НОЧНОЙ ПРИЦЕЛ

Полезная модель относится к оптическому приборостроению, а именно, к электронно-оптическим прицелам.
Известны ночные прицелы, в частности, ночной прицел 1ПН101, изготавливаемый ФГУП «Производственное объединение «Новосибирский приборостроительный завод» (Изделие 1ПН101. Руководство по эксплуатации АЛ3.812.038 РЭ, схема оптическая АЛ3.812.038ЛЗ), содержащие размещенные в корпусе оптически связанные объектив, электронно-оптический преобразователь (ЭОП) с прямым переносом изображения, линзовую оборачивающую систему, сетку с подсветкой, и окуляр.
Прицелы такого типа имеют недостаточно высокое качество изображения, т.к. многокомпонентная линзовая оборачивающая система значительно снижает контраст наблюдаемого изображения вследствие рассеяния света на многочисленных оптических поверхностях и оправах линз, и, кроме того, большие габариты и вес.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому - прототипом - является прицел ночной 1ПН93-4, изготавливаемый ФГУП «Производственное объединение «Новосибирский приборостроительный завод» (Изделие 1ПН93-4. Руководство по эксплуатации АЛ3.812.228 РЭ, схема оптическая АЛ3.812.228ЛЗ). Прицел содержит оптически связанные объектив, электронно-оптический преобразователь с оборачиванием изображения, сетку с подсветкой и окуляр, причем сетка установлена с возможностью перемещения в двух взаимоперпендикулярных направлениях в плоскости, перпендикулярной оптической оси прицела.
В прицеле - прототипе окуляр неподвижен. Он содержит три линзы, первая и вторая - выпукло-вогнутые, а третья - двояковыпуклая. Сетка установлена между второй и третьей линзами окуляра. Изображение сетки переносится в плоскость ЭОПа коллимационным способом посредством дихроичного покрытия на выпуклой поверхности первой линзы.
Сетка с боковой поверхности подсвечивается красным светодиодом. Объектив однозначно сфокусирован на дальность 400 м. Объектив содержит два компонента, первый из которых включает плосковыпуклую линзу, обращенную выпуклостью наружу, и склейку из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, а второй - двояковыпуклую линзу и обращенную к ней вогнутостью плосковогнутую линзу.
Прицел - прототип имеет следующие недостатки.
1. Окуляр не обеспечивает достаточного качества изображения, поскольку с помощью трех линз невозможно обеспечить высокое качество изображения одновременно для двух сопряженных поверхностей (плоскость экрана ЭОПа и плоскость сетки).
Кроме того, размещение сетки между линзами окуляра не позволяет перемещать окуляр для диоптрийной установки окуляра под конкретного стрелка, поэтому в силу особенностей зрения для некоторых людей может наблюдаться нерезкое изображение.
2. Требуется постоянная и достаточно яркая подсветка сетки светодиодом, т.к. сетка установлена непосредственно в окуляре и видна только при подсветке. Штрихи сетки при коллимационном способе заведения проецируются на изображение экрана ЭОПа, и если штрихи будут иметь недостаточную яркость, то они на фоне экрана будут просто не видны.
Кроме того, из-за отсутствия механизма перефокусировки объектива (объектив однозначно сфокусирован на дальность 400 м.) прицел обеспечивает резкое изображение только удаленных объектов с дальности более 100 м., а на других дальностях изображение будет размываться, и чем ближе дистанция, тем сильнее.
Кроме того, прицел является пассивным прибором, не обеспечивает наблюдение в условиях пониженной освещенности, при сильной облачности, и малом контрасте между целью и фоном.
Задача полезной модели - повышение качества изображения, а, следовательно, увеличение дальности видения, обеспечение диоптрийной наводки окуляра, исключение необходимости постоянной подсветки сетки.
Кроме того, в частных случаях реализации решаются задачи обеспечения прицельной стрельбы на дальностях от 10 м. и обеспечения возможности применения прицела при любой естественной освещенности.
Поставленная задача решается тем, что в ночном прицеле, содержащем оптически связанные объектив, электронно-оптический преобразователь с оборачиванием изображения, сетку с подсветкой и окуляр, причем сетка установлена с возможностью перемещения в двух взаимоперпендикулярных направлениях в плоскости, перпендикулярной оптической оси прицела, выполнено следующее: ЭОП выполнен с выступающим плоским твистером, сетка установлена на расстоянии от твистера не более 100 мкм, окуляр выполнен с возможностью перемещения вдоль оптической оси и содержит выпукло-вогнутую линзу, обращенную вогнутостью к ЭОПу, склейку из 3-х линз, в которой крайние линзы двояковыпуклые, а средняя - двояковогнутая, и обращенную к ней выпуклой стороной плосковыпуклую линзу.
Объектив может иметь различные реализации, в частности, он может быть двухкомпонентным и содержать пять или шесть линз, в нем может быть обеспечена возможность фокусировки на разные дальности.
В пятилинзовом объективе первый компонент - плосковыпуклая линза, обращенная выпуклостью наружу (в сторону наблюдаемой цели), и склейка из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, второй - двояковыпуклая линза и обращенная к ней вогнутостью плосковогнутая линза. В фокусируемом варианте второй компонент выполнен с возможностью перемещения вдоль оптической оси.
В шестилинзовом объективе первый компонент - плосковыпуклая линза, обращенная выпуклостью наружу, и склейка из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, второй - двояковыпуклая линза, обращенная к ней выпуклостью выпукло-вогнутая линза и обращенная к ней вогнутостью плосковогнутая линза.
В фокусируемом варианте второй компонент выполнен с возможностью перемещения вдоль оптической оси.
Для обеспечения применимости прицела в условиях пониженной освещенности прицел может быть дополнительно оснащен инфракрасным (ИК) осветителем, установленным рядом с объективом, параллельно ему.
На фиг.1 представлена оптическая схема заявляемого прицела, на фиг.2 - оптическая схема прицела - аналога (1ПН101), на фиг.3 - оптическая схема прицела - прототипа (1ПН93-4).
Прицел содержит установленные по ходу луча оптически связанные объектив 1, ЭОП 2 с выступающим плоским твистером, сетку 3 со светодиодом 4 подсветки и окуляр 5. Объектив 1 содержит два компонента. Первый компонент включает плосковыпуклую линзу 6 и склейку из двояковыпуклой 7 и двояковогнутой 8 линз, а второй - двояковыпуклую линзу 9 и плосковогнутую линзу 10. Окуляр 5 содержит три компонента. Первый компонент - выпукло-вогнутая линза 11, обращенная вогнутостью к ЭОПу, второй - склейка из 3-х линз, в которой крайние линзы 12 и 14 - двояковыпуклые, а средняя линза 13 - двояковогнутая, третий компонент - плосковыпуклая линза 15, обращенная выпуклой стороной к склейке, а плоской - к глазу. Прицел оснащен ИК-осветителем 16, установленным вдоль оптической оси.
Линза 6 обращена выпуклостью наружу, склейка из линз 7 и 8 обращена к линзе 6 двояковыпуклой линзой 7, а линза 10 обращена вогнутостью к линзе 9. Для обеспечения фокусировки объектива второй компонент (линзы 9 и 10) установлен с возможностью перемещения вдоль оптической оси. Для обеспечения диоптрийной установки окуляр (линзы 11-15) установлен с возможностью перемещения вдоль оптической оси.
+
Использован ЭОП 2 или 3 поколения с оборачиванием изображения, например, ЭПМ 62Г-02-22ТА САГР 433244.710ТУ. Плоскость фотокатода ЭОПа 2 совмещена с фокальной плоскостью объектива 1. Сетка 3 установлена на расстоянии от твистера ЭОПа 2 (плоскости выходного изображения ЭОПа) не более 100 мкм. Сетка 2 выполнена подвижной, т.е. установлена с возможностью
перемещения в двух взаимоперпендикулярных направлениях в плоскости, перпендикулярной оптической оси прицела. Сетка подсвечивается светодиодом 4.
Прицел работает следующим образом.
Изображение цели малой яркости проектируется объективом 1 на фотокатод ЭОПа 2, усиленное по яркости изображение на экране ЭОПа 2 рассматривается вместе с прицельными знаками сетки 3 через окуляр 5. Окуляр 5 разработан на базе окуляра ортоскопического типа, имеющего, как известно, хорошее исправление всех аберраций, включая дисторсию, что обеспечивает резкое неискаженное изображение по всему полю зрения прибора, в том числе и в краевой зоне. Кроме того, данный окуляр 5 имеет довольно большой передний фокальный отрезок, что позволяет получить, соответственно, и большие пределы изменения диоптрийной подвижки.
В таком прицеле стрелок может навести на резкость окуляр 5 и, при соответствующей реализации прицела, сфокусировать объектив 1 на дальность прицеливания, начиная с 10 м.
Т.к. сетка 3 установлена непосредственно вплотную к ЭОПу 2 (на расстоянии менее 100 мкм) и работает на проход, то она хорошо видна и без подсветки, поэтому стрелок включает подсветку сетки 3 светодиодом 4 только в случае недостаточной освещенности в пространстве цели, когда темные штрихи сетки плохо видны на фоне окружающей обстановки. В условиях недостаточной освещенности стрелок может включить осветитель 16 для подсветки местности.
По данному техническому решению изготовлен опытный образец прицела, который показал, что по сравнению с прототипом 1ПН93-4 он имеет большую дальность видения при нормированной освещенности, при этом изображение в нем в отличие от прототипа имеет хорошее качество, как в центре поля зрения, так и на краю. Кроме того, наличие диоптрийной подвижки окуляра обеспечивает длительную и комфортную работу с прицелом людям со зрением, отличным от нормы.
Таким образом, предложенное техническое решение по сравнению с прототипом позволяет повысить качество изображения прицела (увеличить дальность видения), обеспечить диоптрийную наводку окуляра и исключить необходимость постоянной подсветки сетки.
Кроме того, в частных случаях реализации прицела обеспечиваются расширение диапазона дальностей прицеливания (от 10 м.) и возможность применения прицела при любой естественной освещенности.