RU2803108C1 - Aiming grid forming device - Google Patents

Abstract

FIELD: optical collimator sights.

SUBSTANCE: invention relates to a device for forming an aiming grid. The device comprises a power source, sources of optical radiation, switches for selecting the type of the aiming grid and controlling the brightness of the aiming grid. The device is also equipped with light guides combined into groups, the number of which is equal to the number of optical radiation sources and the number of interchangeable aiming grid sighting marks. The ends of each group are connected to each other and the ends are directed to the emitting surface of the corresponding source of optical radiation and are inserted into the holes of the additionally introduced opaque mask in such a way that the luminous ends of the light guides of each group form their own aiming mark of the aiming grid on the mask surface.

EFFECT: reduced energy consumption and improved accuracy of aiming and calibration.

2 cl, 3 dwg

Description

Область и уровень техникиField and State of the Art

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в оптических коллиматорных прицелах стрелкового оружия.The invention relates to optical instrument making and can be used in optical collimator sights for small arms.

Одним из базовых элементов коллиматорных прицелов являются устройства формирования прицельной сетки. Формируемые устройством прицельные сетки состоят из прицельных знаков, вспомогательных линий и дополнительных изображений. Прицельный знак - основной элемент прицельной сетки. Он имеет характерную точку, которая при прицеливании совмещается с целью, например: центр перекрестия, вершина угольника, конец вертикального штриха, центр окружности. Характерные типы прицельных знаков представлены на Фиг. 3.One of the basic elements of collimator sights are devices for forming an aiming reticle. The aiming reticles generated by the device consist of aiming marks, auxiliary lines and additional images. The aiming mark is the main element of the aiming reticle. It has a characteristic point, which, when aiming, is aligned with the target, for example: the center of the crosshair, the top of the square, the end of the vertical stroke, the center of the circle. Typical types of aiming marks are shown in Fig. 3.

Идеальной прицельной сетки не существует и на выбор прицельной сетки влияют ряд факторов: например, тип и характеристики оружия, оснащаемого прицелом, обстановка в которой планируется использовать оружие и даже уровень подготовки стрелка. Поэтому желательно иметь возможность оперативной смены и выверки отдельных элементов, прицельных знаков и сетки целиком. Известны оптические прицелы, в которых смена прицельных знаков осуществляется механическим способом.There is no ideal reticle, and the choice of reticle is influenced by a number of factors: for example, the type and characteristics of the weapon equipped with the sight, the environment in which the weapon is planned to be used, and even the level of training of the shooter. Therefore, it is desirable to have the ability to quickly change and align individual elements, sighting marks and the entire reticle. Optical sights are known in which the sighting marks are changed mechanically.

Известно устройство формирования прицельной сетки (см. патент RU №2249171, кл. F41G 1/06), которое содержит источник света и диафрагму с прорезями. Дополнительно устройство снабжено подвижной пластиной, установленной с возможностью перекрытия в своих различных положениях соответствующих прорезей диафрагмы от прохождения через них излучений от источника света. Диафрагма установлена неподвижно, а прорези диафрагмы составляют суммарную комбинацию различных типов прицельных знаков.A device for forming an aiming reticle is known (see patent RU No. 2249171, class F41G 1/06), which contains a light source and a diaphragm with slots. Additionally, the device is equipped with a movable plate installed with the possibility of blocking the corresponding diaphragm slits in their various positions from the passage of radiation from the light source through them. The diaphragm is installed motionless, and the diaphragm slots make up the total combination of various types of aiming marks.

Недостатком известного устройства является его ограниченные возможности по формированию различных типов прицельных сеток, нестабильность параметров, свойственная механическим системам, а также сложность производства и настройки, т.к. элементы устройства требуют высокой точности обработки.The disadvantage of the known device is its limited capabilities for the formation of various types of aiming reticles, the instability of parameters inherent in mechanical systems, as well as the complexity of production and configuration, because device elements require high precision processing.

Известен оптический прицел (см. патент RU №2333448, кл. F41G 1/06, Россия), в котором устройство для формирования прицельной сетки выполнено в виде многосегментного светодиодного излучателя, источника питания и управляющего устройства для выбора типа и яркости прицельных знаков, а в качестве управляющего устройства использована однокристальная микро-ЭВМ с хранением параметров устройства в энергонезависимой памяти.An optical sight is known (see patent RU No. 2333448, class F41G 1/06, Russia), in which the device for forming the aiming reticle is made in the form of a multi-segment LED emitter, a power source and a control device for selecting the type and brightness of the aiming marks, and in A single-chip microcomputer with storage of device parameters in non-volatile memory was used as a control device.

Недостатком известного устройства является сложность управления, ограниченные возможности по формированию прицельных знаков и большое потребление тока от источника питания при одновременном подключении значительного количества светодиодов, что сокращает время работы прицела от одного источника питания.The disadvantage of the known device is the complexity of control, limited capabilities for forming aiming marks and high current consumption from the power source while simultaneously connecting a significant number of LEDs, which reduces the operating time of the sight from a single power source.

Наиболее близким по техническому решению является оптический коллиматорный прицел (см. патент RU №2315936, кл. F41G 1/38, Россия), в котором устройство для формирования прицельной сетки выполнено в виде электронной матрицы с излучающими элементами, а устройство управления прицельной маркой выполнено в виде микроконтроллера с дешифратором.The closest technical solution is the optical collimator sight (see patent RU No. 2315936, class F41G 1/38, Russia), in which the device for forming the aiming reticle is made in the form of an electronic matrix with emitting elements, and the aiming mark control device is made in in the form of a microcontroller with a decoder.

Устройство для формирования прицельной сетки содержит источник питания, источники оптического излучения и управления яркостью прицельной сетки.The device for forming the aiming reticle contains a power source, sources of optical radiation and control the brightness of the aiming reticle.

Электронная матрица состоит из дискретных полупроводниковых излучающих элементов и может быть изготовлена на базе индикаторов знакосинтезирующих графических типа, например, КИПГ12 (Завод-изготовитель АО «Протон», г. Орел).The electronic matrix consists of discrete semiconductor emitting elements and can be manufactured on the basis of sign-synthesizing graphic indicators, for example, KIPG12 (Manufacturer JSC Proton, Orel).

Недостатками этого устройства, взятого в качестве прототипа, являются: ограниченные возможности по формированию различных типов прицельных сеток, особенно с разнесенными по полю элементами, большое потребление тока, которое значительно сокращает время непрерывной работы от одного источника питания, сложность схемы управления, содержащей микроконтроллер и дешифратор.The disadvantages of this device, taken as a prototype, are: limited capabilities for the formation of various types of aiming reticles, especially with elements spaced across the field, high current consumption, which significantly reduces the time of continuous operation from a single power source, the complexity of the control circuit containing a microcontroller and decoder .

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Задачами заявленного изобретения являются: упрощение устройства, расширение его функциональных возможностей, снижение потребления тока от источника питания, а также повышение точности прицеливания и калибровки.The objectives of the claimed invention are: simplifying the device, expanding its functionality, reducing current consumption from the power source, as well as increasing the accuracy of aiming and calibration.

Решение этих задач достигается тем, что в предлагаемом устройстве для формирования прицельной сетки оптическое излучение от светоизлучающих диодов с минимальными потерями передается при помощи световодов на светонепроницаемую маску с отверстиями, расположенную в фокальной плоскости коллиматора. Световоды могут иметь различную форму и размеры. Причем размеры отверстий в маске равны размерам соответствующих световодов. На входном конце световоды объединены в группы, и каждая группа жестко соединена с излучающей поверхностью одного светодиода. А выходные концы световодов одной группы вставлены в отверстия маски и закреплены таким образом, что из светящихся торцов световодов образуют прицельный знак. Смена или юстировка прицельного знака заключается в подключении к источнику питания того или иного светодиода. Управление яркостью прицельного знака осуществляется изменением тока соответствующего светодиода. Таким образом, можно управлять как отдельными знаками прицельной сетки (например, перемещать прицельную точку, переключая соответствующие светодиоды), так и осуществлять смену прицельных знаков в различной комбинации и сеток целиком.The solution to these problems is achieved by the fact that in the proposed device for forming an aiming reticle, optical radiation from light-emitting diodes is transmitted with minimal losses using light guides to a light-tight mask with holes located in the focal plane of the collimator. Light guides can have different shapes and sizes. Moreover, the dimensions of the holes in the mask are equal to the dimensions of the corresponding light guides. At the input end, the light guides are combined into groups, and each group is rigidly connected to the emitting surface of one LED. And the output ends of the light guides of one group are inserted into the holes of the mask and secured in such a way that the luminous ends of the light guides form an aiming mark. Changing or adjusting the aiming mark involves connecting one or another LED to the power source. The brightness of the aiming mark is controlled by changing the current of the corresponding LED. Thus, you can control both individual marks of the aiming reticle (for example, move the aiming dot by switching the corresponding LEDs), and change aiming marks in various combinations and entire reticles.

Описание чертежейDescription of drawings

Сущность изобретения поясняется рисунками.The essence of the invention is illustrated by drawings.

Фиг. 1 - структурная схема устройства для формирования п типов прицельных знаков.Fig. 1 - block diagram of a device for forming n types of aiming marks.

Фиг. 2 - схема взаимного расположения элементов прицельной сетки с тремя типами знаков.Fig. 2 - diagram of the relative arrangement of the elements of the aiming reticle with three types of signs.

Фиг. 3 - примеры вариантов прицельных знаков.Fig. 3 - examples of variants of aiming marks.

Фиг. 1 Устройство содержит n источников света (по количеству изменяемых прицельных знаков) - кристаллов полупроводниковых светоизлучающих диодов (1), n групп световодов (2), светонепроницаемую маску с группами отверстий (3), в которой группы отверстий соответствуют элементам прицельных знаков, выбор которых осуществляется переключателем (4), а яркость свечения задается переключателем (5), который позволяет изменять величину тока, формируемую источником питания светодиодов (6).Fig. 1 The device contains n light sources (according to the number of variable sighting marks) - crystals of semiconductor light-emitting diodes (1), n groups of light guides (2), an opaque mask with groups of holes (3), in which the groups of holes correspond to the elements of aiming marks, the selection of which is carried out switch (4), and the brightness is set by switch (5), which allows you to change the amount of current generated by the LED power source (6).

На Фиг. 2 представлена схема взаимного расположения элементов прицельной сетки с тремя типами знаков. Три полупроводниковых светоизлучающих диода (1) установлены на поверхности печатной платы. К светящимся поверхностям диодов жестко закреплены входные торцы световодов (2), выходные торцы которых вставлены в соответствующие отверстия светонепроницаемой маски (3). Световоды представляют собой одиночные оптические волокна, либо группы волокон, светящиеся торцы которых образуют отдельный элемент прицельной сетки. Подключая к источнику питания тот или иной светодиод, можно формировать соответствующий прицельный знак на поверхности маски.In FIG. Figure 2 shows a diagram of the relative arrangement of the elements of the aiming reticle with three types of signs. Three semiconductor light-emitting diodes (1) are mounted on the surface of the printed circuit board. The input ends of the light guides (2) are rigidly fixed to the luminous surfaces of the diodes, the output ends of which are inserted into the corresponding holes of the lightproof mask (3). Light guides are single optical fibers or groups of fibers, the luminous ends of which form a separate element of the aiming reticle. By connecting one or another LED to a power source, you can form a corresponding aiming mark on the surface of the mask.

Реализация изобретенияImplementation of the invention

На предприятии-заявителе на основе выпускаемого коллиматорного прицела были изготовлены макеты устройства в соответствии с заявляемым изобретением.At the applicant company, based on the produced collimator sight, prototypes of the device were made in accordance with the claimed invention.

В качестве источников излучения были использованы полупроводниковые светодиоды. В частности, полупроводниковые индикаторы графического типа КИПГ17А9-К (Завод-изготовитель АО «Протон», г. Орел), красного цвета свечения, в малогабаритном пластмассовом корпусе, имеющие один светящийся элемент (круг) диаметром 25 мкм или 40 мкм, а также миниатюрные светодиоды для поверхностного монтажа и бескорпусные кристаллы светодиодов.Semiconductor LEDs were used as radiation sources. In particular, semiconductor indicators of the graphic type KIPG17A9-K (manufacturer JSC Proton, Orel), red in color, in a small-sized plastic case, having one luminous element (circle) with a diameter of 25 microns or 40 microns, as well as miniature surface mount LEDs and LED chips.

Световоды выполнены из оптического волокна. Было использовано оптоволокно Лыткаринского завода оптического стекла, который изготавливает оптические волокна для передачи света диаметром от 25 микрон. Одиночные волокна и группы волокон приклеены к излучающей поверхности светодиодов.The light guides are made of optical fiber. Optical fiber from the Lytkarino Optical Glass Plant, which produces optical fibers for transmitting light with a diameter of 25 microns, was used. Single fibers and groups of fibers are glued to the emitting surface of the LEDs.

Для формирования прицельной сетки из металлической фольги изготовлена маска, в которой методом фотолитографии с высокой точностью выполнены отверстия в соответствии с типами прицельных знаков. На выходе конец каждого волокна вставлен в отверстие светонепроницаемой маски в соответствии с типом прицельного знака. При включении соответствующего светодиода светящиеся торцы световодов на поверхности маски образуют прицельный знак.To form an aiming reticle, a mask is made from metal foil, in which holes are made with high precision using photolithography in accordance with the types of aiming marks. At the exit, the end of each fiber is inserted into the hole of an opaque mask in accordance with the type of aiming mark. When the corresponding LED is turned on, the luminous ends of the light guides on the surface of the mask form an aiming mark.

Несколько слов о результатеA few words about the result

Заявляемое устройство обладает широкими функциональными возможностями, обеспечивает возможность оперативной смены и регулировки прицельных знаков электронным способом, причем устройство управления представляет собой многопозиционный переключатель, что значительно упрощает конструкцию по сравнению с прототипом. Введение световодов позволило уменьшить потери оптического излучения и, соответственно, уменьшить яркость и ток питающий светодиоды, продлив, таким образом, время работы прицела от одного источника питания.The inventive device has broad functionality, provides the ability to quickly change and adjust sighting marks electronically, and the control device is a multi-position switch, which significantly simplifies the design compared to the prototype. The introduction of light guides made it possible to reduce losses of optical radiation and, accordingly, reduce the brightness and current feeding the LEDs, thus extending the operating time of the sight from a single power source.

Таким образом, результат должен соответствовать цели, устранения недостатков прототипа.Thus, the result must correspond to the goal of eliminating the shortcomings of the prototype.

Claims (2)

1. Устройство для формирования прицельной сетки, содержащее источник питания, источники оптического излучения, переключатели для выбора типа прицельной сетки и управления яркостью прицельной сетки, отличающееся тем, что оно снабжено световодами, объединенными в группы, количество которых равно количеству источников оптического излучения и количеству сменных прицельных знаков сетки, а входные концы каждой группы соединены между собой и торцами направлены на излучающую поверхность соответствующего источника оптического излучения и вставлены в отверстия дополнительно введенной светонепроницаемой маски таким образом, что светящиеся торцы световодов каждой группы образуют на поверхности маски собственный прицельный знак прицельной сетки.1. A device for forming an aiming reticle, containing a power source, optical radiation sources, switches for selecting the type of aiming reticle and controlling the brightness of the aiming reticle, characterized in that it is equipped with light guides combined into groups, the number of which is equal to the number of optical radiation sources and the number of replaceable ones sighting marks of the reticle, and the input ends of each group are connected to each other and the ends are directed towards the emitting surface of the corresponding source of optical radiation and inserted into the holes of the additionally introduced opaque mask in such a way that the luminous ends of the light guides of each group form their own aiming mark of the aiming reticle on the surface of the mask. 2. Устройство для формирования прицельной сетки по п. 1, отличающееся тем, что светонепроницаемая маска с отверстиями представляет собой микрокапиллярную пластину, размер отверстий в которой равен диаметру световодов, а их взаимное расположение формирует прицельный знак на поверхности маски.2. A device for forming an aiming reticle according to claim 1, characterized in that the light-proof mask with holes is a microcapillary plate, the size of the holes in which is equal to the diameter of the light guides, and their relative position forms an aiming mark on the surface of the mask.

Images