RO126000A2 - Lunetă modulară de ochire pe timp de noapte cu ieşire video, lion-3x - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la un echipament pentru observare şi ochire pe timp de noapte, destinat montării pe armament de infanterie care execută misiuni de foc. Echipamentul conform invenţiei este alcătuit dintr-un obiectiv (1) cu distanţa focală de 116 mm, prevăzut cu un mecanism de focalizare, un tub intensificator (2) de imagine, un ansamblu ocular (3), un ansamblu reticul (4), prevăzut cu sursă de iluminare şi cu dispozitive de acţionare a reticulului (4) pe direcţie şi pe înălţime, un divizor optic interferenţial (5), cu două funcţii: o primă funcţie este aceea de a reflecta un anumit procent din radiaţia emisă de tubul intensificator (2) către o cameră (7) CCD, cea de-a doua funcţie fiind aceea de a reflecta un anumit procent din radiaţia cu care este iluminat reticulul (4) către ocular (3), precum şi un sistem (11) electric de alimentare, comandă şi reglaj, şi un sistem (12) de prindere pe armă.

Description

Invenția se referă la un echipament pentru observare și ochire pe timp de noapte destinat montării pe armamentul de infanterie care execută misiuni de foc, independente sau coordonate, prin trageri directe asupra țintelor fixe sau în mișcare, precum și la metode pentru utilizarea acestuia in diferite scopuri: transmiterea imaginii la distanta, executării focului cu armamentul de infanterie fara expunerea trăgătorului.

Se cunoaște faptul că pe plan mondial s-au realizat aparate de vedere pe timp de noapte de tip luneta cu diferite nivele de performantă în ce privește cerințele principale ca luminozitate, rezoluție, câmp obiect. Structura acestor lunete consta dintr-un obiectiv și un ocular intre care este montat un sistem de amplificare a luminii care, prin una sau mai multe nivele amplifică imaginea original slabă. Eficiența unei lunete depinde de diametrul obiectivului si factorul de amplificare al tubului de amplificare.

Problemele tehnice pe care le rezolvă invenția constau în următoarele:

- realizarea unei lunete de ochire pe timp de noapte, cu reticul iluminat si observare atat prin ocularul propriu cat si pe un display, prin transmiterea imaginii la distanta.

Echipamentul, conform invenției, are în compunere (Fig. 1):

1. ansamblul obiectiv f 116/1.8 cu butonul și mecanismul de focalizare (Fig 2);

2. tubul intensificator de imagine cu performanțe conform tehnologiilor: SHD - 3, XD 4 sau XR5;

3. ansamblul ocular f 38.76 (Fig 3);

4. ansamblul reticul cu sursa de iluminare a reticulului (Fig. 4);

5. divizorul optic interferential (Fig. 5)

6. ansamblul Obiectiv transport 0.33x pe camera CCD (Fig. 6);

7. camera CCD;

8. conector pentru alimentare și ieșire video;

9. ansamblul cu dispozitivele de acționare a reticulului în direcție și îri înălțime;

10. ansamblul capac cu filtru neutru pentru protecția tubului intensificator de imagine;

11. sistemul electric de alimentare, comandă și reglaj;

12. sistemul de prindere a lunetei pe armă;

Invenția se bazeaza, din punct de vedere optic, pe folosirea performantelor ansamblului obiectiv f 116/1,8 cuplat cu ansamblul ocular f 38,76, care formează sistemul optic de baza, caruia i s-au adaugat reticulul cu sursa de iluminare a reticulului, divizorul optic interferential si sistemul optoelectronic de preluare a imaginii si transmisia ei la distanta.

Schema bloc a lunetei este prezentata in fig. 7.

Divizorul optic interferential are doua funcții:

- prima funcție este de a reflecta un anumit procent din radiația emisa de ecranul intensificatorului (zona spectrala verde) către camera CCD;

a doua funcție este de a reflecta un anumit procent din radiația cu care este iluminat reticulul (zona spectrala roșu) către ocular;

Acest divizor de fascicul, avand funcții diferite pe domenii spectrale diferite, are o curba a transmisiei spectrale asemanatoare cu a unui filtru tip FTS degenerat. Avand in

(5-- 1 Ο Ο 9 - Ο Ο ? 1 5 - 1 1 -03- 2009 vedere faptul ca din considerente de gabarit, de proiectare a sistemului optic si de tehnologie a asamblării, s-a decis ca acest divizor sa fie tip lamela divizoare si nu cub divizor, trebuie soluționată si o problema suplimentara, si anume minimizarea efectului de < dedublare a imaginii câmpului si reticulului, atat pentru imaginea directionata spre ocular, cat si pentru imaginea directionata spre camera CCD. Reducerea acestui efect de dedublare a imaginii s-a obtinut prin realizarea unei acoperiri optice tip antireflex pe suprafața a doua a lamelei, dar un rol important este jucat si de alegerea unui raport optim de divizare pe cele doua domenii spectrale de lucru.

Caracteristici tehnice ale lunetei modulare de ochire pe timp de noapte cu ieșire video

Corespunzător funcțiilor de baza produsul trebuie sa satisfaca următoarele cerințe:

• Câmpul vizual al produsului.......................................................de minim 8,5°;

• Domeniul distantelor de focalizare a obiectivului ........................intre 15 m si infinit.

• Grosismentul aparatului..............................................................min. 3 x • Ocularul.........................................................................................fixat pe O dpt cu toleranța de - 0,25 dpt.

• Puterea separatoare la nivel optim de iluminare ( luminanța optimă pentru funcționarea tubului intensificator de imagine, nivel de luminanță de 3x10 ³....

3x10 '²cd/m ², echivalentă cu o iluminare de 1x10'²... 1x10'¹ Ix. incidență pe o suprafață lambertiană cu reflectivitatea de 1 ................................................min.

3,5 lp/mrad.

• Depărtarea zonei in care se plaseaza pupila ochiului.................min. 30 mm de la vârful suprafeței exterioare a ultimei lentile a ocularului.

• Diametrul zonei in care se plaseaza pupila ochiului.....................min. 7 mm.

• Autonomia de funcționare............................................................min. 30 ore.

• Valoarea masei nete ale lunetei de ochire cu intensificator de imagine cu ieșire video, echipată cu baterii ....................................................................... max.

1,4Kg.

• Dimensiunile de gabarit ale lunetei de ochire cu intensificator de imagine cu ieșire video............................................................................................ max.

300x150x100 mm.

• Luneta permite ochirea pe timp de zi/noapte cu precizie la distante cuprinse intre 300 si 400 m.

Invenția, prin echipamentul și metoda propusă, asigură următoarele avantaje:

- posibilitatea ochirii pe timp de noapte prin vizare atat prin ocularul lunetei cat si pe ecranul unui display;

- posibilitatea transmiterii la distanta a imaginilor din teren;

- posibilitatea fixării rapide pe armă pastrându-se reglajele de aliniere efectuate anterior;

- marirea preciziei tragerii datorită reticulului incorporat.

Claims (2)

REVENDICĂRI

1. combinația de patru componente optice:

a) combinația sorturilor de sticla optică si parametrii constructive:

λμπι 0.486 ....0.656 ponderea sensibilității în calculul aberațiilor 1

Raze Distanțe Sticle Φυίίΐ n_e Ve 15.03 1 stop plana 1 u 2 -2.854 1.13 N-BK7 1.51872 63.96 3 -3.442 1.12 4 5 plana 2.50 67.265 0.95 SF1 1.72310 44.67 7 10.430 0.46 8 12.850 2.02 SK7 1.62286 60.08 9 -9.863 80

1. combinația de patru componente optice:

a) un singlet, doua dublete și un divizor optic;

b) combinația sorturilor de sticla optică si parametrii constructive:

λμπι 0.486 ....0.656 ponderea sensibilității în calculul aberațiilor 1

Raze Distanțe Sticle Φ_Η«ι Πβ Ve 1 stop plana 34.60 4.00 U 2 34.000 3.50 N-SK11 10.36 1.56605 60.55 3 33.050 4.50 10.45 4 610.900 2.10 SFII 11.14 1.79190 25.55 5 72.950 7.50 BaF51 11.51 1.65569 44.67 7 -42.570 0.30 12.21 8 42.255 6.50 SK16 12.41 1.62286 60.08 9 -52.210 2.50 SFII 12.14 1.79190 25.55 10 plana 15.41 11.92 11 plana 2.26 BK7 10.39 1.51872 63.96 12 plana 14.280 10.24 ecran 0.123 8.83

2. puterile optice ale celor 5 singleți si puterile optice ale celor doi dubleți, în radiația “e”:

a) Φι= 1.59*10'⁴

b) Φ 2 ^_-9.54*10''

c) Φ₃=2.38*10²

d) Φ₄ = 2.60*10‘²

e) Φ ₅ =-1.52*10’²

i) Φ dublet 1 = 1.49*10'²

g) Φ dublet! =1.17*10'²

3. raportul intre puterea optica Φ;, i l ...5 și dispersia v_e a sortului de sticlă, aferent singletului:

Φι /60.55= 2.63*10'⁶; Φ₂/25.55= -3.73*10^;

Φ₃ /44.67 = 5.33*10'⁴; Φ₄ /60.08 = 3.33*10'⁴;

Φ₅ /25.55 = -5.95*1 θ’⁴;

ίΚ“ 2 0 0 3 - 0 0 2 1 5 -1 1 -03- 2009

4. Proporționalitatea elementelor de bază, ce definesc calitatea sistemului optic prin nivelul de corecție:

a) raportul intre puterile optice ale singleților ce alcătuiesc un dublet și puterea optică a dubletului:

Φ 2/ Φ dublet 1 = -0.640; Φ 3/Φ dublet 1 = 1.597;

Φ 4/Φ dublet 2 = 2.222; Φ 5/Φ dublet 2 = -1.299;

b) raportul intre puterile optice ale componentelor - Lentila 1 Oc, Dublet 1 Oc si Dublet 2 Oc - și putere optica totala a ocularului:

φ 1 / Φ ocular = 6.16*10’³;

φ dublet 1 /Φ ocular = 5.77*10’* ?

Φ dublet 2 / Φ ocular ^— 4.53*10 ;

3) Sistemul optic Obiectiv transport 0.33x este caracterizat de:

1. combinația de doua grupuri de sisteme optice:

a) un grup Sf_lx; Sf_lx este fix relativ la planul fotocatodului tubului intensificator de imagine;

b) un grup S_mobii; S_mObii este mobil axial, pentru focusare interioară de la infinit pana la distanța obiect de 15 m;

c) combinația sorturilor de sticla optică si parametrii constructivi:

λμπι 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 0.85 ponderea sensibilității în calculul aberațiilor 0.35 0.55 0.75 1.00 0.90 1.00 0.80

Raze Distanțe Sticle Φ««ι η_ε v_e 1 stop grup fix 96.630 7.00 N-LaF2 32.00 U 1.74791 44.57 2 233.200 1.00 32.00 3 69.660 7.00 N-LaF2 30.00 1.74791 44.57 4 153.460 11.00 29.00 5 46.880 7.00 N-PSK53 24.51 1.55440 63.23 7 293.800 4.00 N-SF57 24.07 1.85504 23.59 8 37.070 V = 66.90 20.68 9 grup mobil 24.850 6.00 N-SF4 13.14 1.76164 27.16 10 19.860 6.80 11.40 11 22.690 6.00 N-SF57 11.32 1.85504 23.59 12 27.730 5.83 10.04 13 tub ii plana 5.55 N-FK5 9.40 1.48914 70.23 14 plana fotocatod 8.80 u

2. puterile optice ale grupurilor de sisteme optice, în radiație “e”:

a) Φ_Γ1Χ = 1/Pfix =0.0214

b) «Drnob = 1/Fmob = 0.0057

3. puterile optice ale componentelor S_fix, în radiație “e”:

a) Lentila 1 Ob; N-LaF2, Schott; Φι - 1/Pi = 0.0039

b) Lentila 2 Ob; N-LaF2, Schott; Φ₂ = 1/f ₂ = 0.0086

c) Lentila 3 Ob; N-PSK53, Schott; Φ₃ = 1/f ₃ = 0.0146

d) Lentila 4 Ob; N-SF57, Schott; Φ₄ = 1/f4 = -0.0200

e) Dublet Ob; ®₍iubiet = 1/fdublet = -0.0070

CK-2 Ο Ο 9 - Ο Ο 215 - 1 1 -03- Z3C9

4. puterile optice ale componentelor Smobîi, in radiație “e”:

a) Lentila 5 Ob; N-SF4, Schott; Φ₅ = 1/f₅ = -0.0037

b) Lentila 6 Ob; N-SF57, Schott; Φ₆ = 1/Γ₆ = 0.0106

5. raportul între puterea optică Φ>, i= 1.. .6 și dispersia v_e a sortului de sticlă optică, aferent singletului:

Φ1 /44.57 = 8.75*10’⁵; Φ2 /44.57 = 1.93M0^-4; Φ3 /63.23= 2.3*10’⁴; Φ4 /23.59= -8.48* 10⁴ ; Φ5 /27.16= -1.36*10'⁴; Φ₆ /23.59= 4.49*10'⁴;

6. proporționalitatea elementelor de bază, ce definesc calitatea sistemului optic prin nivelul de corecție:

a) raportul între puterea optică a fiecărei componente a grupului fix si puterea optică a grupului fix:

Φ|/Φηχ = 0.182 ; Φ₂/ Φ_Γ1Χ = 0.402 ; Φ₃/Φβ_χ = 0.682;

Φ</ Φη_χ ~ -0.934 ; Φ<ΐιιΐ)ΐεΐ/ Φ<ϊ_χ ⁼ -0.327 ;

b) raportul între puterea optică a fiecărei componente a grupului mobil și puterea optică a grupului mobil:

Φ5/ Φmobil 0.649 ; Φ()/ ΦπιοΗΐ^— 1.86 ;

c) raportul între puterea optică a grupului fix și puterea optică a grupului mobil:

Φβ_χ/ Φ mobil = 3.754

CN - Ί O ϋ 9 - 0 0 2 1 5 - 1 1 -03- 2009

2) Sistemul optic Ocular f 38.76 este caracterizat de:

1) Sistemul optic Obiectivul f 116/1.8 este caracterizat de:

2. puterile optice ale celor 3 singleti, în radiația “e”:

a) Φι = -1.07*10’²

b) Φ₂ =-5.82*10’²

c) Φ₃= 1.06*10* 'V¹

A-⁷ ^ 2 0 0 9 - 0 0 215 -1 1 -03- 2CB9