СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРИЦЕЛ-ДАЛЬНОМЕР МНОГОКАНАЛЬНЫЙ

Полезная модель относится к области оптического приборостроения, в частности к оптическим системам для наблюдения и измерения дальности до удаленных объектов с помощью лазерных импульсов, и может быть использована в оптических приборах для наблюдения и слежения за удаленными объектами как днем, так и ночью и в условиях недостаточной видимости.
Известен комбинированный универсальный двухканальный дневно-тепловизионный зенитный прицел ТКН-4ГА-03 для легкобронированных объектов бронетанковой техники, предназначенный для наблюдения в боевых условиях, поиска, обнаружения, опознавания целей и обеспечения ведения прицельной стрельбы по наземным и воздушным целям в дневных и ночных условиях (Информационное агентство «Оружие России», Вооружение и военная техника, ОАО «Ростовский оптико-механический завод»). Прибор работает в двух спектральных диапазонах - в видимом и ИК (8-14 мкм) диапазонах. Дневной канал (видимый диапазон) с однократным увеличением с полем зрения 49° и многократным увеличением 8 крат с полем зрения 6°, тепловизионным каналом (ИК диапазоном) на базе фотоприемного устройства диапазона 8-14 мкм без оптико-механической системы развертки изображения с окулярным выходом с полем зрения по горизонту 4° и по вертикали 3°, и лазерным дальномерным каналом. В приборе два окуляра. Наблюдение в режиме дневного канала происходит через один окуляр, в режиме тепловизионного канала через другой окуляр, прибор выполнен с разделением каналов.
Также известен прибор - прицел наводчика комбинированный ПНК, представленный в каталоге «Специальная оптоэлектроника» 2019 год ОАО «Пеленг». Прицел имеет дневной визирный канал с двумя увеличениями 1,8 крат и 8 крат, тепловизионный канал (диапазон 8-14 мкм) с широким полем зрения 6,2°×4,6°, узким - 3,1°×2,3° и с узким электронным увеличением 2 крата 1,5°×1,2°, а также лазерный дальномер. Наблюдение, осуществляемое через тепловизионный канал, происходит через один окуляр, а визирный канал через второй окуляр, т.е. в приборе два отдельных оптических тракта.
Наиболее близким по технической сущности является прибор наблюдения - прицел со встроенным лазерным дальномером (патент RU №2736285 С1 МПК G02B 23/12, F41G 3/06, дата приоритета 28.01.2020 г.), содержащий головную часть, состоящую из защитных стекол, призмы-куба и головного зеркала, и два вертикально расположенных канала: визуальный оптический переменного увеличения и многократный тепловизионный. Визирный оптический канал переменного увеличения содержит объектив, коллектив, оборачивающую систему, согласующую оптическую систему с фотоприемным устройством дальномера, подвижную и неподвижную сетки и окуляр. Многократный тепловизионный канал состоит из тепловизионного объектива, тепловизионного фотоприемного устройства, микродисплея и окуляра. Недостатками такого типа являются:
кратковременная потеря оператором контроля за фоноцелевой обстановкой при смене полей зрения из-за необходимости перестановки глаза от одного до другого окуляра, что может приводить к утомлению оператора;
усложнение конструкции за счет применения второго окуляра;
невозможность настройки оптимального положения налобника;
необходимость настройки диоптрийной наводки раздельно двух окуляров.
Основными задачами полезной модели являются совмещение каналов визирного оптического переменного увеличения и тепловизионного в один окуляр, упрощение конструкции и повышение удобства работы оператора.
Техническим результатом полезной модели является прицел, содержащий два канала: визирный оптический переменного увеличения и тепловизионный с двумя полями зрения, имеющий общий окуляр и общую подвижную сетку.
Указанное техническое решение достигается тем, что стабилизированный прицел-дальномер многоканальный, содержащий головную часть, состоящую из защитных стекол и двух стабилизированных призм-кубов, а так же два вертикально расположенных канала, визирный оптический переменного увеличения, содержащий объектив, коллектив, оборачивающую систему, прицельную неподвижную и подвижную сетки, согласующую оптическую систему с фотоприемным устройством дальномера, окуляр, и тепловизионный канал, содержащий тепловизионный объектив, тепловизионное фотоприемное устройство, микродисплей, подвижную сетку, окуляр, в отличие от аналога, содержит оптическую систему совмещения визуального оптического и тепловизионного каналов, выполненную в виде призмы БМ 90-90°, для просмотра изображений визуального оптического и тепловизионного каналов через окуляр, который является общим для обоих каналов, кроме того, прибор выполнен с общей подвижной сеткой, также тепловизионный канал содержит блок оптический, являющийся оборачивающейся системой, а тепловизионный объектив выполнен с двумя полями зрения, при этом призма БМ 90-90° выполнена с возможностью перемещения, вывода из оптического тракта при работе прибора в визуальном режиме и ввода и установки в тепловизионном режиме работы прицела входной гранью на оптической оси блока оптического тепловизионного канала, выходной гранью - на оптической оси визирного оптического канала перед подвижной сеткой. Кроме того, в прибор для смены увеличения визирного оптического канала введена вторая оборачивающая система.
Заявляемый прибор - стабилизированный прицел-дальномер многоканальный обеспечивает упрощение конструкции путем переключения при помощи призмы БМ 90-90° с визирного оптического переменного увеличения на тепловизионный канал и проецировании изображения в один окуляр.
Предложенная полезная модель иллюстрируется следующими графическими материалами:
фиг. 1 - оптическая схема стабилизированного прицела-дальномера многоканального;
фиг. 2 - оптическая схема визирного оптического канала переменного увеличения;
фиг. 3 - оптическая схема тепловизионного канала с двумя полями зрения.
Оптическая схема прибора представлена на фиг. 1, 2, 3. Стабилизированный прицел-дальномер многоканальный содержит стабилизированную в вертикальной плоскости головную часть и три канала - визирный оптический переменного увеличения фиг. 2, тепловизионный с двумя полями зрения фиг. 3 и дальномерный канал, в состав которого входит излучающая часть поз. 23 (фиг. 1) и приемная часть, это объектив поз. 7 (фиг. 2), пластина со светоделительным покрытием поз. 8 (фиг. 2), оптическая система поз. 21 (фиг. 2) и фотоприемное устройство поз. 22 (фиг. 2).
Головная часть прибора состоит из четырех защитных стекол поз. 1, 2 (фиг. 2) и поз. 3, 4 (фиг. 3) и двух призм-кубов поз. 5 (фиг. 2) и поз. 6 (фиг. 3).
На фиг. 2 представлена оптическая схема визирного оптического канала переменного увеличения, это два стекла защитных поз. 1 и поз. 2, призма - куб поз. 5, объектив поз. 7, пластина со светоделительным покрытием поз. 8, неподвижная сетка поз. 9, коллектив поз. 10, первая оборачивающая система поз. 11, зеркало поз. 12, вторая оборачивающая система поз. 13, подвижная сетка поз. 14, окуляр поз. 15, согласующая оптическая система дальномерного канала поз. 21 с фотоприемным устройством дальномерного канала поз. 22.
На фиг. 3 представлена оптическая схема тепловизионного канала с двумя полями зрения, в которую входят два стекла защитных поз. 3 и поз. 4, призма - куб поз. 6, тепловизионный объектив с двумя полями зрения поз. 16, тепловизионное приемное устройство поз. 17, микродисплей поз. 18, блок оптический или оборачивающая система поз. 19.
Продолжение тепловизионного канала на фиг. 1. Это на виде В призма БМ 90-90° поз. 20, подвижная сетка поз. 14 и окуляр поз. 15.
Оптическая ось тепловизионного канала параллельна оптической оси визирного оптического канала переменного увеличения.
Принцип действия стабилизированного прицела-дальномера многоканального заключается в следующем.
Оптический канал переменного увеличения обеспечивает функционирование прицела-дальномера в видимом спектральном диапазоне с возможностью смены увеличения с 1,2 крат на 8 крат, а тепловизионный канал расширяет рабочий спектральный диапазон прибора до 3-5 мкм, что позволяет обеспечить всесуточный режим работы прибора. Приемный канал лазерного дальномера совмещен с оптическим каналом переменного увеличения.
Видимое излучение от предмета и коротковолновая часть ближнего ИК-диапазона проходит через защитные стекла поз. 1, 2 и призму-куб поз. 5 через объектив поз. 7, затем видимое излучение проходит через пластину поз. 8, а излучение ближнего ИК-диапазона отражается от ее светоделительного покрытия, проходит через согласующую оптическую систему поз. 21 и попадает на фотоприемное устройство поз. 22, видимое излучение, попадая на неподвижную сетку поз. 9, строит изображение, затем проходит через оборачивающую систему поз. 11, отражается от зеркала поз. 12, строит изображение на подвижной сетке поз. 14, которое рассматривается глазом оператора через окуляр поз. 15 (фиг. 2). Смена увеличения в оптическом канале осуществляется одновременным переключением оборачивающих систем, выводом с оптического тракта системы поз. 11(1) в положение 11(2) и вводом второй оборачивающей системы поз. 13(1) в положение 13(2) (фиг. 2).
Пластина со светоделительным покрытием поз. 8 выполнена с высоким коэффициентом отражения для ближнего ИК-диапазона, а для видимой области с большим коэффициентом пропускания.
Принцип работы тепловизионного канала заключается в следующем, излучение от предмета проходит через защитные стекла поз. 3, 4 (фиг. 3), призму-куб поз. 6 (фиг. 3), попадает на тепловизионный объектив с двумя полями зрения поз. 16 (фиг. 3), который строит изображение предмета на матрице фотоприемного устройства поз. 17 (фиг. 3). Затем происходит цифровая обработка получаемого сигнала и преобразование его в телевизионный формат на микродисплее поз. 18 (фиг. 3). Изображение, формируемое на микродисплее поз. 18 с помощью блока оптического поз. 19 (фиг. 3) и призмы БМ 90-90° поз. 20 (фиг. 1), установленной перпендикулярно оптической оси визирного канала, и которая в тепловизионном режиме работы прицела вводится в оптический тракт входной гранью на оптической оси блока оптического тепловизионного канала, выходной гранью - на оптической оси визирного оптического канала перед подвижной сеткой поз. 14 (фиг. 1), переносится на подвижную сетку поз. 14, а затем рассматривается глазом оператора через окуляр поз. 15.
Введение призмы БМ 90-90° в оптический тракт тепловизионного канала выполнено путем ее поворота на угол 20 градусов.
Новые признаки в полезной модели обеспечивают заявляемый технический результат, стабилизированный прицел-дальномер многоканальный, имеющий в своем составе систему совмещения визирного оптического канала переменного увеличения и тепловизионного канала с двумя полями зрения в виде призмы БМ 90-90°, обеспечивает упрощение конструкции и удобство работы оператора.