RU2358302C1 - Collimating aircraft indicator - Google Patents
Collimating aircraft indicator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2358302C1 RU2358302C1 RU2007146208/28A RU2007146208A RU2358302C1 RU 2358302 C1 RU2358302 C1 RU 2358302C1 RU 2007146208/28 A RU2007146208/28 A RU 2007146208/28A RU 2007146208 A RU2007146208 A RU 2007146208A RU 2358302 C1 RU2358302 C1 RU 2358302C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lens
- component
- refractive index
- radii
- components
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Lenses (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к оптическому приборостроению, конкретнее к авиационным оптико-электронным приборам - к коллиматорным авиационным индикаторам - КАИ (или иначе индикаторы на лобовом стекле - ИЛС) и предназначено для использования в коллиматорных прицелах самолетов и вертолетов.The invention relates to optical instrumentation, and more specifically to aviation optoelectronic devices - to collimator aviation indicators - KAI (or otherwise indicators on the windshield - ILS) and is intended for use in collimator sights of aircraft and helicopters.
Известен объектив для коллиматорного прицела, содержащий два компонента, разделенных воздушным промежутком, первый из которых выполнен их двух положительных и размещенной между ними отрицательной линз, а второй - из двухлинзовой афокальной склейки и линзы Смитта (см. патент Франции № 144909, кл. G02B 19/66).A known lens for a collimator sight, containing two components separated by an air gap, the first of which is made of two positive and a negative lens placed between them, and the second of a two-lens afocal gluing and Smith lens (see French patent No. 144909, CL G02B 19 / 66).
Общими признаками данного устройства с предлагаемым изобретением являются следующие признаки: два оптических компонента, разделенные воздушным промежутком. Однако данный объектив имеет недостаточно большое поле зрения.Common features of this device with the invention are the following features: two optical components separated by an air gap. However, this lens does not have a large field of view.
Известен объектив для коллиматорного прицела, содержащий четыре компонента, первый - одиночная положительная линза, второй - склеенный из положительной и отрицательной линз, третий - положительный и четвертый отрицательный, выполненный в виде одиночной линзы, и отражательный элемент, например призму, размещенную между вторым и третьим компонентами (см. патент Франции № 1862682, кл. G02B 19/67).A known lens for a collimator sight containing four components, the first is a single positive lens, the second is glued from positive and negative lenses, the third is positive and fourth negative, made in the form of a single lens, and a reflective element, for example a prism placed between the second and third components (see French patent No. 1862682, CL G02B 19/67).
Общими признаками данного устройства с предлагаемым изобретением являются следующие признаки: два оптических компонента, разделенные воздушным промежутком и расположенный между ними отражательный элемент. Однако данный объектив имеет недостаточно большое поле зрения (2W=25°) и относительное отверстие (ε=1:1).Common features of this device with the invention are the following features: two optical components separated by an air gap and a reflective element located between them. However, this lens does not have a sufficiently large field of view (2W = 25 °) and relative aperture (ε = 1: 1).
Наиболее близким к предлагаемому устройству является известный индикатор для пилотажного коллиматора, содержащий электронно-лучевую трубку (ЭЛТ), излучающий экран которой расположен в фокальной плоскости объектива, содержащего два компонента, между которыми расположен оптический, изламывающий ось элемент в вице призмы с двумя отражениями, первое из которых использует эффект полного внутреннего отражения и двухкомпонентный полупрозрачный отражатель, представляющий собой двухкомпонентное полупрозрачное наклонное зеркало, расположенное над объективом между лобовым стеклом самолета и пилотом (см. «Оптический проектор для пилотажного коллиматора», Франция, заявка № 2569867, МПК G02B 27/18).Closest to the proposed device is a known indicator for an aerobatic collimator containing a cathode ray tube (CRT), the radiating screen of which is located in the focal plane of the lens containing two components, between which there is an optical element breaking into the axis of the prism with two reflections, the first of which uses the effect of total internal reflection and a two-component translucent reflector, which is a two-component translucent oblique mirror, located above the lens between the windshield of the aircraft and the pilot (see "Optical projector for the flight collimator", France, application No. 2569867, IPC G02B 27/18).
Общими признаками данного устройства с предлагаемым изобретением являются следующие признаки: электронно-лучевая трубка, двухкомпонентный объектив, между компонентами которого, в воздушном промежутке расположен оптический элемент, изламывающий оптическую ось и двухкомпонентное полупрозрачное наклонное зеркало, расположенное над объективом.Common features of this device with the invention are the following: a cathode ray tube, a two-component lens, between the components of which, in the air gap, an optical element is located that breaks the optical axis and a two-component translucent oblique mirror located above the lens.
Однако данное устройство имеет недостаточно большое поле зрения, обусловленное тем, что в призме использован эффект полного внутреннего отражения.However, this device does not have a sufficiently large field of view, due to the fact that the effect of total internal reflection is used in the prism.
Задачей настоящего изобретения является создание компактного коллиматорного авиационного индикатора, обладающего большим полем зрения.The objective of the present invention is to provide a compact collimator aircraft indicator with a large field of view.
Технический результат, обусловленный поставленной задачей, достигается тем, что в коллиматорном авиационном индикаторе, содержащем электронно-лучевую трубку, двухкомпонентный объектив, между компонентами которого, в воздушном промежутке расположен оптический элемент, изламывающий оптическую ось и двухкомпонентное полупрозрачное наклонное зеркало, расположенное над объективом, при этом оптический элемент, изламывающий оптическую ось, выполнен в виде плоского отражательного зеркала, первый компонент объектива выполнен из трех линз - первого отрицательного мениска с коэффициентом преломления n1 значениями радиусов первой и второй поверхностей R1 и R2 и второго и третьего положительных менисков с коэффициентами преломления n2 и n3 и значениями радиусов первой и второй поверхностей R3, R4 и R5, R6 соответственно, обращенных вогнутостью к экрану ЭЛТ, второй компонент представляет собой положительный мениск с коэффициентом преломления n4, и значениями радиусов первой и второй поверхностей R7 и R8 и обращенный вогнутостью к отражательному зеркалу, при этом длина объектива L - расстояние находится с фокусным расстоянием f объектива в следующем соотношенииThe technical result due to the task is achieved by the fact that in the collimator aviation indicator containing a cathode ray tube, there is a two-component lens, between the components of which an optical element is located in the air gap, breaking the optical axis and a two-component translucent oblique mirror located above the lens, this optical element, breaking the optical axis, is made in the form of a flat reflective mirror, the first component of the lens is made of three lenses - the first negative meniscus with a refractive index of n 1 the values of the radii of the first and second surfaces R 1 and R 2 and the second and third positive menisci with the refractive indices of n 2 and n 3 and the radii of the first and second surfaces R 3 , R 4 and R 5 , R 6, respectively, facing concavity to the CRT screen, the second component is a positive meniscus with a refractive index of n 4 , and the radii of the first and second surfaces R 7 and R 8 and facing concavity to the reflective mirror, while the length of the lens L - the distance is with the focal length f of the lens in the following ratio
2f>L>1,7f,2f> L> 1,7f,
где f - фокусное расстояние;where f is the focal length;
L - длина объектива,L is the length of the lens,
а длина воздушного промежутка d - расстояние между первым и вторым компонентами объектива находится с фокусным расстоянием f в соотношенииand the length of the air gap d is the distance between the first and second components of the lens is with the focal length f in the ratio
d>1,1f,d> 1,1f,
где d - расстояние между первым и вторым компонентами объектива, показатели преломления стекол линз объектива находятся между собой в соотношенииwhere d is the distance between the first and second components of the lens, the refractive indices of the glass of the lenses of the lens are in a ratio
1,75>n2 и n3>n1>n4>1,5,1.75> n 2 and n 3 > n 1 > n 4 > 1.5,
где n2 - коэффициенты преломления второй линзы объектива;where n 2 are the refractive indices of the second objective lens;
n3 - коэффициенты преломления третьей линзы объектива;n 3 are the refractive indices of the third objective lens;
n1 - коэффициенты преломления первой линзы объектива;n 1 are the refractive indices of the first objective lens;
n4 - коэффициенты преломления четвертой линзы объектива,n 4 are the refractive indices of the fourth objective lens,
а значения по абсолютной величине радиусов первой, второй и третьей линз объектива удовлетворяют неравенствуand the absolute values of the radii of the first, second and third lenses of the lens satisfy the inequality
R1<R3<R5 R 1 <R 3 <R 5
где R1 - значение радиуса первой поверхности первой линзы;where R 1 is the value of the radius of the first surface of the first lens;
R3 - значение радиуса первой поверхности второй линзы;R 3 is the value of the radius of the first surface of the second lens;
R5 - значение радиуса первой поверхности третьей линзы,R 5 is the value of the radius of the first surface of the third lens,
а выпуклая поверхность четвертой линзы объектива выполнена параболической в соотношенииand the convex surface of the fourth objective lens is parabolic in the ratio
R8>1,1f,R 8 > 1.1f,
где R8 - значение радиуса второй поверхности четвертой линзы.where R 8 is the value of the radius of the second surface of the fourth lens.
На фиг.1 представлена оптическая схема коллиматорного авиационного индикатора.Figure 1 presents the optical diagram of the collimator aircraft indicator.
Светоизлучающий экран ЭЛТ 1 находится в фокальной плоскости двухкомпонентного объектива, длина которого L - расстояние от первой до последней линзы объектива находится с фокусным расстоянием f объектива в следующем соотношении 2f>L>1,7f. Первый компонент объектива состоит из трех линз - отрицательного мениска 2, обращенного вогнутой поверхностью R1 к ЭЛТ 1 с показателем преломления n1, и двух положительных менисков 3 и 4, обращенных вогнутыми поверхностями R3 и R5 к ЭЛТ 1 с показателями преломления n2 и n3 соответственно. Значения радиусов по абсолютной величине первых поверхностей первой, второй и третьей линз объектива удовлетворяют неравенству R1<R3<R5. Между мениском 4 и вторым компонентом объектива в виде положительного мениска 5 с показателем преломления n4 расположено плоское наклонное отражательное зеркало 6. Положительный мениск 5 обращен вогнутостью R7 к наклонному зеркалу 6, а выпуклая поверхность мениска 5 с радиусом R8 выполнена параболической в следующем соотношении R8>1,1f. Над мениском 5 расположено двухкомпонентное полупрозрачное зеркало 7, которое находится между лобовым стеклом 8 и глазами пилота 9. Длина объектива L равна сумме расстояний от первой поверхности мениска 2 до зеркала 6 - L1 и от зеркала 6 до второй поверхности мениска - L2. Расстояние d равно сумме расстояний от второй поверхности мениска 4 до зеркала 6 - d1 и от зеркала 6 до первой поверхности мениска 5 - d2.The CRT 1 light-emitting screen is located in the focal plane of a two-component lens, the length L of which is the distance from the first to the last lens of the lens and is located with the focal length f of the lens in the following ratio 2f>L> 1.7f. The first component of the lens consists of three lenses - the negative meniscus 2 facing the concave surface R 1 to a CRT 1 with a refractive index n 1 , and two positive menisci 3 and 4 facing the concave surfaces R 3 and R 5 to the CRT 1 with a refractive index n 2 and n 3, respectively. The values of the radii in absolute value of the first surfaces of the first, second and third lenses of the lens satisfy the inequality R 1 <R 3 <R 5 . Between the meniscus 4 and the second component of the lens in the form of a positive meniscus 5 with a refractive index n 4 there is a flat inclined reflective mirror 6. The positive meniscus 5 faces the concave R 7 with the concavity 6 and the convex surface of the meniscus 5 with radius R 8 is parabolic in the following ratio R 8 > 1.1f. Above the meniscus 5, there is a two-component translucent mirror 7, which is located between the windshield 8 and the eyes of the pilot 9. The length of the lens L is equal to the sum of the distances from the first surface of the meniscus 2 to mirror 6 - L 1 and from mirror 6 to the second surface of the meniscus - L 2 . The distance d is equal to the sum of the distances from the second surface of the meniscus 4 to the mirror 6 - d 1 and from the mirror 6 to the first surface of the meniscus 5 - d 2 .
На фиг.2 показано общее поле зрения индикатора 10 с 2W=30° и мгновенное поле зрения пилота 11.Figure 2 shows the total field of view of the
Устройство работает следующим образом. На экране ЭЛТ 1 сформированы прицельные метки и служебная информация. Лучи от экрана ЭЛТ 1 проходят через первый компонент объектива, отражаются от зеркала 6 и через второй компонент и двухкомпонентное полупрозрачное зеркало 7 попадают в глаза 9 пилота. Одновременно лучи от внешнего пространства, пройдя через лобовое стекло 8 и зеркало 7, также попадают в глаза 9 пилота. Таким образом пилот обозревает внешнее пространство перед самолетом одновременно с информацией с экрана ЭЛТ 1, так как последний находится в фокальной плоскости объектива. Двухкомпонентное зеркало 7 позволяет увеличить мгновенное поле зрения пилота 11 в вертикальной плоскости. Глаза пилота находятся на расстоянии Т=543 мм от индикатора. Меняя положение головы, пилот может обозревать любую часть всего поля зрения 10.The device operates as follows. On the screen of CRT 1 formed aiming marks and service information. The rays from the screen of the CRT 1 pass through the first component of the lens, are reflected from the mirror 6 and through the second component and the two-component translucent mirror 7 fall into the eyes of the pilot 9. At the same time, rays from the outer space, passing through the windshield 8 and mirror 7, also fall into the pilot's eyes 9. Thus, the pilot observes the external space in front of the aircraft simultaneously with the information from the CRT screen 1, since the latter is in the focal plane of the lens. The two-component mirror 7 allows you to increase the instantaneous field of view of the
На фото представлен коллиматорный авиационный индикатор, имеющий следующие характеристики f=104,2 мм, 2W=30°, который был разработан в соответствии с предлагаемым изобретением и впервые представлен на Международной выставке МАКС-2007.The photo shows a collimator aircraft indicator having the following characteristics f = 104.2 mm, 2W = 30 °, which was developed in accordance with the invention and was first presented at the International Exhibition MAKS-2007.
Claims (1)
2f>L>l,7f,
где f - фокусное расстояние;
L - длина объектива;
а длина воздушного промежутка d - расстояние между первым и вторым компонентами объектива,находится с фокусным расстоянием f в соотношении
d>1,1f,
где d - расстояние между первым и вторым компонентами объектива, показатели преломления стекол линз объектива находятся между собой в соотношении
1,75>n2 и n3>n1>n4>1,5,
где n2 - коэффициент преломления второй линзы объектива;
n3 - коэффициент преломления третьей линзы объектива;
n1 - коэффициент преломления первой линзы объектива;
n4 - коэффициент преломления четвертой линзы объектива;
а значения по абсолютной величине радиусов первой, второй и третьей линз объектива удовлетворяют неравенству
R1<R3<R5,
где R1 - значение радиуса первой поверхности первой линзы,
R3 - значение радиуса первой поверхности второй линзы,
R5 - значение радиуса первой поверхности третьей линзы,
а выпуклая поверхность четвертой линзы объектива выполнена параболической в соотношении
R8>1,1f,
где R8 - значение радиуса второй поверхности четвертой линзы. A collimator aviation indicator containing a cathode ray tube, a two-component lens, between the components of which an optical element is located in the air gap that breaks the optical axis, and a two-component translucent oblique mirror located above the lens, characterized in that the optical element that breaks the optical axis is made a flat reflecting mirror, a first lens component is made of three lenses - the first negative meniscus with n 1 refractive coefficient values iyami radii of the first and second surfaces R 1 and R 2, and the second and third positive meniscus with refractive indices n 2 and n 3 and values of radii of the first and second surfaces of R 3, R 4 and R 5, R 6, respectively, facing concavity to the screen CRT , the second component is a positive meniscus with a refractive index of n 4 and the values of the radii of the first and second surfaces R 7 and R 8 and facing concavity to the reflective mirror, while the length of the lens L is the distance from the first to the last lens of the lens is located with the focus the f distance of the lens in the following ratio:
2f>L> l, 7f,
where f is the focal length;
L is the length of the lens;
and the length of the air gap d is the distance between the first and second components of the lens, is with the focal length f in the ratio
d> 1,1f,
where d is the distance between the first and second components of the lens, the refractive indices of the glass of the lenses of the lens are in a ratio
1.75> n 2 and n 3 > n 1 > n 4 > 1.5,
where n 2 is the refractive index of the second lens of the lens;
n 3 is the refractive index of the third objective lens;
n 1 is the refractive index of the first lens of the lens;
n 4 is the refractive index of the fourth objective lens;
and the absolute values of the radii of the first, second and third lenses of the lens satisfy the inequality
R 1 <R 3 <R 5 ,
where R 1 is the value of the radius of the first surface of the first lens,
R 3 is the value of the radius of the first surface of the second lens,
R 5 is the value of the radius of the first surface of the third lens,
and the convex surface of the fourth objective lens is parabolic in the ratio
R 8 > 1.1f,
where R 8 is the value of the radius of the second surface of the fourth lens.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007146208/28A RU2358302C1 (en) | 2007-12-14 | 2007-12-14 | Collimating aircraft indicator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007146208/28A RU2358302C1 (en) | 2007-12-14 | 2007-12-14 | Collimating aircraft indicator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2358302C1 true RU2358302C1 (en) | 2009-06-10 |
Family
ID=41024826
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007146208/28A RU2358302C1 (en) | 2007-12-14 | 2007-12-14 | Collimating aircraft indicator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2358302C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2582210C1 (en) * | 2015-03-03 | 2016-04-20 | Открытое акционерное общество "ЛОМО" | Optical system for onboard projector indicator |
RU2594956C1 (en) * | 2015-06-23 | 2016-08-20 | Открытое акционерное общество "Загорский оптико-механический завод" | Two-channel indicator on windscreen |
RU2610620C1 (en) * | 2015-10-16 | 2017-02-14 | Владимир Петрович Куклев | Stereoscopic indicator displaying three-dimensional information through windscreen of aircraft |
-
2007
- 2007-12-14 RU RU2007146208/28A patent/RU2358302C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2582210C1 (en) * | 2015-03-03 | 2016-04-20 | Открытое акционерное общество "ЛОМО" | Optical system for onboard projector indicator |
RU2594956C1 (en) * | 2015-06-23 | 2016-08-20 | Открытое акционерное общество "Загорский оптико-механический завод" | Two-channel indicator on windscreen |
RU2610620C1 (en) * | 2015-10-16 | 2017-02-14 | Владимир Петрович Куклев | Stereoscopic indicator displaying three-dimensional information through windscreen of aircraft |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7131145B2 (en) | head mounted display | |
US5452126A (en) | Lightweight binocular telescope | |
US4269476A (en) | Helmet-mounted display system | |
US20170192239A1 (en) | Light guide, virtual image display device, and light guide unit | |
US9753268B2 (en) | Reticle unit, optical instrument, and rifle scope | |
US8310763B2 (en) | Informative eyeglasses | |
US20160187131A1 (en) | Binoculars Rangefinder | |
EP2453287A1 (en) | Reticle unit and optical device | |
WO2018112929A1 (en) | Composite prism for multi-functional telescope, and binocular telescopic optical system for same | |
CN109844614B (en) | Display device | |
JP6539886B2 (en) | Image reversing prism | |
JP2018180031A (en) | Dot sight | |
TW201600880A (en) | Collimator lens | |
WO2007055143A1 (en) | Collimator | |
RU2358302C1 (en) | Collimating aircraft indicator | |
US11619466B2 (en) | Dot sight device | |
CN204405927U (en) | Ultrashort out-of-focus projection camera lens | |
RU2358303C1 (en) | Wide-angle collimating indicator | |
RU2358304C1 (en) | Wide-angle collimating indicator | |
US7466481B2 (en) | Binocular with disparate fields of view | |
KR20080082068A (en) | Optical system of head mounted display | |
TWI810955B (en) | Optical lens and display device | |
CN217541659U (en) | Holographic sighting telescope optical device | |
US2393782A (en) | Ocular | |
KR102449588B1 (en) | Telescopic sight having two sighting points |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121215 |
|
TK4A | Correction to the publication in the bulletin (patent) |
Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -MM4A- IN JOURNAL: 28-2013 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131215 |