ДНЕВНО-НОЧНОЙ ПРИЦЕЛ СО ВСТРОЕННЫМ КАНАЛОМ ПОДСВЕТКИ ОБЪЕКТОВ
DAY-NIGHT SIGHT WITH INBUILT CHANNEL OF OBJECT ILLUMINATION

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано для прицеливания из стрелкового оружия.
Известен ночной прицел KN250 фирмы Simrad (Норвегия), представляющий собой насадку с электронно-оптическим преобразователем (ЭОП) (ночной канал) на стандартный дневной прицел. Такой комбинированный прицел имеет большие габариты и массу, нарушает балансировку оружия. Снятие и установка ночной насадки требует времени, а также внесения поправок в прицеливание. Кроме того, прицел не обеспечивает подсветку объекта, поэтому в ночное время требуется использование дополнительного устройства подсветки, устанавливаемого на прицел, что значительно увеличивает массу и габариты прицела и создает неудобства при стрельбе (Simrad KN200/ KN250. Проспект фирмы Simrad Optronics, Норвегия, 1999 г.).
Известен дневно-ночной прицел OB-50 фирмы Sopelem (Франция), содержащий стационарные дневной и ночной каналы, объединенные с помощью зеркала и куб-призмы и имеющие общий окуляр. Дневной канал содержит оптически связанные объектив дневного канала, оборачивающую систему дневного канала, сетку и окуляр, а ночной канал содержит объектив ночного канала, ЭОП со встроенной оборачивающей системой и окуляр. Такой прицел имеет низкое светопропускание из-за наличия куб-призмы и не обеспечивает подсветку объекта (Журнал «Прикладная физика» №5, 2000 г., стр.50-53).
Известен дневно-ночной прицел, содержащий переключаемые дневной и ночной каналы. Прицел содержит объектив, оборачивающую систему, сетку и окуляр, а также ЭОП, оснащенный второй оборачивающей системой. Оборачивающая система и ЭОП со второй оборачивающей системой установлены с возможностью перемещения относительно оптической оси и поочередной установки на оптической оси в фокальной плоскости объектива.
Недостатком такого прицела является сбиваемость линии прицеливания, а также большие габариты и масса прицела из-за перемещения ЭОПа и оборачивающих систем. Кроме того, прицел не обеспечивает подсветку объекта, требуется дополнительное устройство подсветки, что увеличивает массу и габариты прицела и создает неудобства при стрельбе (Патент США №4961278 от 23.09.1987 г., МПК F41G 1/36, 1/38).
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому - прототипом - является дневно-ночной прицел, содержащий переключаемые дневной и ночной каналы. Прицел содержит размещенные в корпусе объектив, ЭОП, оптический компенсатор, оборачивающую систему, сетку и окуляр. Дневной и ночной каналы имеют общие объектив, оборачивающую систему, сетку и окуляр. ЭОП и оптический компенсатор выполнены с возможностью перемещения относительно оптической оси и поочередной взаимоисключающей установки на оптической оси в фокальной плоскости объектива (Полезная модель РФ №18576 от 07.03.2010 г., МПК F41G 1/32, G02B 23/12).
В прототипе, как и в заявляемом устройстве, имеются дневной канал, ночной канал и переключатель режимов работы «День-Ночь». Ночной канал содержит объектив, ЭОП, оптически связанные оборачивающую систему, сетку и окуляр, а сетка и окуляр являются общими для дневного и ночного каналов.
В прототипе объектив и оборачивающая система являются общими для дневного и ночного каналов, переключение каналов осуществляется перемещением ЭОП и оптического компенсатора.
Прототип имеет следующие недостатки.
1. При такой конструкции прицела требуется высокая точность установки ЭОПа и оптического компенсатора относительно оптической оси. Перемещение этих элементов значительно усложняет конструкцию, увеличивает массу и габариты, прицел сложен в изготовлении и сборке.
2. Положение перемещенного с оптической оси ЭОПа не соответствует рабочему положению, установленному производителем ЭОПа, что приводит к его выходу из строя при ведении стрельбы в положении «День».
3. Прицел имеет недостаточно широкие функциональные возможности - он не обеспечивает подсветку объекта в условиях недостаточной освещенности. Для подсветки объекта требуется дополнительное самостоятельное изделие - устройство подсветки, которое устанавливают на прицел для работы ночью, а днем снимают. Устройство имеет свои корпус и органы питания и управления, поэтому его использование значительно увеличивает массу и габариты прицела и создает неудобства из-за необходимости установки, согласования устройства с прицелом и включения подсветки.
Задачей изобретения является упрощение конструкции и повышение технологичности прицела, расширение функциональных возможностей прицела путем обеспечения подсветки объекта.
Для решения поставленной задачи предлагается прицел, содержащий параллельные дневной и ночной каналы, имеющие общие сетку и окуляр. Каналы совмещены перемещаемой ромб-призмой. Прицел содержит канал подсветки объектов, совмещенный с дневным каналом.
Поставленная задача решается тем, что в дневно-ночном прицеле, содержащем дневной и ночной каналы и переключатель режимов работы «День-Ночь», в котором ночной канал содержит объектив, ЭОП, оптически связанные оборачивающую систему, сетку и окуляр, причем сетка и окуляр являются общими для дневного и ночного каналов, выполнено следующее: прицел оснащен оптической системой совмещения дневного и ночного каналов, выполненной в виде ромб-призмы, и каналом подсветки объектов, совмещенным с дневным каналом, дневной канал содержит объектив дневного канала и оборачивающую систему дневного канала, оптически связанные с сеткой и окуляром; оптические оси дневного и ночного каналов параллельны; оборачивающие системы дневного и ночного каналов содержат по два линзовых компонента с параллельным ходом лучей между компонентами, причем второй компонент является общим для дневного и ночного каналов; ромб-призма выполнена с возможностью перемещения и установки в дневном режиме работы прицела входной гранью на оптической оси дневного канала после первого компонента оборачивающей системы дневного канала, выходной гранью - на оптической оси ночного канала перед вторым компонентом оборачивающих систем, а в ночном режиме работы - вне световых пучков дневного и ночного каналов; канал подсветки объектов содержит оптически связанные излучатель и формирующую оптическую систему, образованную первым компонентом оборачивающей системы дневного канала и объективом дневного канала, и размещен в общем с дневным и ночным каналами корпусе прицела.
Выведение ромб-призмы из светового пучка дневного и ночного каналов может быть выполнено путем ее линейного перемещения или поворота, например, поворота на угол от 60° до 120° вокруг оси, лежащей в плоскости, проходящей через оптические оси дневного и ночного каналов и перпендикулярной оптическим осям. При таком повороте ромб-призмы дополнительно упрощается конструкция, снижаются масса и габариты прицела.
В качестве излучателя может быть использован светодиод или лазерный излучатель.
На чертеже представлена схема устройства.
Дневно-ночной прицел со встроенным каналом подсветки объектов содержит объективы 1, 5, линзовые компоненты 2, 7, 8, светодиод 3, ромб-призму 4, ЭОП 6, сетку 9, окуляр 10, переключатель 11 режимов работы «День-Ночь». Дневной канал содержит объектив 1, оборачивающую систему, образованную линзовыми компонентами 2 и 8, сетку 9 и окуляр 10. Ночной канал содержит объектив 5, ЭОП 6, оборачивающую систему, образованную линзовыми компонентами 7, 8, сетку 9 и окуляр 10.
Оборачивающие системы дневного и ночного каналов имеют параллельный ход лучей между линзовыми компонентами 2 и 8, 7 и 8. Оптические оси дневного и ночного каналов параллельны.
Канал подсветки объектов совмещен с дневным и содержит оптически связанные светодиод 3 и формирующую оптическую систему, образованную компонентом 2 оборачивающей системы и объективом 1 и размещен в общем с дневным и ночным каналом корпусе прицела (на чертеже не показан).
Ромб-призма 4 установлена входной гранью на оптической оси дневного канала после компонента 2 оборачивающей системы, а выходной гранью - на оптической оси ночного канала перед линзовым компонентом 8 - общим компонентом оборачивающих систем. Ромб-призма 4 установлена с возможностью выведения ее из световых пучков дневного и ночного каналов - оснащена связанным с переключателем 11 режимов работы «День-Ночь» механизмом поворота (на чертеже не показан) на определенный угол из диапазона от 60° до 120° вокруг оси, лежащей в плоскости, проходящей через оптические оси дневного и ночного каналов и перпендикулярной указанным оптическим осям.
Прицел работает следующим образом.
При переключении переключателем 11 режимов работы «День-Ночь» в положение "День" ромб-призма 4 вводится в ход лучей дневного канала, а именно фиксируется в положении: входной гранью на оптической оси дневного канала после компонента 2 оборачивающей системы, а выходной гранью - на оптической оси ночного канала перед линзовым компонентом 8. Лучи от объекта проходят объектив 1, первый линзовый компонент 2 оборачивающей системы дневного канала, попадают на входную грань ромб-призмы 4 и с помощью ромб-призмы 4 заводятся на второй линзовый компонент 8 оборачивающей системы, который строит изображение объекта в плоскости сетки 9. Окуляр 10 служит для рассматривания сформированного изображения. В положении «День» ЭОП может быть отключен или защищен от засветок любыми известными способами.
При переключении переключателем 11 режимов работы «День-Ночь» в положение «Ночь» ромб-призма 4 поворачивается и, таким образом, выводится из световых пучков дневного и ночного каналов. Объектив 5 ночного канала строит изображение объекта в плоскости фотокатода ЭОПа 6. Сформированное на экране ЭОПа 6 изображение посредством оборачивающей системы с параллельным ходом лучей между компонентами 7 и 8 переносится в плоскость сетки 9, где оно рассматривается с помощью окуляра 10.
Одновременно с этим в режиме «Ночь» при недостаточной естественной освещенности может использоваться канал подсветки. При выведенной из световых пучков дневного и ночного каналов ромб-призме 4 световой поток от светодиода 3 попадает на формирующую систему, состоящую из компонента 2 и объектива 1 дневного канала. Указанная формирующая система уменьшает расходимость светового потока на выходе канала подсветки, благодаря чему значительно увеличивается дальность видения. При наличии такой функциональной возможности - подсветки объекта, отпадает необходимость в отдельной внешней подсветке объекта и всех связанных с этим атрибутов - посадочное место, элементы электропитания, коммутации и т.д. А это позволяет значительно уменьшить массогабаритные характеристики прицела и всего комплекта, а также повысить удобство пользования.
Так как ромб-призма 4 является нерасстраиваемым элементом, то, несмотря на любые ее наклоны и смещения, входящий и выходящий из нее лучи всегда будут строго параллельны. А поскольку ромб-призма 4 установлена в параллельном пучке, то любые погрешности при ее установке в рабочее положение абсолютно не отражаются на согласовании параллельности ночного и дневного каналов. Благодаря этому факту, а также тому, что все остальные оптические компоненты прицела установлены жестко, без возможности перемещения, обеспечивается гарантированная параллельность всех трех каналов в процессе всего срока эксплуатации прицела.
Таким образом, по сравнению с прототипом изобретение позволяет упростить конструкцию и повысить технологичность прицела, расширить функциональные возможности прицела путем обеспечения подсветки объекта.