RU2682994C2 - Bifocal sight with two fields of vision - Google Patents

Abstract

FIELD: instrument engineering.SUBSTANCE: invention relates to optic instrument-making industry and can be used in optic sights in order to increase speed and accuracy of sight shooting. Bifocal sight with two fields of vision comprises in one body a collimator channel with a wide field of vision without optical magnification and an optoelectronic channel with a narrow field of vision and outputting a magnified image on a display, having a viewing angle of not less than 10 degrees, for simultaneous viewing of two images with different magnification.EFFECT: enabling observation of a target with two eyes as an image without magnification and an enlarged image while simultaneously viewing said images in a collimating channel window and on a display, at that, it is not required to observe scenes on the display with increase in performing mechanical switching or any control actions by hands.1 cl, 1 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в оптических прицелах с целью увеличения скорости и точности прицельной стрельбы. Технический результат достигается использованием прицела с двумя каналами и двумя полями зрения и прицеливания. Один канал выполнен коллиматорным без оптического увеличения, второй - оптико-электронным с возможностью увеличения наблюдаемого поля зрения электронным способом.The invention relates to optical instrumentation and can be used in optical sights in order to increase the speed and accuracy of aimed shooting. The technical result is achieved by using a sight with two channels and two fields of view and aiming. One channel is made collimator without optical zoom, the second - optoelectronic with the possibility of increasing the observed field of view electronically.

Уровень техникиState of the art

Осуществить точный выстрел с помощью целика и мушки чрезвычайно сложно, так как глаза не имеют собственной линии визирования. Для решения этой задачи были разработаны телескопические прицелы с объективами и окулярами. В фокальной плоскости объектива или окуляра устанавливается прицельная марка, при наведении которой на цель, производится точное наведение прицела и оружия на цель по оптической оси. При этом увеличение такого прицела равно отношению фокусного расстояния объектива к фокусному расстоянию окуляра, и, как правило, не меняется. Дальнейший принципиальный шаг в развитии прицелов -появление прицелов переменной кратности - панкратических прицелов. Фокусное расстояние, или фокальный отрезок объектива или окуляра у этих прицелов меняется, что приводит к изменению увеличения всего прицела.It is extremely difficult to carry out an accurate shot with a rear sight and a front sight, since the eyes do not have their own line of sight. To solve this problem, telescopic sights with lenses and eyepieces were developed. An aiming mark is set in the focal plane of the lens or eyepiece, when you aim it at the target, the sight and weapons are precisely aimed at the target along the optical axis. In this case, an increase in such a sight is equal to the ratio of the focal length of the lens to the focal length of the eyepiece, and, as a rule, does not change. A further fundamental step in the development of sights is the appearance of sights of variable magnification - panocratic sights. The focal length, or focal segment of the lens or eyepiece for these sights varies, which leads to a change in the increase in the entire sight.

При всех достоинствах панкратических прицелов перед прицелами с постоянной кратностью выявилось и основное неудобство в их использовании. При малом увеличении прицела наблюдатель видит большую часть сцены, но в мелком формате, а при большом увеличении - более детально видит только ограниченную часть поля зрения, видимого при малом увеличении. При этом быстро перемещающаяся цель исчезает из ограниченного поля зрения прицела с увеличением. Для захвата цели прицелом при ее потере в узком поле зрения прицела с увеличением приходится осуществлять поиск ее по пространству, что не всегда бывает удачно и успешно в ограниченное время.With all the advantages of pancratic sights in front of sights with constant multiplicity, the main inconvenience in their use was revealed. With a small increase in the scope, the observer sees a large part of the scene, but in a small format, and with a large magnification - in more detail he sees only a limited part of the field of view visible at a small magnification. In this case, the rapidly moving target disappears from the limited field of view of the sight with an increase. To capture the target with the sight when it is lost in the narrow field of view of the sight with an increase, it is necessary to search for it in space, which is not always successful and successful in a limited time.

Исходя из этого, возникает потребность в получении возможности обозревать большое пространство в районе цели даже при малом увеличении, а центральную часть поля зрения желательно видеть одновременно с большим увеличением для более детального рассматривания и прицеливания по выбранной цели, не теряя из вида обстановку, окружающую цель.Proceeding from this, there is a need to be able to view a large space in the target area even with a small increase, and it is desirable to see the central part of the field of view simultaneously with a large increase for more detailed viewing and aiming at the chosen target, without losing sight of the environment surrounding the target.

С точки зрения оптики такой прицел должен иметь два фокусных расстояния (два увеличения) одновременно, то есть необходим бифокальный прицел. Эти прицелы обладают двумя увеличениями одновременно. Учитывая, что самое широкое поле зрения у коллиматорного прицела без увеличения, на базе именно этого прицела происходила разработка заявляемого бифокального прицела.From the point of view of optics, such a sight should have two focal lengths (two magnifications) at the same time, that is, a bifocal sight is needed. These sights have two magnifications simultaneously. Considering that the widest field of view of a collimator sight is without magnification, the development of the claimed bifocal sight was based on this sight.

Излучение от источника света в коллиматорном прицеле преобразуется линзой коллиматора в параллельный пучок и через полупрозрачное зеркало или призму направляется в глаз наблюдателя вместе с изображением реальной сцены. Другой разновидностью коллиматорной схемы прицела может быть специальное полупрозрачное зеркало в форме, близкой к сферической, которое отражает излучение точечного источника света в зрачок наблюдателя. При поперечных перемещениях глаза прицельная марка с точки зрения наблюдателя также перемещается по полю зрения прицела, оставаясь на точке прицеливания вне зависимости от положения глаза наблюдателя относительно прицела. Коллиматорный прицел обеспечивает очень высокую скорость прицеливания - примерно в 2-3 раза выше, чем традиционные. При использовании коллиматорного прицела нет необходимости совмещать три точки - мушку, целик и цель. При прицеливании необходимо навести прицельную марку, сколлимированную на бесконечность, на цель. Коллиматорные прицелы имеют большие поля зрения и возможность наблюдать за сценой и вести прицельную стрельбу двумя глазами на любом удалении от прицела. Разновидностью коллиматорных прицелов являются голографические прицелы, в которых мнимое изображение прицельной марки на бесконечности формируется предварительно записанной или синтезированной голограммой этой марки.Radiation from a light source in a collimator sight is converted by a collimator lens into a parallel beam and is directed through a translucent mirror or prism into the observer's eye along with the image of a real scene. Another kind of collimator sight scheme can be a special translucent mirror in a shape close to spherical, which reflects the radiation of a point source of light into the pupil of the observer. With transverse eye movements, the sighting mark from the point of view of the observer also moves along the field of view of the sight, remaining at the aiming point regardless of the position of the observer's eye relative to the sight. The collimator sight provides a very high aiming speed - about 2-3 times higher than traditional ones. When using a collimator sight, there is no need to combine three points - the front sight, the rear sight and the target. When aiming, you need to aim the reticle, collimated to infinity, on the target. Collimator sights have large fields of view and the ability to observe the scene and conduct aimed shooting with two eyes at any distance from the sight. A variety of collimator sights are holographic sights, in which the imaginary image of the aiming mark at infinity is formed by a pre-recorded or synthesized hologram of this mark.

Все коллиматорные прицелы не имеют увеличения для реализации достоинств их конструкции. Однако прицеливание на дальние дистанции выше 300 метров при отсутствии оптического увеличения становится сложным, скорость и точность стрельбы значительно уменьшается. Для прицеливания на эти дистанции используются телескопические прицелы с изменяемой кратностью увеличения или прицелы с постоянным увеличением. Увеличение в прицелах, как и в телескопических системах, формируется на основе соотношения фокального отрезка объектива к фокальному отрезку окуляра. В фокусе объектива или окуляра устанавливается прицельная марка. Прицелы, которые имеют одновременно два разных увеличения, должны иметь и два разных фокальных отрезка объектива или окуляра. Поэтому такие прицелы называют бифокальными. В зависимости от увеличения прицел имеет поле зрения. Наиболее широкое поле зрения при одних и тех же оптических параметрах (диаметр входного зрачка, апертура и т.д.) имеют прицелы без увеличения, с кратностью увеличения 1х. При увеличении поле зрения становится более узким. Поэтому бифокальные прицелы имеют еще и два разных поля зрения, которые должны быть видны одновременно.All collimator sights do not have an increase to realize the advantages of their design. However, aiming at long distances above 300 meters in the absence of optical zoom becomes difficult, the speed and accuracy of shooting is significantly reduced. To aim at these distances, telescopic sights with a variable magnification ratio or sights with a constant increase are used. The increase in sights, as in telescopic systems, is formed on the basis of the ratio of the focal segment of the lens to the focal segment of the eyepiece. An aiming mark is set in the focus of the lens or eyepiece. Sights that have two different magnifications at the same time must have two different focal segments of the lens or eyepiece. Therefore, such sights are called bifocal. Depending on the magnification, the scope has a field of view. The widest field of view with the same optical parameters (diameter of the entrance pupil, aperture, etc.) have sights without magnification, with a magnification of 1x. With increasing field of view becomes narrower. Therefore, bifocal sights also have two different fields of view, which should be visible at the same time.

Для устранения недостатка коллиматорных прицелов, вызванных отсутствием увеличения, разрабатываются оптические системы для одновременного выведения как изображения без увеличения с широким полем зрения, так и с увеличением и узким полем зрения. По патенту RU 2484508 оптический бифокальный прицел имеет поле зрения, наблюдаемое через окуляр, разделенное на два сегмента. Благодаря специальной конструкции прицела в одном сегменте выводится изображение без увеличения с широким обзором, а во втором сегменте - увеличенная центральная часть поля зрения. В сегменте без увеличения поле зрения прицела равно 24-м градусам, а во втором сегменте с увеличением в 3,5 раза поле зрения равно 3-м градусам. Недостатком данного прицела является невозможность наблюдения цели двумя глазами; наблюдение и прицельная стрельба производится через окуляр. Это значительно уменьшает удобство использования прицела по этому патенту в сравнении с коллиматорными. Прицел по данному изобретению (коллиматорный прицел) является бифокальным, так как глаз наблюдателя видит одновременно изображение с разной кратностью увеличения.To eliminate the lack of collimator sights caused by the lack of magnification, optical systems are being developed to simultaneously display both images without magnification with a wide field of view, and with an increase and a narrow field of view. According to patent RU 2484508, the bifocal optical sight has a field of view observed through an eyepiece divided into two segments. Thanks to the special design of the sight, an image without magnification with a wide view is displayed in one segment, and in the second segment the enlarged central part of the field of view is displayed. In the segment without an increase, the field of view of the sight is 24 degrees, and in the second segment with an increase of 3.5 times the field of view is 3 degrees. The disadvantage of this sight is the inability to observe the target with two eyes; observation and aimed shooting is done through the eyepiece. This significantly reduces the convenience of using the scope of this patent in comparison with collimator. The scope of this invention (collimator scope) is bifocal, since the observer’s eye sees simultaneously an image with different magnification.

Известен бифокальный прицел по патенту US 9,303,952 (April, 5, 2016), содержащий телескопический канал с увеличением и оптический канал без увеличения. Переключение каналов производится механическим перемещением зеркала. Недостатком этого решения также является невозможность наблюдения двумя глазами как изображения без увеличения, так и изображение с увеличением. Это также вызвано необходимостью смотреть в прицел через окуляр. Этот прицел не является бифокальным.Known bifocal sight according to patent US 9,303,952 (April, 5, 2016), containing a telescopic channel with magnification and an optical channel without magnification. Channel switching is performed by mechanical movement of the mirror. The disadvantage of this solution is the inability to observe with two eyes both the image without magnification, and the image with magnification. It is also caused by the need to look into the sight through the eyepiece. This scope is not bifocal.

Известны прицелы по патентам US 7,869,125 и US 8,432,610 фирмы Raytheon Canada Limited, реализованные в прицелах марки Elcan Specter с возможностью быстрой смены увеличения поворотом рычага на прицеле. Смена увеличения производится поворотом группы линз. В одном положении прицел не имеет увеличения и имеет широкий угол обзора, при другом положении группы линз внутри оптической системы прицела, увеличение может быть 4 раза или 6 раз. Недостатком этой конструкции является также невозможность одновременного наблюдения двумя глазами изображения с увеличением и необходимость производить механические перемещения, которые могут приводить к потере из узкого поля зрения прицела в режиме увеличения цели. Прицелы по этим патентам являются прицелами со сменной кратностью увеличения, но не являются бифокальными.Known sights for patents US 7,869,125 and US 8,432,610 of the company Raytheon Canada Limited, implemented in the sights of the brand Elcan Specter with the ability to quickly change magnification by turning the lever on the sight. Change of magnification is made by turning a group of lenses. In one position, the sight does not have an increase and has a wide viewing angle, with a different position of the lens group inside the optical system of the sight, the increase can be 4 times or 6 times. The disadvantage of this design is the impossibility of simultaneous observation with two eyes of the image with the increase and the need to make mechanical movements, which can lead to loss of sight from a narrow field of view in the target magnification mode. The sights of these patents are sights with a variable magnification, but are not bifocal.

Известен также прицел по патенту на полезную модель RU 150 577 -комбинированный прицел, содержащий коллиматорный канал и телескопический канал с увеличением. Оба канала оптические. Полезная модель прицела по этому патенту обладает всеми преимуществами коллиматорного прицела для наблюдения цели двумя глазами и быстрой точной стрельбы. Однако при необходимости прицельной стрельбы на дистанции свыше 300 метров эти преимущества исчезают, так как необходимо осуществлять наблюдение через окуляр телескопического прицела. Для смены положения наблюдения в коллиматорный канал двумя глазами на наблюдение одним глазом с удалением от окуляра не более 50 мм необходимо некоторое время и движение рук и тела. Во время смены положения наблюдения цель может выйти из узкого поля зрения телескопического канала и будет потеряна. Для поиска цели необходимо произвести обратное движение для наблюдения в коллиматорный канал с широким полем зрения, произвести поиск цели, предварительное наведение и перемену наблюдения для более точной стрельбы через телескопический канал. По данному патенту производится «Прицел комбинированный COD2» Унитарным предприятием «НТЦ «ЛЭМТ» БелОМО». Прицел также не является бифокальным, так как невозможно одновременно наблюдать изображение с увеличением и без увеличения в коллиматорный канал.The sight according to the patent for utility model RU 150 577 is also known as a combined sight containing a collimator channel and a telescopic channel with magnification. Both channels are optical. The utility model of the scope of this patent has all the advantages of a collimator scope for observing a target with two eyes and fast accurate shooting. However, if you need aimed shooting at a distance of more than 300 meters, these advantages disappear, since it is necessary to observe through the eyepiece of a telescopic sight. To change the observation position into the collimator channel with two eyes, observation with one eye with a distance of no more than 50 mm from the eyepiece requires some time and movement of the arms and body. During the change of observation position, the target can leave the narrow field of view of the telescopic channel and be lost. To search for a target, it is necessary to make a reverse movement for observation into a collimator channel with a wide field of view, search for a target, preliminary guidance and change of observation for more accurate shooting through a telescopic channel. According to this patent, “Combined Sight COD2” is produced by the Unitary Enterprise “STC LEMT BelOMO”. The sight is also not bifocal, since it is impossible to simultaneously observe the image with magnification and without magnification in the collimator channel.

Известен прицел по заявке на патент US 2012/0033195, содержащий коллиматорный канал с широким полем зрения без увеличения и оптико-электронную телевизионную систему с выводом изображения в смотровое окно коллиматорного прицела через систему линз и призм. Недостатком прицела по этому патенту является необходимость закрывать смотровое окно коллиматорного прицела при необходимости вести прицельную стрельбу через оптико-электронный телевизионный канал. Необходимость этого может быть вызвана, в том числе большой разностью в освещенности между проходящим светом сцены наблюдения и потоком света от излучающего микродисплея с отражением от полупрозрачной призмы. Прицел содержит коллиматорный оптический канал прямого наблюдения без увеличения, оптико-электронный телевизионный канал, через который можно осуществлять наблюдение с любым увеличением. Поле зрения коллиматорного канала является наиболее широким и неизменным, поле зрения оптико-электронного телевизионного канала изменяется в зависимости от степени увеличения и составляет часть от поля зрения коллиматорного прицела. Наблюдение и поиск цели в прицеле по этому патенту производится как при использовании обычного коллиматорного прицела двумя глазами. При необходимости наблюдения и прицельной стрельбы с увеличением производится закрытие коллиматорного канала и отображение через систему линз и призм изображение с микродисплея телевизионного канала в окне коллиматорного канала. Изображение от микродисплея формирует прицельную марку в коллиматорном канале при его открытии створкой. Однако потребляемая мощность электронной схемы формирования изображения и микродисплея значительно больше мощности, потребляемой одним светодиодом, обычно используемом в оптических схемах коллиматорных прицелов. Это приводит к необходимости иметь большую мощность аккумуляторов в прицеле для постоянной работы всего оптико-электронного телевизионного канала, даже в том случае, когда он не используется для вывода всего изображения, а используется только для вывода изображения прицельной марки. Для прицелов и носимых приборов энергопотребление является существенным фактором. Ограниченное время работы прицела может привести к ситуации выключения прицельной марки в момент наибольшей необходимости - в момент прицеливания и стрельбы. Для оптико-электронных приборов достигнутый технический уровень работы от одного элемента аккумуляторов размера 14500 типа «АА» напряжением 1,2 В не превышает 4-х часов, в то время как длительность работы коллиматорного прицела типа «red dot» с формированием прицельной марки в виде одной точки, например, у прицелов фирмы «Aimpoint» достигает нескольких десятков тысяч часов.Known sight according to patent application US 2012/0033195, containing a collimator channel with a wide field of view without magnification and an optoelectronic television system with image output to the viewing window of a collimator sight through a system of lenses and prisms. The disadvantage of the scope of this patent is the need to close the viewing window of the collimator scope, if necessary, to conduct targeted shooting through the optoelectronic television channel. The need for this can be caused, among other things, by a large difference in illumination between the transmitted light of the observation scene and the light flux from the emitting microdisplay with reflection from a translucent prism. The sight contains a collimator optical channel for direct observation without magnification, an optoelectronic television channel through which you can monitor at any magnification. The field of view of the collimator channel is the widest and unchanged, the field of view of the optoelectronic television channel varies depending on the degree of increase and is part of the field of view of the collimator sight. Observation and search for a target in the scope of this patent is carried out as if using a conventional collimator scope with two eyes. If it is necessary to observe and aim with increasing magnification, the collimator channel is closed and the image from the microdisplay of the television channel is displayed in the window of the collimator channel through the lens and prism system. The image from the microdisplay forms an aiming mark in the collimator channel when it is opened by the sash. However, the power consumption of the electronic imaging circuit and microdisplay is much greater than the power consumed by a single LED, commonly used in optical circuits of collimator sights. This makes it necessary to have high battery power in the sight for continuous operation of the entire optoelectronic television channel, even when it is not used to display the entire image, but is used only to display the image of the aiming mark. For sights and wearable devices, power consumption is a significant factor. The limited time of the sight can lead to a situation when the aiming mark is turned off at the moment of greatest need - at the time of aiming and shooting. For optoelectronic devices, the achieved technical level of operation from one element of 14,500 AA batteries of 1.2 V voltage does not exceed 4 hours, while the duration of the red dot collimator sight with the formation of an aiming mark in the form one point, for example, at the sights of the company "Aimpoint" reaches several tens of thousands of hours.

Прицел по этому патенту также требует осуществлять механические движения для смены полей зрения и возможности наблюдения с увеличением через оптико-электронный телевизионный канал.The scope of this patent also requires mechanical movements to change the fields of view and the ability to observe with magnification through an optoelectronic television channel.

Прицел по заявке на патент US 2012/0033195 наиболее близок по конструктивному исполнению к заявляемому бифокальному прицелу, так как содержит коллиматорный канал. Однако, при конструктивной схожести прицел по заявке US 2012/0033195 имеет существенное отличие и не может быть прототипом, так как не является бифокальным прицелом с возможностью одновременного наблюдения сцены без увеличения и части сцены - с увеличением.The scope of the patent application US 2012/0033195 is the closest in design to the claimed bifocal scope, as it contains a collimator channel. However, with structural similarity, the scope according to the application US 2012/0033195 has a significant difference and cannot be a prototype, since it is not a bifocal scope with the possibility of simultaneous observation of the scene without magnification and part of the scene - with magnification.

Из всех перечисленных патентов на наиболее близкие по конструкции прицелы прототипом является прицел по патенту RU 2484508. Он единственный является бифокальным прицелом и отвечает совокупности признаков заявляемого прицела. Однако, как показано выше, прототип имеет существенные недостатки, которые устранены в заявляемом прицеле, а именно: невозможность наблюдать сцену двумя глазами и невозможность наблюдать оба поля зрения (с увеличением и без увеличения) двумя глазами. Прототип выполнен по оригинальной, но классической телескопической схеме, содержащей объектив и окуляр, и соответственно имеет все минусы применения окуляра в сравнении с коллиматорной схемой. При наличии окуляра в оптической системе глаз наблюдателя должен занимать определенное положение по отношению к окуляру, на определенном удалении и отклоняться от оптической оси не более рассчитанного для окуляра угла. Кроме этого, необходима диоптрийная подстройка под особенности глаза наблюдателя с учетом возможных дефектов зрения, близорукости или дальнозоркости. Всех этих недостатков лишена коллиматорная схема, которая не имеет окуляров. Но изображение с увеличением во всех конструкциях предшествующего технического уровня получали с использованием окуляра, что исключало наблюдение сцены двумя глазами.Of all the patents listed for the sights that are closest in design, the prototype is the sight according to patent RU 2484508. It is the only bifocal sight and meets the totality of the features of the claimed sight. However, as shown above, the prototype has significant shortcomings that are eliminated in the claimed sight, namely: the inability to observe the scene with two eyes and the inability to observe both fields of view (with and without magnification) with two eyes. The prototype is made according to the original, but classical telescopic scheme, containing a lens and an eyepiece, and accordingly has all the disadvantages of using the eyepiece in comparison with the collimator scheme. If there is an eyepiece in the optical system, the observer's eye should occupy a certain position relative to the eyepiece, at a certain distance and deviate from the optical axis no more than the angle calculated for the eyepiece. In addition, a diopter adjustment is necessary for the characteristics of the observer’s eye, taking into account possible visual defects, myopia or hyperopia. The collimator circuit, which has no eyepieces, is deprived of all these shortcomings. But the image with the increase in all the constructions of the previous technical level was obtained using an eyepiece, which excluded observing the scene with two eyes.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Устранение недостатков бифокального прицела взятого в качестве прототипа достигается введением в прицел не только коллиматорного канала, но и оптико-электронного канала для получения увеличенного изображения наблюдаемой в коллиматорный канал сцены. Вывод изображения осуществляется непосредственно на дисплей, смонтированный на корпусе прицела в непосредственной близости от окна коллиматорного канала без использования окуляров. Для возможности одновременного наблюдения изображения в окне коллиматорного канала и на дисплее, последний должен иметь угол обзора не менее 10-ти градусов.Elimination of the disadvantages of the bifocal sight taken as a prototype is achieved by introducing into the sight not only a collimator channel, but also an optoelectronic channel to obtain an enlarged image of the scene observed in the collimator channel. Image output is carried out directly on the display mounted on the sight housing in the immediate vicinity of the window of the collimator channel without the use of eyepieces. To be able to simultaneously observe the image in the window of the collimator channel and on the display, the latter should have a viewing angle of at least 10 degrees.

Устройство по настоящему изобретению содержит в одном корпусе оптический коллиматорный канал с собственной системой формирования прицельной марки и оптико-электронный канал с выводом изображения на дисплей с широким углом обзора. Применение дисплея без окуляра и оптических элементов позволяет полностью реализовать преимущества коллиматорного оптического прицела для быстрой стрельбы и не требует для наблюдения на дисплее сцены с увеличением осуществлять механические переключения или какие-либо управляющие действия руками. Благодаря тому, что дисплей смонтирован непосредственно на корпусе прицела в глаз наблюдателя попадает создаваемое им изображение некоторой части широкого поля зрения коллиматорного канала в зависимости от кратности увеличения. Оптическое увеличение оптико-электронного канала может быть заранее заложено в конструкцию выбором объектива оптико-электронного канала и в последующем не может быть изменено, если объектив оптико-электронного канала имеет фиксированное фокальное расстояние. Кратность увеличения всего оптико-электронного канала может широко изменяться применением электронного увеличения наблюдаемой сцены. Заявителю неизвестна конструкция бифокального прицела, содержащего в одном корпусе коллиматорный канал без оптического увеличения и оптико-электронный канал, производящий увеличение части наблюдаемой в коллиматорный канал сцены, с возможностью наблюдения одновременно двумя глазами изображения без увеличения и изображения с увеличением. Конструкция бифокального прицела представлена на чертеже: коллиматорный канал (А) содержит устройство формирования оптической прицельной марки (5) на основе светодиода, зеркало для направления изображения марки в глаз наблюдателя (6). Оптико-электронный канал с увеличением (Б) содержит объектив (1), фотоприемное устройство (2), блок обработки изображения и формирования электронной прицельной марки (3), дисплей с углом обзора не менее 10-ти градусов для наблюдения увеличенного изображения (4).The device of the present invention contains in one housing an optical collimator channel with its own reticle forming system and an optoelectronic channel with image display on a wide viewing angle. The use of a display without an eyepiece and optical elements allows you to fully realize the advantages of a collimator optical sight for fast shooting and does not require mechanical switching or any control actions to be carried out to observe a scene with an increase in magnification. Due to the fact that the display is mounted directly on the sight body, an image created by it of some part of the wide field of view of the collimator channel gets into the observer’s eye, depending on the magnification. The optical magnification of the optoelectronic channel can be preliminarily incorporated into the design by selecting the lens of the optoelectronic channel and subsequently cannot be changed if the lens of the optoelectronic channel has a fixed focal distance. The magnification factor of the entire optoelectronic channel can be widely varied by applying electronic magnification of the observed scene. The applicant is not aware of the design of a bifocal sight containing in one housing a collimator channel without optical magnification and an optoelectronic channel that enlarges a portion of the scene observed in the collimator channel, with the possibility of simultaneously observing an image without magnification and an image with magnification with two eyes. The design of the bifocal sight is shown in the drawing: the collimator channel (A) contains a device for forming an optical aiming mark (5) based on the LED, a mirror for directing the image of the mark into the eye of the observer (6). An optical-electronic channel with magnification (B) contains a lens (1), a photodetector (2), an image processing and electronic aiming marking unit (3), a display with a viewing angle of at least 10 degrees to observe an enlarged image (4) .

Порядок применения и использования бифокального прицелаThe order of application and use of the bifocal sight

Работа с бифокальным прицелом производится следующим образом. Перед использованием необходимо провести пристрелку и выверку коллиматорного оптического канала. Приведение к «нормальному бою» осуществляется в соответствии со стандартной процедурой и по широко известным методикам. По положению прицельного знака коллиматорного канала выставляется положение электронной марки оптико-электронного телевизионного канала, добиваясь максимального пространственного совпадения их проекций на цель. Наблюдение осуществляется двумя глазами в окно оптического коллиматорного канала, при этом в окне оптико-электронного канала отображается увеличенная часть широкого поля зрения коллиматорного канала. Расположение рядом окон коллиматорного и дисплея оптико-электронного канала позволяет максимально быстро и эффективно ориентироваться в наблюдаемой сцене без потери цели. Периферийное зрение наблюдателя воспринимает изображение на дисплее оптико-электронного канала при наблюдении в коллиматорный канал. При необходимости произвести более точное прицеливание наблюдатель переводит взгляд на дисплей оптико-электронного телевизионного канала, производит корректировку положения оружия в соответствии с положением электронной прицельной марки и производит прицельную стрельбу. Использование для формирования прицельной марки коллиматорного канала собственного светодиода и возможность отключения оптико-электронного канала позволяет значительно увеличить время работы всего прицела. При применении в конструкции прицела независимого питания каждого канала от собственного аккумулятора можно увеличить надежность прицела в целом. При отключении питания оптико-электронного канала останется работоспособным оптический коллиматорный канал без возможности наблюдения сцены с увеличением. Вместе с надежностью бифокального прицела увеличивается защищенность наблюдателя и исключается возможность остаться без прицела в ответственный момент.Work with a bifocal sight is as follows. Before use, it is necessary to carry out adjustment and alignment of the collimator optical channel. Bringing to a "normal battle" is carried out in accordance with the standard procedure and by widely known methods. By the position of the sighting mark of the collimator channel, the position of the electronic mark of the optoelectronic television channel is set, achieving the maximum spatial coincidence of their projections on the target. Observation is carried out with two eyes through the window of the optical collimator channel, while an enlarged part of the wide field of view of the collimator channel is displayed in the window of the optoelectronic channel. The location near the windows of the collimator and the display of the optoelectronic channel allows you to quickly and efficiently navigate in the observed scene without losing the target. The peripheral vision of the observer perceives the image on the display of the optoelectronic channel when observed in a collimator channel. If it is necessary to make a more accurate aiming, the observer looks at the display of the optoelectronic television channel, adjusts the position of the weapon in accordance with the position of the electronic aiming mark, and performs aimed shooting. The use of an own LED for forming an aiming mark of the collimator channel and the ability to turn off the optoelectronic channel can significantly increase the operating time of the entire sight. When used in the design of the sight of independent power supply for each channel from its own battery, the reliability of the sight can be increased as a whole. When the power of the optoelectronic channel is turned off, the optical collimator channel will remain operational without the possibility of observing the scene with magnification. Together with the reliability of a bifocal sight, the observer's security increases and the possibility of remaining without a sight at a crucial moment is excluded.

Промышленная применимостьIndustrial applicability

На предприятии-заявителе был изготовлен бифокальный прицел, содержащий корпус, прицельную марку с подсветкой светодиодом, специальное асферическое полупрозрачное зеркало, совмещающее изображение цели, и спроецированное на бесконечность изображение прицельной марки. На стороне, обращенной к наблюдаемой сцене, была установлена миниатюрная видеокамера Sony Super-HAD. В корпусе бифокального прицела расположен также электронный блок обработки изображения и формирования электронной прицельной марки оптико-электронного канала. В том же корпусе - на стороне, обращенной к наблюдателю, был установлен OLED дисплей Samsung размером 24 мм по диагонали. Коллиматорный канал ручками выверки положения прицельной марки был приведен к «нормальному бою», при котором средняя точка прицеливания совпадала с центром мишени. Одновременно наблюдая в окно коллиматорного канала и дисплей оптико-электронного канала, настройками добились совпадения положения электронной прицельной марки с положением прицельной марки коллиматорного канала. При наблюдении в окно коллиматорного канала периферическим зрением можно было видеть дисплей, благодаря широкому углу обзора выбранного дисплея. Для перехода к изображению с увеличением необходимо только перевести взгляд на дисплей, находящийся непосредственно на корпусе. Перевод взгляда занимает тысячные доли секунды и происходит без потери изображения цели в оптическом коллиматорном канале. Тестовые стрельбы по методике, учитывающей скорость и точность стрельбы, показали увеличение результативности стрельбы от 10 до 15% на дистанциях до 200 метров, и от 20 до 26% - на дистанциях до 400 метров. При этом на дисплее отображалась малая часть поля зрения коллиматорного канала с увеличением в 4 раза.At the applicant enterprise, a bifocal sight was made, comprising a housing, an reticle with an LED backlight, a special aspherical translucent mirror that combines an image of the target, and an image of the reticle that was projected to infinity. On the side facing the observed scene, a miniature Sony Super-HAD camcorder was installed. An electronic image processing unit and forming an electronic aiming mark of the optoelectronic channel is also located in the case of the bifocal sight. In the same case - on the side facing the observer, a Samsung OLED display with a size of 24 mm was installed diagonally. The collimator channel with the aiming mark alignment handles was brought to “normal combat”, in which the average aiming point coincided with the center of the target. At the same time, observing through the window of the collimator channel and the display of the optoelectronic channel, the settings achieved the coincidence of the position of the electronic aiming mark with the position of the aiming mark of the collimator channel. When observing through the window of the collimator channel with peripheral vision, it was possible to see the display due to the wide viewing angle of the selected display. To switch to an image with magnification, you only need to look at the display located directly on the case. A glance takes thousandths of a second and occurs without loss of image of the target in the optical collimator channel. Test firing according to the method, taking into account the speed and accuracy of the firing, showed an increase in firing efficiency from 10 to 15% at distances of up to 200 meters, and from 20 to 26% - at distances of up to 400 meters. At the same time, a small part of the field of view of the collimator channel was displayed on the display with an increase of 4 times.

Claims (2)

1. Бифокальный прицел с двумя полями зрения, отличающийся тем, что содержит в одном корпусе коллиматорный канал с широким полем зрения без оптического увеличения и оптико-электронный канал с узким полем зрения и выводом увеличенного изображения на дисплей, имеющий угол обзора не менее 10-ти градусов, для возможности одновременного наблюдения двух изображений с разным увеличением.1. Bifocal sight with two fields of view, characterized in that it contains in one housing a collimator channel with a wide field of view without optical magnification and an optoelectronic channel with a narrow field of view and outputting the enlarged image to a display having a viewing angle of at least 10 degrees, for the possibility of simultaneous observation of two images with different magnifications. 2. Бифокальный прицел с двумя полями зрения по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит еще один дисплей на боковой поверхности прицела для дублирования на него увеличенного изображения при стрельбе из-за преграды.2. A bifocal sight with two fields of view according to claim 1, characterized in that it further comprises another display on the side surface of the sight for duplicating an enlarged image on it when firing from behind an obstacle.

Images