RU2082201C1

RU2082201C1 - Optical sight

Info

Publication number: RU2082201C1
Application number: RU95108818A
Authority: RU
Inventors: Сергей Леонидович Кулаков; Алла Федоровна Кулакова; Константин Сергеевич Кулаков
Original assignee: Сергей Леонидович Кулаков; Алла Федоровна Кулакова; Константин Сергеевич Кулаков
Priority date: 1995-05-30
Filing date: 1995-05-30
Publication date: 1997-06-20
Also published as: RU95108818A

Abstract

FIELD: optical instrument engineering, applicable as a device for optical laying of geodetic instruments, sporting guns and similar devices that require sight laying on the object. SUBSTANCE: optical sight light source 1 is fastened to sight leaf 3 of device 4, that is subject to laying on object 5, with a lateral shift relative to the sight line and faces object 5. The axis of light source 1 is tied in with the sight line by means of an optical system made in the form of rectangular corner reflector 2 rigidly installed on the far end of sight leaf 3 of device 4 relative to light source 1. The hypotenuse face of reflector 2 is positioned orthogonally to sight leaf 3, faces light source 1 and is furnished with mark 6 installed in the axis of light source 1. For minimum overlapping of the field of vision by the reflector the ribs of the hypotenuse face of reflector 2, common with the leg faces, are positioned as follows: one - in the axis of light source 1, and the other - in the sight line, and mark 6 is made as a notch orthogonal to these ribs. EFFECT: simplified design, at a low cost provides for a high accuracy of laying on the object and operation at twilight. 2 cl, 9 dwg

Description

Изобретение относится к области оптического приборостроения и может быть использовано в качестве устройства оптического наведения геодезических приборов, охотничьих ружей и устройств, требующих прицельного наведения на объект. The invention relates to the field of optical instrumentation and can be used as a device for optical guidance of geodetic instruments, hunting rifles and devices requiring aiming at an object.

В геодезическом приборостроении простейшим приспособлением для наведения зрительной трубы на цель является диоптр, состоящий из целика и мушки, по аналогии с прицельным приспособлением ружей. Используются также оптические коллиматорные визиры, состоящие из линзы, в фокальной плоскости которой расположена сетка в виде прозрачного перекрестия на темном фоне. Линза обращена в сторону наблюдателя и выполняет роль лупы. Линза и сетка имеют заведомо малый диаметр (≈5 мм), поэтому при визировании кроме перекрестия сетки наблюдатель видит одновременно и пространство, лежащее за пределами визира. Наведение сводится к тому, чтобы наложить изображение сетки визира на наблюдаемый объект. Погрешность визирования (наведения) с помощью оптического визира значительно меньше погрешности визирования диоптром и составляет 2-3 (А.И.Захаров. Справочник, Геодезические приборы, М. Недра, 1989, c.315, c.47). In geodetic instrumentation, the simplest device for pointing a telescope at a target is a diopter, consisting of a rear sight and a front sight, by analogy with the aiming device of guns. Optical collimator sighting devices are also used, consisting of a lens in the focal plane of which there is a grid in the form of a transparent crosshair against a dark background. The lens is facing the observer and acts as a magnifying glass. The lens and the grid have a deliberately small diameter (≈5 mm), therefore, when sighting, in addition to the crosshair of the grid, the observer sees at the same time the space lying outside the sight. Guidance comes down to overlaying the image of the reticle on the observed object. The error of sighting (guidance) using an optical sight is much less than the error of sighting by the diopter and is 2-3 (A.I. Zakharov. Handbook, Surveying Instruments, M. Nedra, 1989, p.315, p.47).

В маркшейдерском деле известен способ задания направления выработки (а. с. N 849032, G OI N 3/00, Б.и. 27 от 23.07.81) с помощью отражателя, выполненного в виде двух скрепленных взаимно перпендикулярно полосок зеркала, шириной, равной половине поперечного размера источника света, например, половине диаметра рефлектора головного светильника. Отражатель устанавливают в начале выработки, например, подвешивают на двух подвесах-растяжках к потолку выработки на линии, совпадающей с направлением выработки, при этом полоски зеркал занимают положение одно под другим. Для задания направления фиксируется изображение головного светильника со стороны забоя, отраженное зеркалами, установленными на конце выработки. Проходчик при этом стоит спиной к забою и фиксирует задаваемое отражателем направление в плане, перемещаясь поперек выработки. Этот способ задания направления прост и может быть использован в условиях с низкой освещенностью, однако для наведения устройств на объект использоваться не может, так как наблюдатель должен быть обращен на объект визирования лицом, а не спиной, не должен быть непосредственно привязан к источнику света и, кроме того, наведение приборов, и тем более ружей, необходимо производить не только в плане, но и по высоте. In the surveying business, there is a known method for specifying the direction of production (a.s. N 849032, G OI N 3/00, B.I. 27 of 07.23.81) using a reflector made in the form of two mirror strips mutually perpendicular to each other, with a width equal to half the transverse size of the light source, for example, half the diameter of the reflector of the head lamp. The reflector is installed at the beginning of the production, for example, it is suspended on two suspensions-braces to the ceiling of the production on a line coinciding with the direction of the production, while the strips of mirrors occupy a position one below the other. To set the direction, the image of the head lamp from the side of the face is reflected, reflected by mirrors installed at the end of the mine. In this case, the penetrator stands with his back to the face and fixes the direction set by the reflector in plan, moving across the mine. This method of setting the direction is simple and can be used in low-light conditions, however, it cannot be used to point devices at the object, since the observer should face the sight object with his face and not his back, should not be directly attached to the light source and, in addition, guidance of instruments, and especially guns, must be carried out not only in plan, but also in height.

Однако использование источника света для задания направления и простота решения задающего направление приспособления в целом, несомненно, представляет интерес. However, the use of a light source to set the direction and the simplicity of solving the direction-setting fixture as a whole is undoubtedly of interest.

Известен оптический прицел типа Барс (см. описание оптического прицела типа Барс Минского оптического завода), который является наиболее близким к заявленному, с использованием в качестве источника света светодиода. Прицел представляет собой зрительную трубу, в которую одним глазом охотник наблюдает изображение светодиода, которое лежит на визирной оси трубы, предварительно совмещенной с направлением ствола, а другим глазом охотник видит цель. И цель, и изображение светодиода (благодаря оптической линзовой системе типа телескоп) наблюдаются как бы из бесконечности (условной), и охотник, привыкая к стереоэффекту, наводит изображение светодиода, лежащее на линии прицеливания, на цель, что и является необходимым действием. A known optical sight of the Bars type (see description of the optical sight of the Bars type of the Minsk Optical Plant), which is closest to the declared one, using an LED as a light source. The sight is a telescope, in which the hunter with one eye observes the image of the LED, which lies on the sighting axis of the tube, previously combined with the direction of the barrel, and the hunter sees the target with the other eye. Both the target and the image of the LED (thanks to an optical lens system such as a telescope) are observed as if from infinity (conditional), and the hunter, getting used to the stereo effect, directs the image of the LED lying on the line of sight to the target, which is the necessary action.

Работа такого прицела считается удобной и точной, однако для грубого наведения геодезических приборов с уже имеющейся зрительной трубой или для охотничьих ружей, стреляющих дробью, точность прицеливания с погрешностью 2-3 вполне достаточна. Оптические многолинзовые системы дороги, и их использование не всегда оправданно. The operation of such a sight is considered convenient and accurate, however, for rough guidance of geodetic instruments with an existing telescope or for hunting rifles shooting with a shot, the accuracy of aiming with an accuracy of 2-3 is quite sufficient. Optical multi-lens systems are expensive, and their use is not always justified.

Технической задачей изобретения является упрощение и удешевление устройства. An object of the invention is to simplify and reduce the cost of the device.

Технический результат достигается тем, что в прицеле источник света скреплен с прицельной планкой с поперечным сдвигом относительно линии визирования и обращен на объект визирования, ось источника сета сопряжена с линией визирования посредством оптической системы, выполненной в виде прямоугольного уголкового отражателя, установленного жестко на дальнем пределе прицельной планки относительно источника света, гипотенузная грань отражателя установлена ортогонально линии визирования, обращена на источник света и снабжена маркой, установленной на оси источника света. The technical result is achieved by the fact that in the sight the light source is attached to the sighting bar with a lateral shift relative to the line of sight and faces the object of sight, the axis of the source of the set is paired with the line of sight through an optical system made in the form of a rectangular angular reflector mounted rigidly at the far limit of the sighting strips with respect to the light source, the hypotenuse face of the reflector is installed orthogonally to the line of sight, facing the light source and provided with a mark, copulating light source axis.

Технический результат достигается также тем, что источник света и отражатель установлены так, что ребра гипотенузной грани, общие с катетными гранями, лежат на оси источника и на линии визирования, а марка выполнена в виде риски, ортогональной ребрам. The technical result is also achieved by the fact that the light source and the reflector are installed so that the ribs of the hypotenuse face, common with the leg faces, lie on the axis of the source and on the line of sight, and the mark is made in the form of risks orthogonal to the ribs.

На фиг. 1 и 2 представлена принципиальная схема оптического прицела; на фиг. 3 схема построения отражателем мнимого изображения источника света; на фиг. 4 пример выполнения; на фиг.5, 6, 7, 8 и 9 примеры выполнения марок на отражателе. In FIG. 1 and 2 are a schematic diagram of an optical sight; in FIG. 3 diagram of a reflector constructing an imaginary image of a light source; in FIG. 4 example implementation; 5, 6, 7, 8 and 9 are examples of making marks on a reflector.

Источник света 1 (фиг.1) и уголковый отражатель 2 жестко установлены на прицельной планке 3 устройства 4, подлежащего наведению. Источник света 1 обращен на объект наведения (прицеливания) 5 и скреплен с прицельной планкой 3 с поперечным сдвигом относительно ее линии визирования o-o Ось а-а источника света 1 сопряжена с линией визирования о-о прицельной планки 3 посредством прямоугольного уголкового отражателя 2, установленного жестко на дальнем пределе прицельной планки 3 относительно источника света 1. Входная гипотенузная грань отражателя 2 установлена ортогонально линии визирования о-о обращена на источник света 1 и снабжена маркой 6, установленной на оси источника света 1. Источник света 1 и отражатель 2 могут быть выполнены и установлены так, что ребра входной гипотенузной грани отражателя 2, общие с катетными гранями, займут положение: одно на оси а-а источника света 1, а другое на линии визирования о-о (фиг.3), марка может быть выполнена в виде риски, ортогональной этим ребрам. The light source 1 (Fig. 1) and the corner reflector 2 are rigidly mounted on the aiming strip 3 of the device 4 to be guided. The light source 1 is facing the target (aiming) 5 and is fastened to the aiming strip 3 with a lateral shift relative to its line of sight oo The axis aa of the light source 1 is connected to the sighting line oo of the aiming strip 3 by means of a rectangular corner reflector 2 mounted rigidly at the far limit of the aiming strip 3 relative to the light source 1. The input hypotenuse face of the reflector 2 is mounted orthogonally to the sight line oo, facing the light source 1 and is provided with a mark 6 mounted on the axis of the source light 1. The light source 1 and the reflector 2 can be made and installed so that the edges of the input hypotenous face of the reflector 2, common with the cathete faces, will occupy the position: one on the axis aa of the light source 1, and the other on the line of sight about (Fig. 3), the mark can be made in the form of risks orthogonal to these ribs.

При работе глаз 7 наблюдателя или охотника устанавливается над прицельной планкой 3 на линии ее визирования о-о со стороны источника света 1. When working, the eye 7 of the observer or hunter is installed above the aiming bar 3 on the line of its sight oo from the side of the light source 1.

Мнимое изображение 1" источника света 1 (фиг.3) наблюдается глазом 7 в обратном ходе лучей на двойном расстоянии 2L между отражателем 2 и источником света 1. При использовании оптического прицела на охотничьем ружье это двойное расстояние 2L, на котором наблюдается изображение 1", может составлять примерно 1,5-2 метра. В качестве источника света лучше всего использовать светодиод как источник света с наименьшим энергопотреблением, большим сроком службы, как источник достаточной яркости, выпускаемый в широком выборе спектрального диапазона излучения. Диаметр светодиода составляет примерно 4-5 мм, а его "тело свечения" еще меньше. Угловой размер светодиода, если сравнивать с расстоянием наилучшего видения, равным 250 мм, уменьшится, соответственно, в 6-8 раз и на расстоянии в 1,2-2 м будет наблюдаться как светящаяся точка диаметром менее одного миллиметра. Для глаза эта точка будет восприниматься практически как из бесконечности. The imaginary image 1 "of the light source 1 (Fig. 3) is observed by the eye 7 in the reverse beam at a double distance 2L between the reflector 2 and the light source 1. When using an optical sight on a hunting rifle, this is a double distance 2L, at which image 1" is observed, may be approximately 1.5-2 meters. As a light source, it is best to use an LED as a light source with the lowest energy consumption, long life, as a source of sufficient brightness, produced in a wide selection of the spectral range of radiation. The diameter of the LED is approximately 4-5 mm, and its “luminescent body” is even smaller. The angular size of the LED, when compared with the best vision distance of 250 mm, will decrease by 6-8 times, respectively, and at a distance of 1.2-2 m will be observed as a luminous point with a diameter of less than one millimeter. For the eye, this point will be perceived almost as from infinity.

Малый размер наблюдаемого изображения 1" источника света 1 позволяет использовать в качестве уголкового прямоугольного отражателя 2 прямоугольную призму типа АР-90 малых размеров с возможностью закрепления на выходе ствола за мушкой 8 (фиг.4). Практически длина ребер (AB и CD) катетных граней, общих с гипотенузной гранью, составляет величину порядка 4-5 мм (высота призмы). Поперечный размер гипотенузной грани определяется поперечным сдвигом оси а-а источника света 1 относительно линии визирования (прицеливания) о-о', т.е. величиной d (фиг.3). The small size of the observed image 1 "of the light source 1 allows you to use a rectangular prism of the type AP-90 as a corner rectangular reflector 2 with a small size with the possibility of fixing at the exit of the barrel behind the front sight 8 (figure 4). Practically the length of the ribs (AB and CD) of the cathet faces , common with the hypotenuse face, is about 4-5 mm (the height of the prism). The transverse size of the hypotenuse face is determined by the transverse shift of the axis aa of the light source 1 relative to the line of sight (aiming) о о о ', i.e., the value d ( figure 3).

Марка 6 гипотенузной грани отражателя 2 может быть выполнена в виде перекрестия (фиг.5), кольца или точки (фиг.6), или риски (фиг.7,8). При наличии мушки 8 (фиг.7,9) на прицельной планке 3 устройства 4, марка 6 упрощается до риски или совсем устраняется, в этом случае выполняет роль марки мушка. Mark 6 of the hypotenuse face of the reflector 2 can be made in the form of a crosshair (Fig. 5), a ring or a point (Fig. 6), or risks (Fig. 7,8). If there is a front sight 8 (Figs. 7, 9) on the aiming strip 3 of device 4, brand 6 is simplified to risks or completely eliminated, in this case it plays the role of brand front sight.

Марка 6, как и мушка 8 на прицельной планке, служит для повышения точности наведения на объект 5, для чего необходимы следующие действия - установка глаза 7 наблюдателя на линию визирования о-о' поперечными смещениями головы относительно прицельной планки 3 до совмещения наблюдаемого изображения 1" источника света 1 с центром марки 6 и последующее совмещение или наложение марки 6 на объект 5 без сбоя положения изображения источника света относительно марки. Mark 6, like the front sight 8 on the aiming strip, serves to increase the accuracy of aiming at object 5, for which the following actions are necessary - placing the observer’s eye 7 on the line of sight o-o 'with transverse displacements of the head relative to the aiming strip 3 to combine the observed image 1 " the light source 1 with the center of the mark 6 and the subsequent combination or superposition of the mark 6 on the object 5 without failing the position of the image of the light source relative to the mark.

Для того чтобы свести к минимуму перекрытие отражателем 2 пространства наблюдения, на линии визирования о-о' может устанавливаться ребро входной гипотенузной грани CD, общее с катетной гранью, а другое параллельное ему ребро AB гипотенузной грани на оси а-а' источника света 1 (фиг.2). При этом наблюдается лишь половина изображения 1" источника света 1 (фиг. 8 и 9), причем это является критерием правильного расположения глаза 7 в поперечном направлении относительно линии визирования о-о' прицельной планки 3. Для правильного расположения глаза по высоте служит марка, которая может быть выполнена в виде поперечной риски на гипотенузной грани отражателя 2 (фиг. 8). При правильном расположении глаза по высоте изображение источника света 1" делится риской пополам (фиг.8),это условие однозначно определяет положение глаза по высоте, а вышеприведенное условие наблюдения половины изображения источника однозначно определяет положение глаза в поперечном направлении. In order to minimize the overlap of the observation space by the reflector 2, the edge of the input hypotenuse face CD, common with the cathete face, and another parallel to it edge AB of the hypotenuse face on the axis a-a 'of the light source 1 ( figure 2). In this case, only half of the image 1 "of the light source 1 is observed (Figs. 8 and 9), and this is a criterion for the correct position of the eye 7 in the transverse direction relative to the line of sight o-o 'of the aiming plate 3. For the correct position of the eye in height, there is a mark, which can be made in the form of a transverse risk on the hypotenuse face of the reflector 2 (Fig. 8). If the eye is positioned correctly in height, the image of the light source 1 "is divided in half (Fig. 8), this condition uniquely determines the position of the eye in height, and the above observation condition of half of the source image uniquely determines the position of the eye in the transverse direction.

При наличии на прицельной планке мушки 8 последнюю можно использовать в качестве марки, "поймав" изображение 1"(фиг. 7) или половину изображения 1"(фиг.9) источника света 1 над мушкой. If there is a sight 8 on the sighting bar, the latter can be used as a mark by "catching" image 1 "(Fig. 7) or half of the 1" image (Fig. 9) of light source 1 above the front sight.

Если учесть, что при выборе в качестве источника света светодиода диаметром 4-5 мм, изображение его воспринимается глазом как светящаяся точка диаметром менее одного миллиметра, то можно утверждать, что предельная ошибка совмещения изображения источника света с риской и ребром отражателя не превышает 0,5 мм. При этом на расстоянии в 1,5-2 м, при использовании прицела на охотничьем ружье, эта ошибка составит в угловой мере примерно одну минуту, что вполне достаточно для грубого наведения устройств и охотничьих ружей. If we take into account that when choosing an LED with a diameter of 4-5 mm as the light source, the image is perceived by the eye as a luminous point with a diameter of less than one millimeter, then it can be argued that the marginal error of combining the image of the light source with the risk and the edge of the reflector does not exceed 0.5 mm At the same time, at a distance of 1.5-2 m, when using the sight on a hunting rifle, this error will amount to approximately one minute in an angular measure, which is quite enough for rough aiming of devices and hunting rifles.

Использование источника света позволяет наводить устройства в сумерках. Using a light source allows you to aim the device at dusk.

Расположение источника света 1 вдоль прицельной планки 3 определяется максимальным удалением от отражателя 2 и безопасностью работы с прицелом. На ружьях прицельная планка заканчивается до приклада, и расположение глаза на расстоянии, примерно равном 10 см от источника света вдоль линии прицеливания, вполне гарантирует безопасность человеку при отдаче при выстреле. The location of the light source 1 along the sighting strip 3 is determined by the maximum distance from the reflector 2 and the safety of working with the sight. On shotguns, the aiming bar ends before the butt, and the position of the eye at a distance of about 10 cm from the light source along the aiming line completely guarantees safety to the person during recoil when fired.

Оптический прицел крайне прост, сравнительно дешев и надежен, позволяет работать в сумерках. Источник света используется без линзовой оптики и требует для электропитания малогабаритной батарейки, несложной в осуществлении. The optical sight is extremely simple, relatively cheap and reliable, allows you to work at dusk. The light source is used without lens optics and requires a small battery, which is simple to implement, for power supply.

Настройка прицела практически сводится к юстировочному качанию уголкового отражателя относительно оси параллельной прицельной планки и перпендикулярной оси визирования о-о', другие же качания и параллельные смещения уголкового отражателя недействительны, что, в свою очередь, повышает надежность работы прицела. The adjustment of the sight practically boils down to the alignment swing of the angular reflector relative to the axis of the parallel aiming bar and perpendicular to the axis of sight oo, the other swings and parallel displacements of the angular reflector are invalid, which, in turn, increases the reliability of the sight.

Claims

1. An optical sight containing a light source and an optical system simulating the installation of a light source at infinity from the side of the object on the line of sight, mounted on the sighting bar, characterized in that the light source is attached to the sighting bar with a lateral shift relative to the line of sight and facing the object , the axis of the light source is coupled to the line of sight by means of an optical system made in the form of a rectangular corner reflector mounted rigidly at the far limit of the aiming bar and relative to the light source, the hypotenuse face of the reflector is mounted orthogonally to the aiming bar, facing the light source and provided with a mark mounted on the axis of the light source.

2. The sight according to claim 1, characterized in that the ribs of the hypotenuse face of the reflector, common with the leg faces, are mounted on the axis of the light source and on the line of sight, and the mark is made in the form of risks orthogonal to these ribs.