at a single lens or α 4 at the two lenses is equal to the aperture angle of the collimation th lens α to or slightly higher than its value.
Повышение точности прицеливания достигается за счет уменьшения размера просветов в сетке коллиматора и за счет использования точечного источника излучения полупроводникового лазера или светодиода с сеткой. Improving the accuracy of aiming is achieved by reducing the size of the gaps in the collimator grid and by using a point source of radiation from a semiconductor laser or LED with a grid.
Увеличение углового поля зрения прицела достигается за счет уменьшения его габаритных размеров, а возможность его использования в сумеречное и ночное время за счет дополнения его точечным источником света полупроводниковым лазером видимого излучения или светодиодом. An increase in the angular field of view of the sight is achieved by reducing its overall dimensions, and the possibility of its use in twilight and night time by supplementing it with a point light source with a semiconductor laser of visible radiation or an LED.
На фиг. 1 оптическая система коллиматора с двухлинзовым усилителем дневного света от небосвода, освещающим его сетку, где n показатель преломления стекла; 2h1 диаметр внутреннего светового апертурного отверстия выходного зрачка линзы 3; 2h4 диаметр внешнего светового апертурного отверстия входного зрачка линзы 4, 2h2 и 2h3 диаметры промежуточных световых апертурных отверстий на соответствующих поверхностях линз 3 и 4; 2h2 входной зрачок усилителя из одной линзы 3; Ск, С1, С2, С3, С4 точки схода на оптической оси крайних лучей сходящегося пучка от небосвода в воздухе Ск, С2, С4 и в линзах С1, С3; fк фокусное расстояние объектива коллиматора, изображенного в натуральную величину М 1 1; l расстояние от центра Ск сетки 1 до плоскости внутреннего светового апертурного отверстия линзы 3 выходного зрачка, изображенное с корпусом 2 усилителя в увеличенном масштабе М (5-10) 1; на фиг. 2 двухлинзовый усилитель из оргстекла с коэффициентом усиления К2 ≈ 190х, а без внешней линзы К1 ≈ 73х; на фиг. 3 двухлинзовый усилитель из оптического стекла тяжелого флинта ТФ10 с коэффициентом усиления К2 ≈ 200х, а без внешней линзы К1 ≈ 131х; на фиг. 4 однолинзовый усилитель из оргстекла с зеркалом 10 с коэффициентом усиления К1 ≈ 90х; на фиг. 5 однолинзовый усилитель из стекла ТФ10 с призмой полного внутреннего отражения 10' с коэффициентом усиления К1 ≈ 104х; на фиг. 6 однолинзовый усилитель из стекла ТФ10 с коэффициентом усиления K1 ≈ 200х; на фиг. 7 коллиматорный прицел с коллиматором и усилителем (фиг. 6) сверху от визуального его окна 16; на фиг. 8 коллиматорный прицел с коллиматором и усилителем (фиг. 4 и 6) с правой стороны от окна 16; на фиг. 9 коллиматорный прицел с коллиматором и усилителем (фиг. 4 и 6), расположенным над окном 16 в продольном направлении с уменьшенными поперечными габаритами; на фиг. 10 коллиматорный прицел с коллиматором под окном 16 и усилителем над окном 16 с двумя взаимно перпендикулярными зеркалами между объективом и сеткой коллиматора с относительно малыми поперечными и продольными габаритами; на фиг. 11 коллиматорный прицел, аналогичный изображенному на фиг. 10, но с усилителем с правой стороны от окна 16, с еще более уменьшенным продольным габаритом и, следовательно, с увеличенным полем зрения; на фиг. 12 кристаллооптический коллиматорный прицел с минимальными габаритами с двумя взаимно перпендикулярными зеркалами между объективом 11 и сеткой 1 коллиматора, расположенными под окном 16, и усилителем 3 с сеткой 1 над окном 16; на фиг. 13 модификация коллиматорного прицела, изображенного на фиг. 12, но с расположением усилителя 3 с сеткой 1 с правой стороны от окна 16; на фиг. 14 поступательный переключатель точечного источника излучения полупроводникового лазера 19 и центра сетки 1, жестко связанной с линзой-усилителем 3 и его корпусом 2, путем поочередного их совмещения с фокусом объектива 11 коллиматора при перемещении в два фиксируемых положения ползушки 21, на которой они смонтированы, по направляющей 2', жестко связанной с корпусом 2' коллиматора; на фиг. 15 вращательный переключатель, аналогичный изображенному на фиг. 14, но путем поворота вокруг оси 18' зеркала 18 в два фиксируемых его положения, когда оси коллиматора и усилителя 3 вертикальные, а зеркало расположено между объективом и сеткой коллиматора; на фиг. 16 модификация вращательного переключателя, изображенного на фиг. 15, для случая, когда ось коллиматора горизонтальная, а ось усилителя 3 вертикальная; на фиг. 17 вращательный переключатель, аналогичный изображенному на фиг. 16, но в отличие от него поворотное зеркало вне коллиматора, за его сеткой, а вместо полупроводникового лазера установлен светодиод 20 соосно с коллиматором, в частности, зеркало может быть выполнено зафиксированным и полупрозрачным.In FIG. 1 optical system of a collimator with a two-lens daylight amplifier from the sky, illuminating its grid, where n is the refractive index of the glass; 2h 1 diameter of the inner light aperture of the exit pupil of the
Устройство содержит сетку 1 коллиматора или точечный источник света на оси в фокальной плоскости его объектива, корпус 2 усилителя света из одной или двух отрицательных линз, корпус 2' коллиматора и направляющую, жестко связанную с ним, основную внутреннюю отрицательную линзу 3, дополнительную внешнюю отрицательную линзу 4, горизонт 5 небосвода, зенит 6 небосвода, небосвод 7, обозначенный условно пунктиром, крайний луч 8 пучка лучей от небосвода с апертурным углом α4, преломляемый двумя линзами 3 и 4, крайний луч 8' пучка лучей от небосвода с апертурным углом α2, преломляемый одной линзой 3, преломленный линзой 3 крайний луч 9 пучка сходящихся к центру сетки 1 лучей с апертурным углом αк, и луч, пришедший к объективу коллиматора от центра сетки, а 9' после его преломления объективом, зеркало 10 наружного отражения и 10' эквивалентная ему призма полного внутреннего отражения, объектив 11 коллиматора (окуляр), склеенный из положительной линзы 11' из кристалла исландского шпата с оптической осью Z и стеклянной линзы 11'' на фиг. 12, 13, полупрозрачное зеркало 13, лучи 13 параллельного пучка, идущие от удаленной цели, а 13' эти же лучи после прохождения через полупрозрачное зеркало 12 и идущие в глаз стрелка, крепление 14 прицела на установленной на оружии направляющей типа "ласточкин хвост", зеркало 15 наружного отражения, визуальное окно 16 прицела, поляроид 17 с полупрозрачным зеркальным покрытием со стороны объектива 11, дополнительный поляроид 17', поворотное зеркало 18 вокруг оси 18', фиксируемое в двух указанных крайних положениях, для поочередного переключения усилителя дневного света от небосвода 3 и полупроводникового лазера 19 или светодиода 20 на фиг. 14-17, полупроводниковый лазер 19, светодиод 20, ползушку 21 с укрепленными на ней полупроводниковым лазером 19 и линзой-усилителем 3, перемещаемую по направляющей 2' в два крайних фиксированных положения, жестко связанной с корпусом коллиматора 2, не показанным на фиг. 14, стержень 22 из прозрачного материала, защитный колпачок 23 из оргстекла, искусственный источник 24 света.The device comprises a
Работа отрицательной линзы 3 в качестве усилителя силы света точечного источника, который можно себе представить в виде малого (≈ 0,01 мм) отверстия в горизонтальном экране, через которое проходит сходящийся пучок лучей от небосвода, заключается в том, что точка схода этих лучей служит предметом, а круговой малый просвет (≈ 0,1 мм) в центре сетки коллиматора рассматривается как его действительное изображение отрицательной линзой при соответствующем увеличении β(≈ 10х) и как источник света, падающего на объектив коллиматора. В фотометрии установлено соотношение между силами I и I' указанных двух точечных источников предмета и его изображения линзой, выражаемое коэффициентом усиления силы их света в направлении оптической оси коллиматора с отрицательной линзой для параксиальной области:
Ko β
K β≠βo Для определения коэффициента усиления при больших и даже равных 90о углах α можно пользоваться формулой для К, в частности для α= 90о.The work of
K o β
K β ≠ β o To determine the gain at large and even equal to 90 about the angles α, you can use the formula for K, in particular for α = 90 about .
Kmax= при tgαк= 0,1 Кmax 101х.K max = when tgα k = 0.1 K max 101 x
В качестве примеров выполнения двухлинзового и однолинзового усилителей света их некоторые модификации представлены на фиг. 3-6, а их параметры сведены в следующую таблицу при Фк 20 мм, fк 100 м, αк= 5,71о, l 20 мм, h1 2 мм (см. фиг. 1).As examples of two-lens and single-lens light amplifiers, some modifications are presented in FIG. 3-6, and their parameters are summarized in the following table when
Дополнительно к таблице можно отметить случай вырождения при Φ= 0, К 1 отрицательной линзы в плоскопараллельную пластинку r1=r2=∞ которая в этом случае может выполнять функцию окошка и защиты полости прицела от загрязнений.In addition to the table, one can note the case of degeneration at Φ = 0,
В качестве примеров выполнения 1 варианта предлагаемого коллиматорного прицела с усилителем силы света сходящегося пучка лучей, проходящего через просветы сетки коллиматора к его объективу, от дневного небосвода на фиг. 7-11 представлены схематически несколько характерных из большего числа возможных его модификаций. As examples of
На фиг. 7 и 8 представлены два прицела с минимальным продольным размером и, следовательно, с большим угловым полем зрения через его окно 16, но с относительно большим поперечным размером, соответствующим длине коллиматора с усилителем света, который направлен кверху (фиг. 7) или в правую сторону от стрелка (фиг. 8). In FIG. 7 and 8 show two sights with a minimum longitudinal size and, therefore, with a large angular field of view through its
На фиг. 9 представлен прицел также с относительно малым поперечным, но с большим продольным размером, аналогичный прототипу. Путем излома оси коллиматора с помощью зеркал 15 удается сократить продольный размер прицела, как показано на фиг. 10 и 11. Его работа состоит в том, что усиленный линзой 3 сходящийся пучок лучей от небосвода с большим апертурным углом проходит через просвет сетки 1 к коллимационному объективу 11, отражаясь от двух зеркал 15 с малой апертурой, и после выхода из объектива становится параллельным и, отражаясь от полупрозрачного зеркала 12, направляется в глаз стрелка, который видит через него в окно 16 мнимое изображение просвета сетки оптическую мушку прицела на фоне удаленной местности с целью. In FIG. 9 shows the sight also with a relatively small transverse, but with a large longitudinal size, similar to the prototype. By breaking the axis of the collimator using the
В еще большей степени можно сократить габариты прицела в его втором кристаллоптическом варианте, как показано на фиг. 12 и 13. В последних случаях прицел становится весьма компактным и с увеличенным угловым полем зрения по сравнению с прототипом и в этом имеет несомненные преимущества перед предыдущими, как охотничий прицел. Его работа состоит в том, что усиленный линзой 3 сходящийся пучок лучей от небосвода с большим апертурным углом проходит через просвет сетки 1 к коллимационному объективу 11, отражаясь от двух зеркал 15 и полупрозрачного зеркального покрытия поляроида 17 с малой апертурой, и выходит из объектива 11 параллельным в глаз стрелка, который видит через него, т.е. в окно 16 прицела, мнимое изображение сетки на фоне удаленной местности с целью в обыкновенных лучах, а саму местность с целью в необыкновенных лучах. To a still greater extent, the dimensions of the sight can be reduced in its second crystalline version, as shown in FIG. 12 and 13. In the latter cases, the sight becomes very compact and with an increased angular field of view compared with the prototype and in this has undoubted advantages over the previous ones, like a hunting sight. His work consists in the fact that a converging beam of rays from the sky with a large aperture angle amplified by
Во всех перечисленных прицелах изображен один из возможных усилителей света, представленных на фиг. 2-6, а именно однолинзовый усилитель света, представленный на фиг. 6. Очевидно, что любой из остальных также может быть применен в указанных прицелах. In all of the listed sights, one of the possible light amplifiers shown in FIG. 2-6, namely the single-lens light amplifier shown in FIG. 6. Obviously, any of the rest can also be used in these sights.
Предлагаются также соответствующие варианты перечисленных модификаций коллиматорного прицела с дополнительным искусственным точечным источником света, питаемым от малогабаритной батарейки с выключателем, с целью его использования не только в дневное время, но и в сумеречное и даже ночное время при различимых в его поле зрения целях с возможностью поочередного совмещения фокуса коллимационного объектива с точечным источником и с центром сетки коллиматора при помощи соответствующего механического или оптического переключателя, примеры выполнения которого представлены на фиг. 14-16. Точечным источником служит излучающая площадка с размерами 2 х 5 мкм полупроводникового лазера 19 видимого излучения или светодиод с соответствующей диафрагмой или сеткой, или же светодиод 20 с протяженным источником света, как показано на фиг. 17, где 18 поворотное вокруг оси 18' зеркало для переключения сходящихся в центр сетки 1 пучков лучей от линзы 3 и от светодиода 20, которое может быть выполненным, в частности, фиксированным и полупрозрачным. Corresponding options for the listed modifications of the collimator sight with an additional artificial point light source powered by a small battery with a switch are also offered, with the aim of using it not only in the daytime, but also in twilight and even night time for purposes distinguishable in its field of view with the possibility of alternating combining the focus of the collimation lens with a point source and with the center of the collimator grid using an appropriate mechanical or optical switch, approx The execution steps of which are shown in FIG. 14-16. The point source is a radiating area with a size of 2 x 5 μm of the visible
Предлагаемый коллиматорный прицел в той или иной его модификации может заинтересовать охотников-любителей и профессионалов, он будет конкурентно способен относительно известных коллиматорных прицелов и, следовательно, ему будет обеспечен большой спрос при соответствующей конструкторской, дизайнерской и технологической его разработке для серийного производства. The proposed collimator sight in one or another of its modifications may be of interest to amateur hunters and professionals, it will be competitive with respect to well-known collimator sights and, therefore, it will be in great demand with its corresponding design, design and technological development for mass production.
Claims (8)
8. Прицел по п.7, отличающийся тем, что в него введен полупроводниковый лазер с точечным источником видимого излучения и переключателем для поочередного совмещения фокуса объектива с центром сетки и точечным источником излучения, при этом переключатель выполнен в виде поворотного зеркала, установленного вблизи сетки внутри коллиматора, или в виде смещаемой ползушки со смонтированными на ней полупроводниковым лазером и корпусом с сеткой и внешней линзой.7. A collimator sight containing a first optical channel including an input polaroid, a lens made in the form of a lens glued from a positive lens from an Icelandic spar crystal and a negative lens from glass, while the lens is made afocal for unusual rays and with a finite focal length for ordinary rays, characterized in that it introduced an additional optical channel, including an external lens with optical power Φ≅ 0, a grid, two mutually perpendicular mirrors, the input polaroid and the lens, and the optical axis of the crystal in the positive lens of the lens is mounted vertically and forms a vertical basal plane with the axis of this lens, the input polaroid is made with a translucent coating on the side of the lens, mounted perpendicular to the basal plane at an angle of 45 o to the axis of the lens and oriented in a position in which the direction of vibration of the past polarized light parallel to the basal plane, the opening angle α e converging in a center grid beams and beam aperture angle α of the lens satisfy the soot Ocean α e ≥ α k.
8. The sight according to claim 7, characterized in that a semiconductor laser with a point source of visible radiation and a switch for alternately aligning the focus of the lens with the center of the grid and a point source of radiation is introduced into it, the switch being made in the form of a swivel mirror mounted near the grid inside a collimator, or in the form of a movable creeper with a semiconductor laser mounted on it and a housing with a grid and an external lens.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU92009734A RU2052841C1 (en) | 1992-12-04 | 1992-12-04 | Collimator sight (variants) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU92009734A RU2052841C1 (en) | 1992-12-04 | 1992-12-04 | Collimator sight (variants) |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU92009734A RU92009734A (en) | 1995-01-27 |
RU2052841C1 true RU2052841C1 (en) | 1996-01-20 |
Family
ID=20133060
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU92009734A RU2052841C1 (en) | 1992-12-04 | 1992-12-04 | Collimator sight (variants) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2052841C1 (en) |
-
1992
- 1992-12-04 RU RU92009734A patent/RU2052841C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Коллиматорный прицел с точечной оптической мушкой "Quick Point" фирмы Weaver, USA, 1985. 2. Кристаллический оптический прицел. ГОИ и МИТК "Микрохирургия глаза", 1980. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3942901A (en) | Optical sighting instrument with means for producing a sighting mark | |
US4124798A (en) | Optical viewing apparatus | |
US4248496A (en) | Riflescope with data display in field of view | |
JP2632976B2 (en) | Optical gun sight | |
US7651237B2 (en) | System and method for reticle illumination | |
US3549231A (en) | Lens prescription for optical system for day-night periscopic sight | |
US4390276A (en) | Collimator gunsight | |
JPS5828717A (en) | Improved gun sight collimator | |
RU2348889C2 (en) | Laser sight-range finder (versions) | |
US3539243A (en) | Optical system for day-night periscopic sight | |
US3230627A (en) | Self-luminous reticle | |
RU2331035C1 (en) | Adjusting power tube | |
RU2052841C1 (en) | Collimator sight (variants) | |
RU2560355C2 (en) | Holographic collimating sight | |
US3481658A (en) | Sighting telescopes having a luminous aiming mark | |
KR101440057B1 (en) | Separable dot sight for day and night sight system | |
US3443105A (en) | Periscopic night sight having a filter disc for regulating the intensity of the input to a multistage image intensifier | |
RU2157556C1 (en) | Sight with variable magnification | |
RU2282223C1 (en) | Optical sight with alternating magnification | |
US3454322A (en) | Catadioptric system for night periscopic sight | |
KR820000561Y1 (en) | Night sight device | |
GB2056634A (en) | Improved collimator gun sight | |
KR102449588B1 (en) | Telescopic sight having two sighting points | |
RU2699125C1 (en) | Surveillance device-sights with built-in laser range finder | |
RU2156486C1 (en) | Small-sized sight |