RU2501051C1 - Method of changing direction of axis of sight in optical sight and variable magnification sight implementing said method - Google Patents
Method of changing direction of axis of sight in optical sight and variable magnification sight implementing said method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2501051C1 RU2501051C1 RU2012124196/28A RU2012124196A RU2501051C1 RU 2501051 C1 RU2501051 C1 RU 2501051C1 RU 2012124196/28 A RU2012124196/28 A RU 2012124196/28A RU 2012124196 A RU2012124196 A RU 2012124196A RU 2501051 C1 RU2501051 C1 RU 2501051C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lens
- sight
- plane
- optical
- wrapping system
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Lenses (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области оптического приборостроения, а именно к оптическим прицелам, и может быть использовано, например, в снайперских, охотничьих, спортивных оптических прицелах постоянного и переменного увеличения.The invention relates to the field of optical instrumentation, namely to optical sights, and can be used, for example, in sniper, hunting, sports optical sights of constant and variable magnification.
Широко известен способ изменения направления визирной оси в оптических прицелах, который осуществляют путем перемещения плоскопараллельной пластинки или коллективной линзы, на плоской поверхности которых наносят прицельную марку (перекрестие, перекрестие со шкалами, точку или другой знак, одна из точек которого определяет визирную ось - далее по тексту «марка»), перпендикулярно оптической оси оптической системы прицела. При этом изменение направления визирной оси таким способом осуществляют для ввода углов прицеливания, углов поправок, углов выверки. Классическим примером такого способа изменения направления визирной оси является прицел ПСО-1 и его модификации. По этому способу построены серийно выпускаемые прицелы для стрелкового, охотничьего и спортивного оружия, в том числе с переменным увеличением, для смены увеличения в которых предусматривают смещение компонентов оборачивающей системы вдоль ее оптической оси [Оружие и технологии России. Энциклопедия. XXI век: Т. XI: Оптико-электронная и лазерная техника / Издательский дом «Оружие и технологии», 2005 г. Раздел 4 «Прицелы для стрелкового оружия», с.250-269; раздел 5 «Прицелы для охотничьего и спортивного оружия», с.270-277].A widely known method of changing the direction of the axis of sight in optical sights, which is carried out by moving a plane-parallel plate or collective lens, on a flat surface of which an aiming mark is applied (a crosshair, a crosshair with scales, a point or another sign, one of the points of which determines the axis of sight, then the text “mark”), perpendicular to the optical axis of the optical system of the sight. In this case, a change in the direction of the sighting axis in this way is carried out to enter the aiming angles, correction angles, and alignment angles. A classic example of this method of changing the direction of the line of sight is the PSO-1 sight and its modifications. Using this method, mass-produced sights for small arms, hunting and sports weapons, including those with variable magnification, were built to change the magnification, which include shifting the components of the wrapping system along its optical axis [Russian Arms and Technologies. Encyclopedia. XXI century: T. XI: Optoelectronic and laser technology / Publishing House “Arms and Technologies”, 2005.
Указанный способ изменения направления визирной оси в оптическом прицеле имеет следующие недостатки:The specified method of changing the direction of the sighting axis in the optical sight has the following disadvantages:
- невозможность осуществить изменение направления визирной оси на угловую величину, превышающую угол поля зрения оптической системы прицела;- the inability to change the direction of the sight axis by an angular value exceeding the angle of the field of view of the optical system of the sight;
- при изменении направления визирной оси прицела происходит смещение изображения вершины прицельной марки с центра поля зрения окуляра.- when changing the direction of the sighting axis of the sight, the image of the vertex of the aiming mark is shifted from the center of the field of view of the eyepiece.
Первый из указанных недостатков (иными словами: ограничение диапазона изменения направления визирной оси прицела величиной углового поля оптической системы) наиболее существенно ограничивает эксплуатационные возможности прицела при больших увеличениях прицелов, имеющих соответственно малые угловые поля.The first of these drawbacks (in other words: limiting the range of changes in the direction of the sight axis of the sight to the angular field of the optical system) most significantly limits the operational capabilities of the sight with large magnifications of the sights, which have accordingly small angular fields.
Второй из указанных недостатков (смещение вершины прицельной марки при вводе углов прицеливания и углов поправок с оптической оси прибора) приводит к тому, что в процессе наводки на цель изображение точки прицеливания формируется не на оси оптической системы, а вне ее, где, во-первых, качество изображения ниже, чем в центре поля зрения, а во-вторых, - имеет место несимметричные относительно вершины прицельной марки поле наблюдаемых объектов, что в совокупности снижает эксплуатационные характеристики прицела.The second of these drawbacks (shifting the apex of the reticle when entering aiming angles and correction angles from the optical axis of the device) leads to the fact that during aiming at the target, the image of the aiming point is formed not on the axis of the optical system, but outside it, where, firstly , the image quality is lower than in the center of the field of view, and secondly, there is a field of observed objects asymmetric with respect to the top of the aiming mark, which together reduces the operational characteristics of the sight.
Технический результат предлагаемого способа: возможность обеспечения диапазона изменения направления визирной оси прицела, величина которого превышает угол поля зрения прицела; обеспечение неизменного положения прицельной марки в центре поля зрения окуляра при изменении направления визирной оси прицела.The technical result of the proposed method: the ability to provide a range of changes in the direction of the sight axis of the sight, the value of which exceeds the angle of the field of view of the sight; ensuring the invariable position of the aiming mark in the center of the field of view of the eyepiece when changing the direction of the sighting axis of the sight.
Известно большое число устройств-аналогов, реализующих описанный выше способ изменения визирной оси.A large number of analog devices are known that implement the above-described method for changing the line of sight.
Например, прицел с переменным увеличением [Патент RU 2364900, 2009 г.], содержащий зеркально-линзовый объектив, коллектив, на плоской поверхности которого нанесена прицельная марка, панкратическую оборачивающую систему, состоящую из двух положительных компонентов, дифференцирование перемещаемых вдоль оптической оси прицела, и двухкомпонентный окуляр. Прицел имеет 4-х кратный перепад увеличений (12,5÷50 крат), удаление выходного зрачка 80 мм, угловое поле от 1,8° (при наименьшем увеличении) до 0,5° (при наибольшем увеличении); диаметр выходного зрачка при смене увеличения меняется от 4,8 до 1,2 мм.For example, a scope with variable magnification [Patent RU 2364900, 2009], comprising a mirror lens, a team with a reticle on a flat surface, a pankratic wrapping system consisting of two positive components, differentiation moving along the optical axis of the sight, and two-component eyepiece. The sight has a 4-fold difference in magnifications (12.5 ÷ 50 times), an exit pupil removal of 80 mm, an angular field from 1.8 ° (at the lowest magnification) to 0.5 ° (at the highest magnification); the diameter of the exit pupil when changing the magnification changes from 4.8 to 1.2 mm.
Недостатком устройства-аналога является малая величина удаления выходного зрачка, кольцевая форма выходного зрачка, малая величина изменения направления визирной оси. Кольцевая форма выходного зрачка обусловлена наличием центрального экранирования в зеркально-линзовом в объективе прицела. При диаметре выходного зрачка 4,8 мм (при увеличении 12,5 крат) и достаточной яркости фона (при которой диаметр зрачка глаза может составлять, например, 2 мм) наблюдатель непроизвольно будет смещать зрачок глаза с оптической оси для обеспечения наиболее полного его заполнения лучами, что может служить дополнительной причиной параллакса. При наибольшем увеличении 50 крат диапазон изменения направления визирной оси прицела ограничен малым угловым полем 0,5° (т.е. 0-08). Это обстоятельство - ограничение диапазона ввода углов прицеливания, углов поправок и углов выверки - не позволяет реализовать в прицеле преимущества большого увеличения и требует в процессе эксплуатации, например, использовать подвижку (наклон) всего прицела для изменения направления визирной оси, что снижает быстродействие и в целом эксплуатационные показатели прицела.The disadvantage of the analog device is the small amount of removal of the exit pupil, the annular shape of the exit pupil, the small amount of change in the direction of the line of sight. The annular shape of the exit pupil is due to the presence of central shielding in the mirror-lens in the sight lens. With an exit pupil diameter of 4.8 mm (with an increase of 12.5 times) and a sufficient background brightness (at which the pupil diameter of the eye can be, for example, 2 mm), the observer will involuntarily displace the pupil of the eye from the optical axis to ensure its fullest filling with rays , which can serve as an additional reason for parallax. At the largest magnification of 50 times, the range of change in the direction of the sight axis is limited by a small angular field of 0.5 ° (i.e. 0-08). This circumstance - limiting the input range of aiming angles, correction angles, and alignment angles - does not allow realizing the advantages of a large increase in the sight and requires during operation, for example, to use the movement (tilt) of the entire sight to change the direction of the sighting axis, which reduces overall performance operational performance of the sight.
В оптическом прицеле с переменным увеличением [Патент RU 2282223, 2006 г.], содержащем трехлинзовый объектив, первую плоскопараллельную пластинку с прицельной маркой, коллектив, двухкомпонентную панкратическую систему, компоненты которой для смены увеличения дифференцированно перемещаются вдоль оптической оси прицела, вторую плоскопараллельную пластинку с дальномерной шкалой, расположенной в плоскости второго промежуточного изображения, формируемого панкратической системой, отрицательный коллектив и двухкомпонентный окуляр, изменение направления визирной оси осуществляется перемещением первой плоскопараллельной пластинки перпендикулярно оптической оси прицела. Прицел имеет трехкратный перепад увеличений (3,2…9,9 крат), удаление выходного зрачка 70 мм.In an optical sight with variable magnification [Patent RU 2282223, 2006], containing a three-lens lens, the first plane-parallel plate with an aiming mark, a team, a two-component pancratic system, the components of which for changing magnification are differentially moved along the optical axis of the sight, the second plane-parallel plate with a rangefinder a scale located in the plane of the second intermediate image formed by the pancratic system, a negative collective and a two-component eyepiece, a change in Board sighting axis by moving the first parallel plate perpendicular to the optical axis of the sight. The sight has a three-fold difference of magnifications (3.2 ... 9.9 times), the removal of the exit pupil is 70 mm.
Недостатком прицела-аналога является малый перепад увеличений, малая величина удаления выходного зрачка, смещение прицельной марки в поле зрения окуляра при изменении направления визирной оси прицела.The disadvantage of the analogue sight is a small difference in magnifications, a small amount of exit pupil removal, a shift of the aiming mark in the field of view of the eyepiece when changing the direction of the sight axis of the sight.
В качестве наиболее близкого аналога можно указать прицел с переменным увеличением [Патент RU 2331035, 2008 г.], состоящий из двухкомпонентного объектива, первый компонент которого содержит первую положительную, вторую отрицательную и третью одиночную положительную линзы, второй отрицательный компонент которого имеет форму мениска и является фокусирующим, коллектива, плоскопараллельной пластинки с прицельной маркой, оборачивающей системы, включающей два склеенных компонента, которые дифференцированно перемещаются вдоль оптической оси оборачивающей системы, полевой диафрагмы и трехкомпонентного окуляра. Для изменения направления визирной оси плоскопараллельная пластинка с прицельной маркой перемещается перпендикулярно оптической оси прицела. Первая положительная и вторая отрицательная линзы первого компонента объектива в прототипе выполнены склеенными. Второй отрицательный компонент объектива обращен вогнутой поверхностью к плоскости изображения объектива. Коллектив (полевой компонент) выполнен в виде двухлинзовой склейки. Первый компонент окуляра выполнен в виде двояковогнутой линзы, второй - виде двухлинзовой склейки, третий - в виде двояковыпуклой линзы. Прицел имеет трехкратный перепад увеличения от 3,2 до 10 крат. Диаметр входного зрачка равен 40 мм. Удаление выходного зрачка составляет 70 мм от последней поверхности окуляра. Расстояние от первой поверхности объектива до плоскости прицельной марки и шкал составляет 121,5 мм. Длина панкратической системы (расстояние между плоскостями первого и второго действительного изображений объектов) составляет 114,5 мм.As the closest analogue, you can specify a sight with variable magnification [Patent RU 2331035, 2008], consisting of a two-component lens, the first component of which contains the first positive, second negative and third single positive lenses, the second negative component of which has the shape of a meniscus and is focusing, collective, plane-parallel plate with reticle, a wrapping system that includes two glued components that move differentially along the optical axis of achivayuschey system, the field diaphragm and the three-eyepiece. To change the direction of the sight axis, a plane-parallel plate with an aiming mark moves perpendicular to the optical axis of the sight. The first positive and second negative lenses of the first component of the lens in the prototype are made glued. The second negative component of the lens faces a concave surface to the image plane of the lens. The team (field component) is made in the form of a two-lens gluing. The first component of the eyepiece is made in the form of a biconcave lens, the second in the form of a two-lens gluing, the third in the form of a biconvex lens. The sight has a three-fold difference of magnification from 3.2 to 10 times. The diameter of the entrance pupil is 40 mm. Removal of the exit pupil is 70 mm from the last surface of the eyepiece. The distance from the first surface of the lens to the plane of the reticle and scales is 121.5 mm. The length of the pancratic system (the distance between the planes of the first and second real images of objects) is 114.5 mm.
Недостатками наиболее близкого аналога являются малый перепад увеличений, малая величина наибольшего увеличения, малая величина удаления выходного зрачка, смещение прицельной марки в поле зрения окуляра при изменении направления визирной оси прицела (при вводе углов прицеливания и выверки).The disadvantages of the closest analogue are a small difference in magnifications, a small magnitude of the largest increase, a small amount of exit pupil removal, a shift of the aiming mark in the field of view of the eyepiece when changing the direction of the sighting axis of the sight (when entering aiming and alignment angles).
Задачей, на решение которой направлены заявляемые способ и устройство для его реализации, является создание оптического прицела с 5-тикратным перепадом увеличений, наибольшим увеличением не менее 25 крат, удалением выходного зрачка более 90 мм с высокими техническими и эксплуатационными характеристиками.The task to be solved by the claimed method and device for its implementation is the creation of an optical sight with a 5-fold difference in magnifications, the largest magnification of at least 25 times, removal of the exit pupil of more than 90 mm with high technical and operational characteristics.
Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, заключается в увеличении перепада увеличений до 5 раз, повышении наибольшего увеличения до 25 крат, обеспечении удаления выходного зрачка не менее 90 мм, в обеспечении возможности изменения направления визирной оси прицела на угол, превышающий величину углового поля прицела при наибольшем увеличении, в сохранении постоянного положения прицельной марки в центре поля зрения окуляра при сохранении качественного изображения в пределах рабочего поля зрения прицела.The technical result achieved in solving the problem is to increase the differential range by 5 times, increase the largest increase to 25 times, ensure that the exit pupil is removed by at least 90 mm, and make it possible to change the direction of the sighting axis of the sight by an angle exceeding the magnitude of the angular field of the sight at the largest increase, in maintaining a constant position of the aiming mark in the center of the field of view of the eyepiece while maintaining a high-quality image within the working field of view of the sight.
При этом заявляемые способ и устройство для его реализации образуют единый изобретательский замысел как по решаемой задаче, так и по достигаемому техническому результату.In this case, the claimed method and device for its implementation form a single inventive concept both for the problem to be solved and for the achieved technical result.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в первом варианте способа изменения направления визирной оси в оптическом прицеле, в котором плоскопараллельную пластинку с прицельной маркой размещают в плоскости первого промежуточного изображения, в объективе корригируют аберрации в пределах углового поля, равного сумме наибольший величины углового поля оптической системы прицела и наибольшей величины изменения направления визирной оси прицела, компоненты оборачивающей системы и плоскопараллельную пластинку с прицельной маркой и шкалами дополнительно дифференцировано перемещают таким образом, чтобы обеспечить смещения главных точек компонентов оборачивающей системы и вершины прицельного знака в направлении, перпендикулярном оптической оси объектива и окуляра, при этом величины указанных смещений обеспечивают пропорциональными расстояниям от осевой точки второй плоскости действительного изображения до соответствующих перемещаемых компонентов оборачивающей системы и плоскопараллельной пластинки. Это позволяет обеспечить в прицеле с переменным увеличением возможность изменения направления визирной оси, превышающего по величине угловое поле прицела при наибольшем увеличении. При этом положения прицельной марки остается неизменным в центре поля зрения окуляра В частном случае исполнения способа плоскопараллельную пластинку с маркой и компоненты оборачивающей системы выполняют качающимися совместно на шаровой опоре, при этом центр шаровой опоры совмещают с осевой точкой плоскости второго действительного изображения. В частном случае исполнения коллектив или отдельные линзы объектива выполняют подвижными вдоль оптической оси объектива.The problem is solved, and the technical result is achieved by the fact that in the first embodiment of the method of changing the direction of the line of sight in an optical sight, in which a plane-parallel plate with an aiming mark is placed in the plane of the first intermediate image, the aberrations are corrected in the lens within the angular field equal to the sum of the largest values the angular field of the optical system of the sight and the largest magnitude of the change in the direction of the sighting axis of the sight, the components of the wrapping system and the plane-parallel incu with an aiming mark and scales are additionally differentially moved in such a way as to ensure displacement of the main points of the components of the wrapping system and the vertex of the aiming mark in the direction perpendicular to the optical axis of the lens and eyepiece, while the values of these displacements provide proportional distances from the axial point of the second plane of the actual image to corresponding movable components of the wrapping system and plane-parallel plate. This allows you to provide in the sight with variable magnification the ability to change the direction of the axis of sight, exceeding the magnitude of the angular field of the sight at the highest magnification. In this case, the position of the aiming mark remains unchanged in the center of the field of view of the eyepiece.In the particular case of the method, the plane-parallel plate with the mark and the components of the wrapping system are swinging together on the ball bearing, while the center of the ball bearing is combined with the axial point of the plane of the second actual image. In the particular case of execution, the team or individual lenses of the lens are movable along the optical axis of the lens.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что во втором варианте способа изменения направления визирной оси в оптическом прицеле, в котором плоскопараллельную пластинку с прицельной маркой размещают в плоскости второго промежуточного изображения, в объективе корригируют аберрации в пределах углового поля, равного сумме наибольший величины углового поля оптической системы прицела и наибольшей величины изменения направления визирной оси прицела, компоненты оборачивающей системы дополнительно дифференцировано перемещают таким образом, чтобы обеспечить смещения главных точек компонентов оборачивающей системы в направлении, перпендикулярном оптической оси объектива и окуляра, при этом величины указанных смещений обеспечивают пропорциональными расстояниям от осевой точки второй плоскости действительного изображения до соответствующих перемещаемых компонентов оборачивающей системы. Это позволяет обеспечить в прицеле с переменным увеличением возможность изменения направления визирной оси, превышающего по величине угловое поле прицела при наибольшем увеличении. Одновременно обеспечивается сохранение постоянного положения прицельной марки в центре поля зрения окуляра при любом положении визирной оси прицела в пространстве предметов. В частном случае исполнения способа компоненты оборачивающей системы выполняют качающимися совместно на шаровой опоре, при этом центр шаровой опоры совмещают с осевой точкой плоскости второго действительного изображения. В частном случае исполнения коллектив или отдельные линзы объектива выполняют подвижными вдоль оптической оси объектива.The problem is solved, and the technical result is achieved by the fact that in the second variant of the method of changing the direction of the line of sight in the optical sight, in which a plane-parallel plate with an aiming mark is placed in the plane of the second intermediate image, the aberrations are corrected in the lens within the angular field equal to the sum of the largest value the angular field of the optical system of the sight and the largest change in the direction of the sighting axis of the sight, the components of the wrapping system are additionally different They are moved in such a way as to ensure displacements of the main points of the components of the wrapping system in a direction perpendicular to the optical axis of the lens and eyepiece, while the values of these displacements provide proportional to the distances from the axial point of the second plane of the actual image to the corresponding moving components of the wrapping system. This allows you to provide in the sight with variable magnification the ability to change the direction of the axis of sight, exceeding the magnitude of the angular field of the sight at the highest magnification. At the same time, maintaining a constant position of the reticle in the center of the field of view of the eyepiece at any position of the sight axis of the sight in the space of objects is ensured. In the particular case of the execution of the method, the components of the wrapping system are oscillated together on the ball bearing, while the center of the ball bearing is combined with the axial point of the plane of the second actual image. In the particular case of execution, the team or individual lenses of the lens are movable along the optical axis of the lens.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в устройстве прицела с переменным увеличением, что первая положительная и вторая отрицательная линзы первого компонента объективы выполнены одиночными, фокусирующий мениск объектива выполнен склеенным из двух линз и обращен вогнутой поверхностью к первому компоненту объектива, коллектив выполнен в виде плосковыпуклой линзы и установлен по ходу лучей перед плоскостью первого действительного изображения, в каждый из компонентов оборачивающей системы дополнительно введено по одиночной линзе, в оборачивающую систему перед полевой диафрагмой дополнительно установлена отрицательная линза, плоскопараллельная пластинка с прицельной маркой и шкалами и оборачивающая система выполнены совместно качающимися вокруг точки, совмещенной с осевой точкой второго действительного изображения, и при этом выполняются следующие соотношения:The problem is solved, and the technical result is achieved by the fact that in the sight device with variable magnification, that the first positive and second negative lenses of the first component of the lenses are single, the focusing meniscus of the lens is glued from two lenses and faces with a concave surface to the first lens component, the team is made in the form of a plano-convex lens and installed along the rays in front of the plane of the first real image, in each of the components of the wrapping system will complement flax administered by a single lens in a relaying system before further field diaphragm set negative lens, a plane-parallel plate with the sighting mark and dials and the winding system are made jointly swinging about a point, combined with the actual center point of the second image, and wherein the following relations:
где f' - эквивалентное фокусное расстояние объектива и коллектива;where f 'is the equivalent focal length of the lens and the team;
L - расстояние вдоль оптической оси между первой и второй плоскостями действительных изображений (длина оборачивающей системы);L is the distance along the optical axis between the first and second planes of the actual images (the length of the wrapping system);
β - угол качания плоскопараллельной пластинки с прицельной маркой и шкалами и оборачивающей системы;β is the angle of swing of a plane-parallel plate with an aiming mark and scales and a wrapping system;
α - угол изменения направления визирной оси.α is the angle of change of direction of the line of sight.
В частном случае исполнения дополнительно введенная в первый компонент оборачивающей системы одиночная линза выполнена в виде отрицательного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к плоскости первого действительного изображения, дополнительно введенная во второй компонент оборачивающей системы одиночная линза выполнена в виде положительного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к плоскости второго промежуточного изображения, дополнительно установленная перед полевой диафрагмой отрицательная линза выполнена в виде мениска, обращенного выпуклой стороной к плоскости полевой диафрагмы, первая по ходу лучей линза окуляра выполнена положительной, второй отрицательный компонент объектива склеен из двух линз и при этом имеют место следующие соотношения:In the particular case of execution, the single lens additionally introduced into the first component of the wrapping system is made in the form of a negative meniscus facing a concave surface to the plane of the first real image; the single lens additionally introduced into the second component of the wrapping system is a single lens made in the form of a positive meniscus facing a concave surface to the plane of the second intermediate image, an additional negative lens mounted in front of the field diaphragm is made in the form of men the claim, convex side to the plane of the field diaphragm, the first along the rays of the lens of the eyepiece is made positive, the second negative component of the lens is glued from two lenses, and the following relationships occur:
где φ1л.об, φ2л.об - оптические силы первой положительной и второй отрицательной линз первого компонента объектива;where φ 1l.ob , φ 2l.ob - optical power of the first positive and second negative lenses of the first component of the lens;
φд.л.1к, φд.л.2к - оптические силы одиночных линз, дополнительно введенных соответственно в первый и второй по ходу лучей компоненты оборачивающей системы;φ dl 1k , φ dl 2k - optical power of single lenses, additionally introduced respectively in the first and second along the rays of the component of the wrapping system;
φскл.1к, φскл.2к - оптические силы склеенных линз соответственно первого и второго по ходу лучей компонентов оборачивающей системы;φ squl. 1k , φ squl. 2k - the optical power of the glued lenses, respectively, of the first and second along the rays of the components of the wrapping system;
φд - оптическая сила дополнительно установленной перед полевой диафрагмой отрицательной линзы;φ d is the optical power of an additional negative lens installed in front of the field diaphragm;
φок - оптическая сила окуляра;φ ok - the optical power of the eyepiece;
φ1л.ок - оптическая сила первой по ходу лучей линзы окуляра;φ 1l.oc - the optical power of the first along the rays of the eyepiece lens;
φ1л.2к об, φ2л.2к об - оптические силы соответственно первой и второй линз второго отрицательного компонента объектива.φ 1l.2k rev , φ 2l.2k rev - the optical forces of the first and second lenses of the second negative lens component, respectively.
Коллектив имеет небольшую подвижку вдоль оптической оси объектива.The team has a slight movement along the optical axis of the lens.
Предлагаемые признаки являются существенными, так как они влияют на получение технического результата и находятся с ним в причинно-следственной связи, а именно:The proposed features are significant, since they affect the receipt of a technical result and are in a causal relationship with it, namely:
Коррекция аберраций и соответственно обеспечение высокого качества изображения объектива в пределах расчетного поля объектива, равного сумме наибольший величины углового поля оптической системы прицела и наибольшей величины изменения направления визирной оси прицела, позволяет как в первом, так и во втором варианте способа обеспечить возможность получения качественного изображения в пределах рабочем поле зрения, соответствующего конкретной величине увеличения, при изменении направления визирной оси прицела.Correction of aberrations and, accordingly, ensuring a high quality image of the lens within the calculated field of the lens, equal to the sum of the largest angular field of the optical system of the sight and the largest magnitude of the change in direction of the sighting axis of the sight, allows both the first and second versions of the method to provide high-quality images in Within the working field of view corresponding to a specific magnification, when changing the direction of the sight axis of the sight.
Дифференцированное перемещение компонентов оборачивающей системы и плоскопараллельной пластинки с прицельной маркой и шкалами таким образом, чтобы обеспечить смещения главных точек компонентов оборачивающей системы и вершины прицельного знака в направлении, перпендикулярном оптической оси объектива и окуляра, при этом величины указанных смещений обеспечивают пропорциональными расстояниям от осевой точки второй плоскости действительного изображения до соответствующих перемещаемых компонентов оборачивающей системы и плоскопараллельной пластинки позволяет в первом варианте способа обеспечить неизменное положение вершины прицельной марки в центре поля зрения окуляра при любом угле изменения направления визирной оси прицела.Differential movement of the components of the wrapping system and the plane-parallel plate with the reticle and scales in such a way as to ensure displacement of the main points of the components of the wrapping system and the vertex of the reticle in the direction perpendicular to the optical axis of the lens and eyepiece, while the values of these displacements provide proportional to the distances from the axial point of the second the plane of the actual image to the corresponding moving components of the wrapping system and plane The allele plate allows, in the first variant of the method, to ensure a constant position of the top of the reticle in the center of the field of view of the eyepiece at any angle of change in the direction of the sight axis of the sight.
Во втором варианте способа при неизменном положении вершины прицельной марки в центре поля зрения окуляра изменение направления визирной оси прицела в пространстве предметов обеспечивают тем, что компоненты оборачивающей системы дифференцированно перемещают таким образом, чтобы сместить главные точки компонентов оборачивающей системы в направлении, перпендикулярном оптической оси объектива и окуляра, при этом величины указанных смещений обеспечивают пропорциональными расстояниям от осевой точки второй плоскости действительного изображения до соответствующих перемещаемых компонентов оборачивающей системы. При этом также обеспечивается и неизменность видимого размера прицельной марки при смене увеличения в прицеле.In the second variant of the method, at the same position of the top of the aiming mark in the center of the field of view of the eyepiece, changing the direction of the sighting axis of the sight in the space of objects ensures that the components of the wrapping system are differentially moved so as to shift the main points of the components of the wrapping system in the direction perpendicular to the optical axis of the lens and eyepiece, while the values of these displacements provide proportional to the distances from the axial point of the second plane of the real images to the corresponding moving components of the wrapping system. At the same time, the invariance of the apparent size of the aiming mark is also ensured when changing the magnification in the sight.
Смещения компонентов оборачивающей системы перпендикулярно оптической оси объектива и окуляра обеспечивают путем качания (поворота) совместно на шаровой опоре, при этом центр шаровой опоры совмещают с осевой точкой плоскости второго промежуточного изображения. Замена линейного смещения указанных компонентов на их поворот позволяет обеспечить простое конструктивное исполнение механизмов прицела. Выполнение коллектива подвижным вдоль оптической оси позволяет устранить возникающий линейный параллакс из-за замены линейного перемещения компонентов перемещением их по дуге большого радиуса.The displacement of the components of the wrapping system perpendicular to the optical axis of the lens and the eyepiece is ensured by swinging (turning) together on the ball joint, while the center of the ball joint is combined with the axial point of the plane of the second intermediate image. Replacing the linear displacement of these components with their rotation allows for a simple design of the mechanisms of the sight. The execution of the team moving along the optical axis eliminates the arising linear parallax due to the replacement of the linear movement of the components by moving them along an arc of large radius.
В предлагаемом устройстве прицела с переменным увеличением выполнение первой положительной и второй отрицательной линз первого компонента объективы одиночными, фокусирующего мениска объектива склеенным из двух линз и обращенным вогнутой поверхностью к первому компоненту объектива, коллектива в виде плосковыпуклой линзы и установка его по ходу лучей перед плоскостью первого действительного изображения, позволяет увеличить в объективе число коррекционных параметров и обеспечить высокое качество изображения в пределах большего по величине расчетного поля, чем наибольшая величина углового поля прицела (при наименьшем увеличении), тем самым создает возможность изменять направление визирной оси прицела на угол, превышающий величину углового поля прицела при наибольшем увеличении, при сохранении качественного изображения в пределах рабочего поля зрения прицела.In the proposed device, the sight with variable magnification, the first positive and second negative lenses of the first component of the lens are single, the focusing meniscus of the lens glued from two lenses and facing a concave surface to the first component of the lens, a collective in the form of a plano-convex lens and installing it along the rays in front of the plane of the first real image, allows you to increase the number of correction parameters in the lens and ensure high image quality within a larger the magnitude of the calculated field than the largest value of the angular field of the sight (at the smallest increase), thereby making it possible to change the direction of the sighting axis of the sight by an angle exceeding the value of the angular field of the sight at the largest increase, while maintaining a high-quality image within the working field of view of the sight.
Введение в каждый из компонентов панкратической оборачивающей системы дополнительно по одиночной линзе, размещение перед полевой диафрагмой дополнительной отрицательной линзы позволяют обеспечить в панкратической оборачивающей системе перепад увеличений до 5 крат и одновременно с указанным выше исполнением объектива получить в прицеле наибольшее увеличение не менее 25 крат.The introduction of an additional single lens into each of the components of the pancratic wrapping system, the placement of an additional negative lens in front of the field diaphragm, makes it possible to provide a magnification difference of up to 5 times in the pancratic wrapping system and, at the same time with the above lens design, get the highest magnification of at least 25 times in the sight.
Выполнение объектива, коллектива и оборачивающей системы вышеописанным образом одновременно позволяют обеспечить такое положение выходного зрачка объектива, которое при любых рабочих положениях подвижных компонентов панкратической оборачивающей системы создает квазипостоянное положение плоскости выходного зрачка оборачивающей системы, причем на таком расстоянии от передней фокальной плоскости окуляра, которое обеспечивает в соответствии фокусным расстоянием окуляра величину удаления выходного зрачка более 90 мм и постоянство положения выходного зрачка при любом увеличении прицела в пределах требуемого перепада увеличений.The implementation of the lens, the team and the wrapping system in the manner described above simultaneously allows you to ensure that the position of the exit pupil of the lens, which for any working position of the moving components of the pancratic wrapping system creates a quasi-constant position of the plane of the exit pupil of the wrapping system, and at such a distance from the front focal plane of the eyepiece that provides according to the focal length of the eyepiece, the size of the exit pupil removal is more than 90 mm and the constancy of Proposition exit pupil at any magnification sight within a desired differential increases.
Выполнение плоскопараллельной пластинки с прицельной маркой и шкалами и панкратической оборачивающей системы совместно качающимися вокруг точки, совмещенной с осевой точкой второго действительного изображения, и соблюдение соотношения (1) позволяет обеспечить положение изображения прицельной маоки в центре поля зрения окуляра при любом направлении визирной оси прицела в пределах расчетного диапазона.The implementation of a plane-parallel plate with an aiming mark and scales and a pancratic wrapping system jointly swinging around a point aligned with the axial point of the second real image, and observing the relation (1) allows us to ensure the position of the image of the aiming Moki in the center of the field of view of the eyepiece for any direction of the sight axis of the sight within estimated range.
Выполнение одиночной линзы в первом компоненте оборачивающей системы в виде отрицательного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к плоскости первого действительного изображения, одиночной линзы во второй компонент в виде положительного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к плоскости второго промежуточного изображения, установленной перед полевой диафрагмой отрицательной линза в виде мениска, обращенного выпуклой стороной к плоскости полевой диафрагмы, выполнение первой по ходу лучей линза окуляра положительной, выполнение второго отрицательного компонента объектива склеенным из двух линз и выполнение соотношения (2), (3) позволяет в частном случае исполнения обеспечить перепад увеличений до 5 раз, обеспечить наибольшее увеличение до 25 крат, обеспечить удаление выходного зрачка не менее 90 мм при сохранении высокого качества изображения в пределах рабочего поля зрения прицела. Выполнение условия (4) позволяет обеспечить величину угла качания панкратической системы меньше, чем требуемое изменение направления визирной оси, что одновременно с вышеперечисленными признаками позволяет уменьшить влияние на качество изображения децентрированных элементов в оптической системе прицела и сохранить качественное изображение в требуемом диапазоне изменения направления визирной оси. Введение небольшой по величине подвижка коллектива вдоль оптической оси объектива может использоваться для устранения параллакса.The implementation of a single lens in the first component of the wrapping system in the form of a negative meniscus facing a concave surface to the plane of the first real image, a single lens in the second component in the form of a positive meniscus facing a concave surface to the plane of the second intermediate image installed in front of the field diaphragm of a negative meniscus lens facing the plane of the field diaphragm with the convex side, the first in the direction of the rays, the eyepiece lens is positive, the removal of the second negative component of the lens glued from two lenses and the fulfillment of relations (2), (3) allows, in the particular case of execution, to provide a difference of magnifications of up to 5 times, to provide the largest magnification of up to 25 times, to ensure that the exit pupil is removed at least 90 mm while maintaining high quality images within the scope of the sight. The fulfillment of condition (4) makes it possible to ensure that the angle of swing of the pancratic system is less than the required change in the direction of the sight axis, which, along with the above features, allows to reduce the effect on the image quality of decentered elements in the optical system of the sight and to maintain a high-quality image in the desired range of changes in the direction of the sight axis. The introduction of a small team shift along the optical axis of the lens can be used to eliminate parallax.
Таким образом, предлагаемые способ изменения направления визирной оси в оптическом прицеле и прицел с переменным увеличением, реализующий способ, являются способом и устройством для осуществления способа в одном из его действий.Thus, the proposed method for changing the direction of the line of sight in the optical sight and the sight with a variable magnification that implements the method are a method and a device for implementing the method in one of its actions.
Указанная совокупность признаков позволяет получить необходимое и достаточное количество параметров для решения поставленной задачи и достижения технического результата.The specified set of features allows you to get the necessary and sufficient number of parameters to solve the problem and achieve a technical result.
Предложенный способ изменения направления визирной оси в прицеле с переменным увеличением и прицел с переменным увеличением, реализующий способ, иллюстрируется с помощью принципиальных схем оптического прицела в тонких компонентах, представленных на фиг.1а, 1б, 2а и 2б.The proposed method for changing the direction of the line of sight in a sight with variable magnification and a sight with variable magnification, which implements the method, is illustrated using the schematic diagrams of the optical sight in thin components shown in figa, 1b, 2a and 2b.
Осуществление способа заключается в следующем (фиг.1а): для изменения направления визирной оси в прицеле с переменным увеличением выполняют следующую совокупность действий: выполняют объектив 1 таким образом, чтобы он обеспечивал высокое качество изображения в пределах углового поля, равного сумме наибольший величины углового поля оптической системы прицела и наибольшей величины изменения направления визирной оси прицела, осуществляя для этого коррекцию аберраций в объективе в пределах указанного углового поля, превышающего по величине фактический размер поля зрения прицела при любом увеличении; устанавливают коллектив 2, помещают плоскопараллельную пластинку 3 с прицельной маркой в плоскости первого промежуточного изображения; компоненты 4 и 5 оборачивающей системы дифференцированно перемещают вдоль оптической оси оборачивающей системы для смены увеличения, при этом изменяют расстояния L4 и L5 таким образом, чтобы положение второй плоскости действительного изображения оставалось неизменным при перемещении компонентов 4 и 5, т.е. соблюдалось постоянство расстояния L вдоль оптической оси между плоскостями первого и второго действительных изображений; совмещают с плоскостью второго промежуточного изображения полевую диафрагму 6 для ограничения рабочего поля зрения, устанавливают окуляр 7 для одновременного наблюдения изображения объектов и прицельной марки глазом наблюдателя, который совмещают с выходным зрачком прибора; для изменения направления визирной оси плоскопараллельную пластинку 3 и компоненты 4, 5 оборачивающей системы дифференцировано перемещают таким образом, чтобы обеспечить смещения y4, y5 главных точек компонентов 4 и 5 оборачивающей системы и смещение y3 вершины прицельного знака на пластинке 3, в направлении, перпендикулярном оптической оси объектива и окуляра, при этом величины указанных смещений обеспечивают пропорциональными расстояниям L4, L5, L от осевой точки O2 второй плоскости действительного изображения до соответствующих перемещаемых компонентов оборачивающей системы и плоскопараллельной пластинки, т.е. обеспечивают соблюдение соотношения:The implementation of the method consists in the following (Fig. 1a): to change the direction of the line of sight in a sight with variable magnification, the following set of actions is performed: lens 1 is made so that it provides high image quality within the angular field equal to the sum of the largest angular field of the optical system of the sight and the largest change in the direction of the sighting axis of the sight, performing for this the correction of aberrations in the lens within the specified angular field, exceeding in magnitude not the actual size of the field of sight at any magnification; set the team 2, place a plane-parallel plate 3 with reticle in the plane of the first intermediate image; components 4 and 5 of the wrapping system are differentially moved along the optical axis of the wrapping system to change the magnification, while the distances L 4 and L 5 are changed so that the position of the second plane of the actual image remains unchanged when moving components 4 and 5, i.e. the constancy of the distance L along the optical axis between the planes of the first and second real images was observed; combine with the plane of the second intermediate image field aperture 6 to limit the working field of view, set the eyepiece 7 to simultaneously observe the image of objects and the aiming mark with the eye of an observer, which is combined with the exit pupil of the device; to change the direction of the line of sight, the plane-parallel plate 3 and components 4, 5 of the wrapping system are differentially moved in such a way as to provide displacements y 4 , y 5 of the main points of components 4 and 5 of the wrapping system and a shift y 3 of the vertex of the aiming mark on plate 3, in the direction perpendicular to the optical axis of the lens and an eyepiece, wherein the magnitude of said displacement provide proportionate distances L 4, L 5, L from the axial point O 2 of the second real image plane to the respective Move aemyh relaying system components and a plane-parallel plate, i.e. ensure compliance with the ratio:
Для способа, показанного на фиг.1а, имеет место равенство L3=L. Таким образом осуществляют изменение направления визирной оси прицела при сохранении положении изображения прицельной марки в центре поля зрения окуляра. Величина угла α изменения направления визирной оси в пространстве предметов определится как:For the method shown in figa, the equality L 3 = L. Thus, the direction of the sighting axis of the sight is changed while maintaining the position of the image of the sighting mark in the center of the field of view of the eyepiece. The angle α of the change in the direction of the axis of sight in the space of objects is defined as:
где f' - эквивалентное фокусное расстояние объектива 1 и коллектива 2.where f 'is the equivalent focal length of
В частном случае исполнения (фиг.1б) плоскопараллельную пластинку 3с маркой и компоненты 4, 5 оборачивающей системы выполняют качающимися совместно на шаровой опоре, при этом центр шаровой опоры совмещают с осевой точкой O2 плоскости второго действительного изображения. Замена линейного перемещения поворотом по дуге большого радиуса L, с одной стороны, позволяет обеспечить соблюдение соотношения (5) с погрешностью, не превышающей второй порядок малости, с другой - обеспечить простое конструктивное исполнение механизма ввода углов прицеливания и выверки. Для устранения параллакса коллектив 2 или отдельные линзы объектива 1 выполняют с малой подвижкой вдоль оптической оси объектива.In the particular case of execution (figb), a plane-
Отличие второго варианта осуществления способа (фиг.2а) заключается в том, что плоскопараллельную пластинку 3 с прицельной маркой располагают в плоскости второго действительного изображения, а для изменения направления визирной оси в пространстве предметов прицела дифференцирование перемещают компоненты 4 и 5 оборачивающей системы перпендикулярно оптической оси, соблюдая пропорциональность:The difference of the second embodiment of the method (figa) is that the plane-
В соответствии с законами построения изображения, величина смещения изображения y3(1) вершины прицельной марки, определенная в обратном ходе лучей и отнесенная к плоскости первого действительного изображения объектов, окажется пропорциональной L:In accordance with the laws of image construction, the magnitude of the image displacement y 3 (1) of the top of the reticle, determined in the reverse direction of the rays and assigned to the plane of the first real image of the objects, will be proportional to L:
В этом варианте исполнения плоскопараллельную пластинку 3 оставляют неподвижной и вершину прицельной марки (перекрестие, знак и т.п.) располагают в центре поля зрения окуляра. В результате указанных действий направление визирной оси в пространстве предметов изменяется на угол α, величина которого определяется какIn this embodiment, the plane-
В частном случае осуществления способа (фиг.2б) компоненты 4 и 5 оборачивающей системы поворачивают на угол β относительно точки O2.In the particular case of the method (Fig.2b),
На фиг.3 показано соотношения между расчетным полем зрения объектива, наибольшей величиной смещения прицельной марки y3 (или его изображения y3(1) в обратном ходе лучей - для второго способа), которое определяет изменение направления визирной оси прицела в пространстве предметов, и рабочим полем зрения прицела, отнесенные к плоскости первого промежуточного изображения объектов. Величину расчетного поля зрения объектива определяют как сумму наибольшего рабочего поля зрения прицела и наибольшей величины изменения направления визирной оси прицела.Figure 3 shows the relationship between the calculated field of view of the lens, the largest displacement of the aiming mark y 3 (or its image y 3 (1) in the reverse direction of the rays for the second method), which determines the change in the direction of the sighting axis of the sight in the space of objects, and the working field of view of the sight, related to the plane of the first intermediate image of objects. The magnitude of the calculated field of view of the lens is determined as the sum of the largest working field of view of the sight and the largest magnitude of the change in direction of the sighting axis of the sight.
Так как сущность предлагаемого способа и устройства охарактеризована с использованием признаков, представленных на уровне функционального обобщения, то далее дается описание устройства прицела с переменным увеличением, подтверждающее возможность технической реализации признаков.Since the essence of the proposed method and device is characterized using the features presented at the level of functional generalization, the description of the device of the sight with variable magnification is given below, confirming the possibility of technical implementation of the signs.
Описание устройства прицела иллюстрируется фиг.4. Оптическая система прицела состоит из расположенных по ходу лучей объектива 1, коллектива 2, плоскопараллельной пластинки 3 с прицельной маркой, компонентов 4 и 5 панкратической оборачивающей системы, дифференцированно перемещаемых вдоль оптической оси оборачивающей системы, полевой диафрагмы 6 и окуляра 7. Объектив 1 состоит из первого трехлинзового компонента 8 и второго фокусирующего компонента 9, имеющего форму мениска. Линзы 10, 11, 12, входящие в компонент 8 выполнены одиночными. Фокусирующий мениск 8 выполнен склеенным из двух линз 13, 14 и обращен вогнутой поверхностью к компоненту 8 объектива. Коллектив 2 выполнен в виде плосковыпуклой линзы. Компонент 4 панкратической оборачивающей системы содержит одиночную линзу 15 и двухлинзовую склейку 16; компонент 5 панкратической оборачивающей системы содержит одиночную линзу 17 и двухлинзовую склейку 18. Между компонентом 5 панкратической оборачивающей системы и полевой диафрагмой 6 расположена отрицательная линза 19. Окуляр 7 состоит из одиночной линзы 20, двухлинзовой склейки 21 и двояковыпуклой линзы 22. При этом плоскопараллельная пластинка 3 с прицельной маркой, компоненты 4, 5 и линза 15 выполнены совместно качающимися вокруг точки, совмещенной с осевой точкой второго действительного изображения, и при этом выполняются соотношения (1).Description of the device of the sight is illustrated in Fig.4. The optical system of the sight consists of along the rays of the
В частном случае исполнения одиночная линза 15 компонента 4 выполнена в виде отрицательного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к плоскости первого действительного изображения, одиночная линза 17 компонента 5 выполнена в виде положительного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к плоскости второго промежуточного изображения, отрицательная линза 19 выполнена в виде мениска, обращенного выпуклой стороной к плоскости полевой диафрагмы 6, линза 20 окуляра выполнена положительной и между параметрами оптической системы выполняются соотношения (2), (3) и (4). Коллектив 2 имеет небольшую подвижку вдоль оптической оси объектива.In the particular case of execution, the single lens 15 of
Устройство работает следующим образом. Излучение, идущее от объектов, с помощью линз 10, 11, 12, 13, 14 и 2 формирует первое действительное, перевернутое изображение объектов в плоскости, с которой совмещается одна из плоскостей плоскопараллельной пластинки 3, на которой нанесена прицельная марка. Далее линзы и компоненты 15, 16, 17, 18 и 19 создают второе действительное, прямое изображение объектов. Для изменения линейного размера второго действительного изображения, компоненты 4 и 5 дифференцированного перемещаются вдоль оси оборачивающей системы, обеспечивая неизменное положение плоскости второго действительного изображения, которое совмещается с передней фокальной плоскостью окуляра 7. Далее линзы 20, 21, 22 окуляра формируют изображения объектов и прицельных знаков и шкал пластинки 3 в бесконечности. Одновременно линзы и компоненты 10, 11, 12, 9, 13, 14 2, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 формируют изображение оправы линзы 10 за окуляром 7, обеспечивая тем самым положение выходного зрачка на требуемом расстоянии от последней поверхности линзы 22 окуляра. Для коррекции аметропии глаза наблюдателя и формирования изображения объектов и прицельной сетки на удобном для глаза расстоянии окуляр 7 перемещается вдоль оптической оси на величину диоптрийной подвижки. Для фокусировки на объекты, находящиеся на близком расстоянии перед прицелом, компонент 9 объектива перемещается вдоль оптической оси объектива. В частном случае исполнения коллектив 2 имеет небольшую подвижку вдоль оптической оси объектива. В частном случае исполнения компонент 9 и коллектив 2 выполняются с возможностью совместного перемещения вдоль оптической оси объектива.The device operates as follows. The radiation coming from
Для выверки прицела, ввода углов прицеливания и поправок в вертикальной и горизонтальной плоскостях осуществляется изменение направления визирной оси прицела в пространстве предметов, для чего компоненты 3, 4, 5, 19 совместно поворачивают на угол β вокруг оси, центр которой совмещен с точкой O2, расположенной на оси второго промежуточного действительного изображения. При этом направление визирной оси прицела изменяется на угол α, величина которого определяется соотношением (1).To align the sight, enter the aiming angles and corrections in the vertical and horizontal planes, the direction of the sighting axis of the sight is changed in the space of objects, for which the
В качестве примера конкретного исполнения приводится прицел с техническими характеристиками, указанными в таблице 1, и параметрами компонентов и линз, указанных в таблице 2.As an example of a specific implementation, the scope is given with the technical characteristics indicated in table 1 and the parameters of the components and lenses indicated in table 2.
Прицел имеет переменное увеличение, которое меняется в диапазоне от 5 до 25 крат. Диаметр входного зрачка прицела 56 мм, диаметр выходного зрачка меняется от 10 до 2,3 мм при смене увеличения. Удаление выходного зрачка составляет 95 мм, при этом величина смещения зрачка вдоль оптической оси при смене увеличения не превышает +5 мм.The sight has a variable magnification, which varies in the range from 5 to 25 times. The diameter of the entrance pupil of the sight is 56 mm, the diameter of the exit pupil changes from 10 to 2.3 mm with a change in magnification. Removal of the exit pupil is 95 mm, while the magnitude of the displacement of the pupil along the optical axis when changing magnification does not exceed +5 mm.
Длина по оптической оси от первой поверхности объектива до последней поверхности окуляра составляет 405 мм, при этом длина панкратической оборачивающей составляет 170 мм. Масса оптических деталей прицела составляет 385 г, из них объектив - 246 г, панкратическая оборачивающая система - 32 г, окуляр - 107 г. Угловое поле прицела изменяется от 4,2 до 0,87 градусов при смене увеличения. Диапазон изменения визирной оси составляет: по вертикали ±0-20; по горизонтали ±0-10. Наибольшая величина изменения направления визирной оси составляет ±0-23 (по диагонали).The length along the optical axis from the first surface of the lens to the last surface of the eyepiece is 405 mm, while the length of the pancratic wraparound is 170 mm. The weight of the optical parts of the sight is 385 g, of which the lens is 246 g, the pancratic wraparound system is 32 g, the eyepiece is 107 g. The angular field of the sight changes from 4.2 to 0.87 degrees when changing magnification. The range of variation of the sighting axis is: vertical ± 0-20; horizontal ± 0-10. The largest change in direction of the line of sight is ± 0-23 (diagonal).
Как следует из табл.2, в конкретном примере исполнения прицела имеют место следующие соотношения:As follows from table 2, in a specific example of the execution of the sight, the following relationships take place:
а)
б)
в) 170>160, т.е. соблюдается соотношение (4).c) 170> 160, i.e. relation (4) is observed.
В результате углы α и β связаны между собой соотношением: α=1,06β, т.е. угол поворота качающейся части прицела меньше по величине, чем угол изменения направления визирной оси. Угол поворота (качания) элементов 3, 4, 5 составляет ±1,3°. При качании указанных элементов параллакс в пространстве предметов имеет незначительную величину, менее 0-00,05.As a result, the angles α and β are interconnected by the relation: α = 1,06β, i.e. the angle of rotation of the swinging part of the sight is smaller in magnitude than the angle of change of direction of the sighting axis. The angle of rotation (swing) of the
В примере конкретного исполнения совместная подвижка компонентов 9 и 2 в пределах 2 мм вдоль оптической оси используется для фокусировки на близкие расстояния до объекта, компенсации расфокусировки при изменении температуры эксплуатации, устранения параллакса.In a specific embodiment, the joint movement of
Расчетная величина поля зрения объектива, в которой корригированы аберрации объектива, составила величину, равную 2(2,1+1,4)=7°. В результате величина угла изменения направления визирной оси в пространстве предметов (1,4°) получена больше по величине, чем угловое поле при наибольшем увеличении (0,87°).The calculated magnitude of the field of view of the lens, in which the aberration of the lens is corrected, was 2 (2.1 + 1.4) = 7 °. As a result, the value of the angle of change in the direction of the line of sight in the space of objects (1.4 °) is obtained larger in magnitude than the angular field at the highest magnification (0.87 °).
В оптической схеме прицела качество изображения на оси и по полю удовлетворяет критериям, применимым к полевым наблюдательным приборам: среднеквадратические размеры аберрационных пятен рассеяния не превышают 1-3 угловых минут за окуляром прибора. Предел разрешения не более 3''. Кроме того, необходимо отметить, что сумеречное число в примере конкретного исполнения составляет 37, а в устройстве - наиболее близком аналоге его величина равна 20. Чем выше сумеречное число, тем более мелкие элементы объекта можно разрешить в прибор при пониженной (сумеречной) освещенности.In the optical design of the sight, the image quality on the axis and in the field satisfies the criteria applicable to field observation devices: the rms sizes of the aberration scattering spots do not exceed 1-3 angular minutes behind the eyepiece of the device. Resolution limit no more than 3 ''. In addition, it should be noted that the twilight number in the example of a specific design is 37, and in the device - the closest analogue, its value is 20. The higher the twilight number, the smaller elements of the object can be resolved into the device at low (twilight) illumination.
Таким образом, получен прицел с перепадом увеличения 5 раз, с наибольшим увеличением 25 крат, удалением выходного зрачка 95 мм, в котором изменение направления визирной оси прицела в пространстве предметов превышает величину углового поля прицела при наибольшем увеличении при постоянном положении прицельной марки в центре поля зрения окуляра при сохранении качественного изображения в пределах рабочего поля зрения прицела.Thus, a sight was obtained with a difference of magnification of 5 times, with the largest magnification of 25 times, removal of the exit pupil of 95 mm, in which the change in direction of the sighting axis of the sight in the space of objects exceeds the magnitude of the angular field of the sight at the largest increase with a constant position of the aiming mark in the center of the field of view eyepiece while maintaining high-quality images within the working field of view of the sight.
Таким образом, реализация технических преимуществ предлагаемого способа изменения направления визирной оси в прицеле с переменным увеличением и прицела с переменным увеличением, реализующего способ, обладающих совокупностью указанных отличительных признаков, позволяет создать технологичный, экономически эффективный прибор с высокими техническими характеристиками.Thus, the implementation of the technical advantages of the proposed method for changing the direction of the sighting axis in the sight with variable magnification and the sight with variable magnification, which implements the method with the combination of these distinguishing features, allows you to create a technological, cost-effective device with high technical characteristics.
ЛитератураLiterature
1. Оружие и технологии России. Энциклопедия. XXI век: Т. XI: Оптико-электронная и лазерная техника / Издательский дом «Оружие и технологии», 2005 г.1. Weapons and technology of Russia. Encyclopedia. XXI Century: T. XI: Optoelectronic and Laser Technology / Arms and Technologies Publishing House, 2005
2. Патент RU 2364900, 2009 г.2. Patent RU 2364900, 2009.
3. Патент RU 2282223, 2006 г.3. Patent RU 2282223, 2006
4. Патент RU 2331035, 2008 г.4. Patent RU 2331035, 2008
Claims (10)
f'tgα=L·tgβ,
где f' - эквивалентное фокусное расстояние объектива и коллектива;
L - расстояние вдоль оптической оси между первой и второй плоскостями действительных изображений (длина оборачивающей системы);
β - угол качания плоскопараллельной пластинки с прицельной маркой и шкалами и оборачивающей системы;
α - угол изменения направления визирной оси.7. A variable zoom sight, consisting of a two-component lens, the first component of which contains the first positive, second negative and third single positive lenses, the second negative component of which has the shape of a meniscus and is a focusing, positive team, plane-parallel plate with an aiming mark and scales, wraps a system comprising two glued components that move differentially along the optical axis of the wrapping system, a field diaphragm, and three component eyepiece, characterized in that the first positive and second negative lenses of the first lens component are single, the focusing meniscus of the lens is glued from two lenses and faces with a concave surface to the first lens component, the team is made in the form of a plano-convex lens and is installed along the rays in front of the plane of the first of a real image, a single lens is additionally introduced into each of the components of the wrapping system, into the wrapping system in front of the field diaphragm additionally installed a negative lens, a plane-parallel plate with an aiming mark and scales, and a wrapping system made together swinging around a point aligned with the axial point of the plane of the second real image, and the following relations are true:
f'tgα = L · tgβ,
where f 'is the equivalent focal length of the lens and the team;
L is the distance along the optical axis between the first and second planes of the actual images (the length of the wrapping system);
β is the angle of swing of a plane-parallel plate with an aiming mark and scales and a wrapping system;
α is the angle of change of direction of the line of sight
φ1л.об=-(1÷1,2)φ2л.об
φд.л.1к=-(0,4÷0,6)φскл.1к; φскл.2к=-(0,4÷0,6)φд.л.2к;
φд=-(0,6÷0,7)φок;
φ1л.ок=(1÷1,2)φок;
φ1л.2к=-(0,4÷0,6)φ2л.2к об;
L≥f';
где φ1л.об, φ2л.об - оптические силы первой положительной и второй отрицательной линз первого компонента объектива;
φд.л.1к, φд.л.2к - оптические силы одиночных линз, дополнительно введенных соответственно в первый и второй по ходу лучей компоненты оборачивающей системы;
φскл.1к, φскл.2к - оптические силы склеенных линз соответственно первого и второго по ходу лучей компонентов оборачивающей системы;
φд - оптическая сила дополнительно установленной перед полевой диафрагмой отрицательной линзы;
φок - оптическая сила окуляра;
φ1л.ок - оптическая сила первой по ходу лучей линзы окуляра;
φ1л.2к об, φ2л.2к об - оптические силы соответственно первой и второй линз второго отрицательного компонента объектива.8. The sight according to claim 7, characterized in that the single lens additionally introduced into the first component of the wrapping system is made in the form of a negative meniscus facing the plane of the first actual image with a concave surface, the single lens additionally introduced into the second component of the wrapping system is made in the form of a positive meniscus facing a concave surface to the plane of the second intermediate image, an additional negative lens installed in front of the field diaphragm is made in in the form of a meniscus, convex side facing the plane of the field diaphragm, the first along the rays of the lens of the eyepiece is made positive, the second negative component of the lens is glued from two lenses, and the following relationships occur:
φ 1l.ob = - (1 ÷ 1,2) φ 2l.o.
φ dl 1k = - (0,4 ÷ 0,6) φ squl . 1k ; φ squl.2k = - (0.4 ÷ 0.6) φ dl.2k ;
φ d = - (0.6 ÷ 0.7) φ ok ;
φ 1l.ok = (1 ÷ 1,2) φ ok ;
φ 1l.2k = - (0.4 ÷ 0.6) φ 2l.2k rev ;
L≥f ';
where φ 1l.ob , φ 2l.ob - optical power of the first positive and second negative lenses of the first component of the lens;
φ dl 1k , φ dl 2k - optical power of single lenses, additionally introduced respectively in the first and second along the rays of the component of the wrapping system;
φ squl. 1k , φ squl. 2k - the optical power of the glued lenses, respectively, of the first and second along the rays of the components of the wrapping system;
φ d is the optical power of an additional negative lens installed in front of the field diaphragm;
φ ok - the optical power of the eyepiece;
φ 1l.oc - the optical power of the first along the rays of the eyepiece lens;
φ 1l.2k rev , φ 2l.2k rev - the optical forces of the first and second lenses of the second negative lens component, respectively.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012124196/28A RU2501051C1 (en) | 2012-06-09 | 2012-06-09 | Method of changing direction of axis of sight in optical sight and variable magnification sight implementing said method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012124196/28A RU2501051C1 (en) | 2012-06-09 | 2012-06-09 | Method of changing direction of axis of sight in optical sight and variable magnification sight implementing said method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2501051C1 true RU2501051C1 (en) | 2013-12-10 |
Family
ID=49711154
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012124196/28A RU2501051C1 (en) | 2012-06-09 | 2012-06-09 | Method of changing direction of axis of sight in optical sight and variable magnification sight implementing said method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2501051C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2642889C2 (en) * | 2016-05-16 | 2018-01-29 | Общество с ограниченной ответственностью "Оптическое Расчетное Бюро" | Optical sight with variable enlargement (versions) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5463495A (en) * | 1993-11-18 | 1995-10-31 | Swarovski Optik Kg | Aiming telescope |
US20020089742A1 (en) * | 2001-01-09 | 2002-07-11 | Otteman Rodney H. | Equalized pivot mount for riflescope |
US20060168871A1 (en) * | 2001-04-05 | 2006-08-03 | Thomas Wagner | Sighting telescope |
RU2331035C1 (en) * | 2006-12-25 | 2008-08-10 | Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" | Adjusting power tube |
RU2009120751A (en) * | 2009-06-01 | 2010-12-10 | Открытое акционерное общество "БелОМО-Минский механический завод имени С.И. Вавилова" (BY) | OPTICAL SIGHT (OPTIONS) |
-
2012
- 2012-06-09 RU RU2012124196/28A patent/RU2501051C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5463495A (en) * | 1993-11-18 | 1995-10-31 | Swarovski Optik Kg | Aiming telescope |
US20020089742A1 (en) * | 2001-01-09 | 2002-07-11 | Otteman Rodney H. | Equalized pivot mount for riflescope |
US20060168871A1 (en) * | 2001-04-05 | 2006-08-03 | Thomas Wagner | Sighting telescope |
RU2331035C1 (en) * | 2006-12-25 | 2008-08-10 | Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" | Adjusting power tube |
RU2009120751A (en) * | 2009-06-01 | 2010-12-10 | Открытое акционерное общество "БелОМО-Минский механический завод имени С.И. Вавилова" (BY) | OPTICAL SIGHT (OPTIONS) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2642889C2 (en) * | 2016-05-16 | 2018-01-29 | Общество с ограниченной ответственностью "Оптическое Расчетное Бюро" | Optical sight with variable enlargement (versions) |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR20120033183A (en) | Optical scope | |
CN107589534A (en) | A kind of lens combination and camera lens | |
CN102520514B (en) | High-accuracy low-light level sighting telescope | |
CN105527701A (en) | Wide-field projection lithography objective lens | |
US10281706B2 (en) | Observation optical system | |
RU2501051C1 (en) | Method of changing direction of axis of sight in optical sight and variable magnification sight implementing said method | |
RU2700020C2 (en) | Optical sight with discrete change of magnification | |
JP2008040065A (en) | Observation optical system | |
US9285576B2 (en) | Stereoscopic microscope | |
US12019304B2 (en) | Observation optical system | |
RU2331035C1 (en) | Adjusting power tube | |
JP5028009B2 (en) | Observation optical system | |
RU2547044C1 (en) | Telescopic sight with discrete change of magnification | |
US10120169B2 (en) | Variable-power optical system | |
RU2642889C2 (en) | Optical sight with variable enlargement (versions) | |
RU2700019C2 (en) | Optical sight with discrete change of magnification | |
JP2017102314A (en) | Eyepiece lens and optical instrument | |
JP2018005138A (en) | Objective lens | |
CN115166962A (en) | Transmission-type monocular telescope for visual observation | |
JP3187510U (en) | Eyepiece | |
US7466481B2 (en) | Binocular with disparate fields of view | |
RU2282223C1 (en) | Optical sight with alternating magnification | |
JP2015075592A (en) | Eyepiece lens and optical equipment including the same | |
RU2652660C1 (en) | Eyepiece with increased eye relief of the exit pupil | |
RU2779904C1 (en) | Optical sight with variable magnification |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200610 |