Оптический бинокулярный прицел (варианты)
Прицел содержит объектив, сетку, две двухкомпонентные оборачивающие системы, два окуляра и три пары попарно параллельных зеркал. Объектив содержит дополнительный положительный компонент, расположенный с возможностью перемещения вдоль оси перед первым полупрозрачным зеркалом. Второе зеркало расположено параллельно первому, за ним в фокусе объектива расположена сетка, на одной оси с которой расположена первая двухкомпонентная оборачивающая система и третье зеркало, установленное перпендикулярно второму зеркалу. Далее на оси объектива расположено четвертое зеркало, параллельное третьему зеркалу, и первый окуляр. Между первым и четвертым зеркалами на оси объектива расположено пятое зеркало, перпендикулярное первому зеркалу, вторая оборачивающая система, ось которой перпендикулярна оси объектива, и параллельно пятому зеркалу шестое зеркало, второй окуляр, расположенный на оси, параллельной оси первого окуляра, на одинаковом расстоянии с ним от объектива. Межзрачковое расстояние изменяется путем изменения воздушного промежутка между компонентами второй оборачивающей системы. Технический результат - обеспечение наблюдения, прицеливания и стрельбы двумя глазами. 2 н. и 4 з.п. ф.лы., 1 табл., 3 ил.
Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно - к оптическим прицелам, используемым для ведения прицельной стрельбы из оружия.
Известен стрелковый прицел, содержащий объектив, прицельную сетку, панкратическую оборачивающую систему и окуляр (см. патент США "Стрелковый прицел и сетка для него", №5920995, МПК F41G 1/38, НКИ 33/245, дата выдачи 13.07.1999 г.).
Общими признаками данного прицела с предлагаемым изобретением являются расположенные по ходу лучей от цели до глаза стрелка-объектив, прицельная сетка, панкратическая оборачивающая система и окуляр.
Прицеливание осуществляется одним глазом, что обуславливает повышенную статистическую нагрузку на механизм зрения человека. Такая нагрузка, плюс обострение зрительного прицельного внимания требует повышенного расхода нервной энергии, поэтому стрелок после длительного использования прицела чувствует себя утомленным, что снижает эффективность прицеливания и, соответственно, стрельбы.
Известен прицел, содержащий объектив, прицельную сетку, панкратическую оборачивающую систему, окуляр и специальный кронштейн, который разработала и продемонстрировала на международной выставке IWA 2007 немецкая фирма EAW (www. EAW.de) (см. "Российский оружейный журнал", Издательский дом "Ружье", №2, 2007 г., обложка, с.5-6). Специальный кронштейн смещает трубку прицела винтовки в левую (или в правую) сторону, что устраняет особые сложности в случае, если ведущая рука правая, а ведущий глаз - левый и наоборот. Однако прицел расположен в стороне от оси оружия, система установки прицела резко нецентрична, оружие в руках стремиться сместиться в бок, в результате очень быстро устают руки в рабочем положении, что все в совокупности приводит к ухудшению качества стрельбы, при этом работает один глаз.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является визир с переменным увеличением, содержащий объектив, неподвижный полевой компонент, фокусное расстояние которого составляет 1,0-1,3 фокусного расстояния компонента, оборачивающей систему, панкратическую оборачивающую систему, состоящую из двух компонентов, имеющих одинаковую оптическую силу, коллективную линзу, сетки и окуляр (Патент РФ №2157556, "Визир с переменным увеличением", МПК G02B 23/02, 09.09.1999 г.).
Общими признаками данного устройства с предлагаемым изобретением являются: расположенные по ходу лучей объектив, сетка, двухкомпонентная оборачивающая система и окуляр.
Однако, как и в предыдущих аналогах, прицеливание осуществляется одним глазом, разрешающая способность которого меньше бинокулярной разрешающей способности в несколько раз. Кроме того, сумеречное зрение одним глазом существенно уступает сумеречному зрению двумя глазами, то есть когда темнеет и предметы перестают различаться одним глазом, двумя глазами можно еще некоторое время рассматривать окружающее пространство.
Задачей данного изобретения является создание прицела, позволяющего вести наблюдение, прицеливание и стрельбу двумя глазами.
Технический результат, обусловленный поставленной задачей, достигается тем, что в прицеле, содержащем объектив, сетку, двухкомпонентную оборачивающую систему и окуляр, расположенный на одной оси с объективом, в отличие от известного решения дополнительно размещены вторая двухкомпонентная оборачивающая система, второй окуляр, и три пары попарно параллельных плоских зеркал, объектив содержит дополнительный положительный компонент, склеенный из двух линз, выполненный с возможностью перемещения вдоль оси и расположенный перед первым зеркалом, выполненным в виде диагональной грани стеклянного куба и полупрозрачным таким образом, что у грани куба, расположенной параллельно оси объектива, которую пересекает первое зеркало, в ребре куба, более удаленном от объектива, чем другое ребро лежащее в этой грани, расположено второе зеркало, параллельное первому, рядом с которым в фокусе объектива расположена сетка, на одной оси с которой расположена первая двухкомпонентная оборачивающая система и третье зеркало, установленное перпендикулярно второму зеркалу, далее на оси объектива расположено четвертое зеркало, параллельное третьему зеркалу и первый окуляр, а между первым и четвертым зеркалом на оси объектива расположено пятое зеркало, перпендикулярное первому зеркалу, далее вторая оборачивающая система, ось которой перпендикулярна оси объектива, и параллельное пятому зеркалу шестое зеркало, затем второй окуляр, расположенный на оси, параллельной оси первого окуляра на одинаковом расстоянии с ним от объектива, при этом межзрачковое расстояние прицела выполнено с возможностью изменения путем изменения воздушного промежутка между компонентами второй оборачивающей системы.
Во втором варианте достигается тот же технический результат, что и в первом варианте, и дополнительно обеспечивается повышение значения увеличения изображения за счет выполнения оптической схемы идентично схеме по первому варианту и размещению между положительными компонентами объектива дополнительного отрицательного компонента, имеющего возможность перемещения вдоль оси объектива и склеенного из двух линз,
Первое зеркало может быть выполнено спектроделительным, отражающим коротковолновую часть потока и пропускающим длинноволновую часть, то есть происходит разделение цветного изображения предмета на две составляющие, которые попадают в правый и левый глаз стрелка раздельно, затем за счет механизма зрения происходит их бинокулярное смешение, что позволяет в некоторых случаях более детально рассматривать окружающее пространство.
Второй компонент первой оборачивающей системы может быть расположен между третьим и четвертым зеркалами. Каждое из второго, третьего, четвертого, пятого и шестого зеркал может быть выполнено в виде отражательной гипотенузной грани призмы, что обеспечивает увеличение коэффициента пропускания обоих каналов прицела, но на принцип работы не влияет.
На фиг.1 изображена оптическая схема бинокулярного прицела (Вариант 1). Прицел содержит объектив 1, состоящий из положительных компонентов 2 и 3, куб 4, диагональная плоскость которого выполнена в виде полупрозрачного первого зеркала 5, второе плоское зеркало 6, расположенное параллельно первому зеркалу 5, прицельная сетка 7, первая двухкомпонентная оборачивающая система 8, третье плоское зеркало 9, четвертое плоское зеркало 10, параллельное третьему зеркалу 9, и первый окуляр 11, расположенный на оси объектива 1, и глаз 12 стрелка. За кубом 4 расположено пятое плоское зеркало 13, являющееся гипотенузной гранью прямоугольной призмы, за ним перпендикулярно к оси объектива 1 расположены вторая двухкомпонентная оборачивающая система 14 и шестое плоское зеркало 15, являющееся гипотенузной гранью прямоугольной призмы, за которой расположен второй окуляр 16 и глаз стрелка 17. Над сеткой 7 расположен подсвечивающий светодиод 19.
Оси окуляров 11 и 16 параллельны, а расстояние "В" между ними изменяется в зависимости от межзрачкового расстояния глаз стрелка путем изменения расстояния "d" между компонентами второй оборачивающей системы 14. Светоделительное первое плоское зеркало 5 может быть выполнено спектроделительным, делящим поток на две части: отраженную коротковолновую и пропущенную длинноволновую. При этом нормали к плоским зеркалам 5, 6, 9 и 10 расположены в вертикальной плоскости, а нормали к плоским зеркалам 13 и 15 - в горизонтальной плоскости, но для наглядности зеркала 5, 6, 9 и 10 условно развернуты в ту же плоскость, как зеркала 13 и 15.
Работа устройства заключается в следующем. Световой поток от окружающего пространства и цели через двухкомпонентный объектив 1, состоящий из склеенных положительной линзы 2 и положительной линзы 3, выполненной с возможностью перемещения, попадает на светоделительный стеклянный куб 4, содержащий светоделительное зеркало 5, являющееся диагональной гранью куба 4, которая делит световой поток на две части: первая часть отражается от зеркал 5 и 6 и попадает на сетку 7, расположенную в фокальной плоскости объектива 1, и далее, пройдя через первую оборачивающую систему 8, отражается зеркалом 9 на зеркало 10, при отражении от которого, пройдя через окуляр 11, попадает в правый глаз стрелка 12, расположенный на расстоянии "А" от окуляра 11. Вторая часть светового потока проходит через куб 4 как через плоскопараллельную пластину и попадает на зеркало 13, выполненное в виде гипотенузной отражательной грани призмы. Отраженная зеркалом 13 вторая часть светового потока направляется через вторую двухкомпонентную оборачивающую систему 14 на зеркало 15, выполненное в виде гипотенузной отражательной грани призмы и, отражаясь от него и проходя через второй окуляр 16, попадает в левый глаз 17 стрелка, расположенный на расстоянии "А" от окуляра 16. В зависимости от межзрачкового расстояния стрелка в прицеле предусмотрено изменение расстояния "В" путем изменения воздушного промежутка "d" между компонентами второй оборачивающей системы 16. Для введения поправок на дистанцию стрельбы сетка 7 сдвигается вправо-влево и вверх - вниз, рисунок сетки 7 светится при освещении торца сетки светодиодом 19. Фокусировка прицела на дистанцию стрельбы осуществляется путем перемещения линзы 3 вдоль оси. Каждый из окуляров 11 и 16 может перемещаться вдоль оси, осуществляя наводку на резкость для глаза, имеющего недостатки зрения. В данном прицеле работают оба глаза стрелка 12 и 17, осуществляя наблюдение, прицеливание и стрельбу одновременно и совместно. Этим обеспечивается комфорт работы зрительного аппарата стрелка и ее эффективность. Нормали к зеркалам 5, 6, 9 и 10 лежат в одной горизонтальной плоскости и своим расположением обеспечивают совпадение оси объектива 1 и оси окуляра 17.
Нормали к зеркалам 5, 6, 9 и 10 могут быть расположены и в одной плоскости с нормалями к зеркалам 13 и 15.
На фиг.2 изображена оптическая схема бинокулярного прицела (Вариант 2). Прицел содержит объектив 1, состоящий из положительных компонентов 2 и 3, куб 4, диагональная плоскость которого выполнена в виде полупрозрачного светоделительного первого зеркала 5, второе плоское зеркало 6, расположенное параллельно первому зеркалу 5, прицельную сетку 7, первую двухкомпонентную оборачивающую систему 8, второй компонент которой может быть расположен перед третьим плоским зеркалом 9 или после него перед четвертым плоским зеркалом 10, параллельным третьему зеркалу 9, а первый компонент 20 расположен на оси объектива 1, и первый окуляр 11, расположенный на оси объектива 1 и глаз стрелка 12. За кубом 4 расположено пятое плоское зеркало 13, являющееся полупрозрачной гранью прямоугольной призмы, за ним на перпендикулярно к оси объектива 1 расположены вторая двухкомпонентная оборачивающая система 14 и шестое плоское зеркало 15, являющееся полупрозрачной гранью прямоугольной призмы, за которой расположен второй окуляр 16. Оси окуляров 11 и 16 параллельны, а расстояние "В" между ними изменяется в зависимости от межзрачкового расстояния глаз стрелка путем изменения расстояния "d" между компонентами второй оборачивающей системы 14. Между положительными компонентами 2 и 3 объектива 1 размещен с возможностью перемещения отрицательный компонент - склеенная из двух линз отрицательная линза 18.
Работа прицела во втором варианте в целом идентична работе прицела в первом варианте. Дополнением в работе является следующее: отрицательная линза 18 увеличивает фокусное расстояние объектива 1 и, следовательно, повышается увеличение прицела, а при перемещении отрицательной линзы 18 вдоль оси объектива 1 эффективно устраняется параллакс, когда цель находится на различном расстоянии от охотника.
Светоделительное зеркало 5 может быть выполнено спектроделительным, разделяющим световой поток на «красную» и «синюю» составляющие изображения цепи. В правый глаз направляется «синяя» составляющая, в левый - «красная», что позволяет даже при пасмурной погоде и в темное время суток задействовать как «колбочки» так и «палочки» в сетчатке глаз человека и стрелок лучше различает обозреваемые, в том числе замаскированные, предметы. Сетка 7 при этом подсвечивается в торец красным светодиодом 19. Позицией 20 обозначено расположение первой оборачивающей системы 8 и зеркала 9.
На фиг.3 представлено расположение первой двухкомпонентной оборачивающей системы 8 в случае, когда ее компоненты разделены зеркалом 9 и второй компонент установлен между зеркалами 9 и 10. Расположение второго компонента двухкомпонентной оборачивающей системы 8 между зеркалами 9 и 10 на технический результат не влияет.
Приведенные примеры осуществления изобретения предназначены для стрелка с ведущей правой рукой, а при пороге всех элементов вокруг оси объектива на 180° данный прицел будет годен для человека с ведущей левой рукой.
В таблице 1 представлены характеристики прицелов БП8х60 (вариант 1) и БП 12×60 (вариант 2), разработанных в соответствии с предлагаемым изобретением.
При этом в прицеле БП8×60, имеющем увеличение 8х, применен объектив по варианту 1, а в прицеле БП 12×60 с увеличением 12x применен объектив по варианту 2.
| Таблица 1 | ||
| Характеристики прицелов | Вариант 1 Прицел БП 8×60 | Вариант 2 Прицел БП 12×60 |
| Увеличение, крат | 8 | 12 |
| Угловое поле зрения, град. | 3 | 2 |
| Линейное поле зрения, м (на дальности 100 м) | 5,4 | 3,6 |
| Удаление выходного зрачка, мм | 82 | 82 |
| Диаметр входного зрачка, мм | 60 | 60 |
| Диаметр выходного зрачка, | 7,5 | 5 |
| Длина, мм | 400 | 380 |
| Смещение сетки по мишени, поставленной на расстоянии 100 м, от одного щелчка барабанчика, мм | 10 | 5 |
| Изменение базы глаз, мм | 58-72 | 58-72 |
| Диапазон регулировки окуляра, диоптрии | ±3 | ±3 |
| Регулировка параллакса, м | 20÷00 | 20÷00 |
| Солнцезащитная бленда, фильтр | +- | +- |
| Подсветка сетки | + | + |
1. Оптический бинокулярный прицел, содержащий объектив, сетку, двухкомпонентную оборачивающую систему и окуляр, расположенный на одной оси с объективом, отличающийся тем, что в нем дополнительно размещены вторая двухкомпонентная оборачивающая система, второй окуляр и три пары попарно параллельных плоских зеркал, объектив содержит дополнительный положительный компонент, склеенный из двух линз, выполненный с возможностью перемещения вдоль оси и расположенный перед первым зеркалом, выполненным полупрозрачным в виде диагональной грани стеклянного куба таким образом, что у грани куба, расположенной параллельно оси объектива, которую пересекает первое зеркало в ребре куба, более удаленном от объектива, чем другое ребро, лежащее в этой грани, расположено второе зеркало, параллельное первому, рядом с которым в фокусе объектива расположена сетка, на одной оси с которой расположена первая двухкомпонентная оборачивающая система и третье зеркало, установленное перпендикулярно второму зеркалу, далее на оси объектива расположено четвертое зеркало, параллельное третьему зеркалу, и первый окуляр, а между первым и четвертым зеркалами на оси объектива расположено пятое зеркало, перпендикулярное первому зеркалу, далее вторая оборачивающая система, ось которой перпендикулярна оси объектива, и параллельно пятому зеркалу шестое зеркало, затем второй окуляр, расположенный на оси, параллельной оси первого окуляра, на одинаковом расстоянии с ним от объектива, при этом межзрачковое расстояние прицела выполнено с возможностью изменения путем изменения воздушного промежутка между компонентами второй оборачивающей системы.
2. Прицел по п.1, отличающийся тем, что второй компонент первой оборачивающей системы расположен между третьим и четвертым зеркалами.
3. Прицел по п.1, отличающийся тем, что светоделительное первое зеркало выполнено спектроделительным.
4. Оптический бинокулярный прицел, содержащий объектив, сетку, двухкомпонентную оборачивающую систему и окуляр, расположенный на одной оси с объективом, отличающийся тем, что в нем дополнительно размещены вторая двухкомпонентная оборачивающая система, второй окуляр и три пары попарно параллельных зеркал, объектив содержит дополнительный положительный компонент, склеенный из двух линз, выполненный с возможностью перемещения вдоль оси и расположенный перед первым зеркалом, выполненным полупрозрачным в виде диагональной грани стеклянного куба таким образом, что у грани куба, расположенной параллельно оси объектива, которую пересекает первое зеркало в ребре куба, более удаленном от объектива, чем другое ребро, лежащее в этой грани, расположено второе зеркало, параллельное первому, рядом с которым в фокусе объектива расположена сетка, на одной оси с которой расположена первая двухкомпонентная оборачивающая система и третье зеркало, установленное перпендикулярно второму зеркалу, далее на оси объектива расположено четвертое зеркало, параллельное третьему зеркалу, и первый окуляр, а между первым и четвертым зеркалами на оси объектива расположено пятое зеркало, перпендикулярное первому, далее вторая оборачивающая система, ось которой перпендикулярна оси объектива, и параллельно пятому зеркалу шестое зеркало, затем второй окуляр, расположенный на оси, параллельной оси первого окуляра, на одинаковом расстоянии с ним от объектива, при этом межзрачковое расстояние прицела выполнено с возможностью изменения путем изменения воздушного промежутка между компонентами второй оборачивающей системы, а между положительными компонентами объектива размещен отрицательный компонент, склеенный из двух линз, выполненный с возможностью перемещения вдоль оси.
5. Прицел по п.4, отличающийся тем, что второй компонент первой оборачивающей системы расположен между третьим и четвертым зеркалами.
6. Прицел по п.4, отличающийся тем, что светоделительное первое зеркало выполнено спектроделительным.
