RU2567445C1

RU2567445C1 - Ocular device

Info

Publication number: RU2567445C1
Application number: RU2014134932/28A
Authority: RU
Inventors: Сергей Николаевич Скляров
Original assignee: Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А.Зверева"
Priority date: 2014-08-28
Filing date: 2014-08-28
Publication date: 2015-11-10

Abstract

FIELD: physics.

SUBSTANCE: ocular device consists of, on a beam path, a glass plate with an aiming mark on its plane facing a lens unit, a dichroic coating and a lens unit. A dichroic coating is deposited on the flat surface of an additional glass plate placed in front of the glass plate with the aiming mark and separated therefrom by an air gap.

EFFECT: increased defocusing of the parasitic image of elements of the aiming mark with constant thickness of the glass plate and avoiding the need to change the position of the glass plate with the aiming mark relative to the object plane and the focal distance of the lens unit during adjustment.

1 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в качестве окулярного устройства в различных приборах, например приборах ночного видения, в которых необходимо формирование изображения от двух предметных плоскостей.The present invention relates to optical instrumentation and can be used as an ocular device in various devices, for example night vision devices, in which imaging from two subject planes is necessary.

Известны окулярные устройства, имеющие две предметные плоскости, описанные в патентах RU №2364898, МПК G02B 23/10, опубл. 20.08.2009 и RU №2439631, МПК G02B 25/00, опубл. 10.01.2012. Конструкции данных окулярных устройств усложняются содержанием склеенной призмы, что значительно увеличивает массу и габариты.Known ocular devices having two subject planes described in patents RU No. 2364898, IPC G02B 23/10, publ. 08/20/2009 and RU No. 2439631, IPC G02B 25/00, publ. 01/10/2012. The design of these ocular devices is complicated by the content of the glued prism, which significantly increases the mass and dimensions.

Наиболее близким аналогом к заявляемому техническому решению является окулярное устройство, описанное в патенте на полезную модель RU №102121, МПК G02B 23/12, опубл. 10.02.2011. Данное окулярное устройство состоит из линзового блока и установленной перед ним пластины, на одной из поверхностей которой, а именно обращенной к электронно-оптическому преобразователю (ЭОП), нанесено дихроичное покрытие, а на другой поверхности прицельная марка, при этом пластина имеет возможность перемещения в плоскости. перпендикулярной оптической оси, в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Изображение окулярным устройством формируется следующим образом: излучение от экрана ЭОПа проходя через пластину и линзовый блок формирует изображение бесконечно удаленного предмета, одновременно излучение от подсвеченной с торца прицельной марки в обратном ходе лучей отражается от дихроичного покрытия пластины, и, проходя через линзовый блок, формирует изображение бесконечно удаленной прицельной марки. В данном окулярном устройстве для осуществления сопряжения первой предметной плоскости, в данном случае экрана ЭОПа, и второй предметной плоскости, в данном случае плоскости прицельной марки, необходимо обеспечивать равенство оптических путей в направлении оптической оси от первой предметной плоскости до плоскости с дихроичным покрытием и от второй предметной плоскости до плоскости с дихроичным покрытием. Поскольку одно из расстояний напрямую зависит от толщины стеклянной пластины и не может быть изменено при сборке и юстировке, то требуется подвижка одного из сложных узлов - электронно-оптического преобразователя или сетки с узлом ее перемещения. Данное обстоятельство делает производство окулярного устройства нетехнологичным. Кроме того, толщина стеклянной пластины должна быть такой, чтобы длина оптического пути обеспечивала расфокусировку второй предметной плоскости в прямом ходе, т.е. при ходе лучей от прицельной марки непосредственно к линзовому блоку, не менее 10 дптр. В противном случае, наблюдатель сможет сфокусировать взгляд и наблюдать изображение со второй предметной плоскости, формируемое напрямую без отражения от дихроичного покрытия пластины. Это изображение не будет оптически сопряжено с изображением с первой предметной плоскости, а напротив, будет мешать наблюдению. С учетом необходимости обеспечения равенства оптических путей это условие описывается формулойThe closest analogue to the claimed technical solution is the ocular device described in the patent for utility model RU No. 102121, IPC G02B 23/12, publ. 02/10/2011. This eyepiece device consists of a lens unit and a plate installed in front of it, on one of the surfaces of which, namely, facing the electron-optical transducer (EOP), a dichroic coating is applied, and on the other surface an reticle, while the plate has the ability to move in the plane . perpendicular to the optical axis, in two mutually perpendicular directions. The image by the ocular device is formed as follows: the radiation from the image intensifier screen passing through the plate and the lens unit forms an image of an infinitely distant object, at the same time the radiation from the reticle that is illuminated from the end face is reflected from the dichroic coating of the plate in the return path, and, passing through the lens unit, forms an image infinitely distant reticle. In this ocular device for pairing the first subject plane, in this case the image intensifier screen, and the second subject plane, in this case the reticle, it is necessary to ensure the equality of the optical paths in the direction of the optical axis from the first subject plane to the plane with the dichroic coating and from the second subject plane to the plane with the dichroic coating. Since one of the distances directly depends on the thickness of the glass plate and cannot be changed during assembly and adjustment, it requires the movement of one of the complex nodes - an electron-optical converter or grid with a node for its movement. This circumstance makes the production of an ocular device non-technological. In addition, the thickness of the glass plate must be such that the length of the optical path ensures that the second object plane is defocused in the forward direction, i.e. when the rays from the reticle directly to the lens unit, at least 10 diopters. Otherwise, the observer will be able to focus his eyes and observe the image from the second subject plane, formed directly without reflection from the dichroic coating of the plate. This image will not be optically coupled to the image from the first subject plane, but rather will interfere with observation. Given the need to ensure equality of optical paths, this condition is described by the formula

d≥f²/(100×(n+1)),d≥f ² / (100 × (n + 1)),

где: d - толщина пластины,where: d is the thickness of the plate,

f - фокусное расстояние линзового блока,f is the focal length of the lens unit,

n - показатель преломления материала стеклянной пластины.n is the refractive index of the material of the glass plate.

Таким образом, при больших фокусных расстояниях линзового блока толщина стеклянной пластины также значительно увеличивается, что приводит к увеличению веса окулярного устройства, что также можно отнести к недостаткам описанного окулярного устройства.Thus, at large focal lengths of the lens unit, the thickness of the glass plate also increases significantly, which leads to an increase in the weight of the ocular device, which can also be attributed to the disadvantages of the described ocular device.

Задача изобретения - создание окулярного устройства с улучшенными эксплуатационными характеристиками и производственными характеристиками.The objective of the invention is the creation of an ocular device with improved performance and production characteristics.

Технический результат - увеличение расфокусировки паразитного изображения элементов прицельной марки при неизменной толщине стеклянной пластины и, кроме того, устранение необходимости изменения положения стеклянной пластины с прицельной маркой относительно плоскости предмета и фокусного расстояния линзового блока при юстировке.The technical result is an increase in the defocusing of the parasitic image of the elements of the reticle with a constant thickness of the glass plate and, in addition, eliminating the need to change the position of the glass plate with the reticle relative to the plane of the object and the focal length of the lens unit during alignment.

Это достигается тем, что в окулярном устройстве, состоящем по ходу луча из дихроичного покрытия, стеклянной пластины с нанесенной на ее плоскость прицельной маркой и линзового блока, в отличие от известного дихроичное покрытие нанесено на поверхность дополнительной стеклянной пластины, размещенной перед стеклянной пластиной с прицельной маркой и разделенной с ней воздушным промежутком.This is achieved by the fact that in an ocular device consisting along the beam of a dichroic coating, a glass plate with an aiming mark applied to its plane and a lens block, in contrast to the known dichroic coating is applied to the surface of an additional glass plate placed in front of a glass plate with an aiming mark and the air gap shared with it.

На чертеже представлена оптическая схема окулярного устройства.The drawing shows an optical diagram of an ocular device.

Окулярное устройство состоит по ходу лучей из дополнительной стеклянной пластины 1 с дихроичным покрытием, стеклянной пластины 2 с прицельной маркой и линзового блока 3. На плоскость стеклянной пластины 2, обращенную к линзовому блоку 3, нанесена прицельная марка. У дополнительной стеклянной пластины 1 дихроичное покрытие нанесено на плоскую поверхность, обращенную к стеклянной пластине 2 с прицельной маркой, причем дополнительная стеклянная пластина 1 размещена перед стеклянной пластиной 2 с прицельной маркой и разделена с ней воздушным промежутком.The eyepiece device consists along the rays of an additional glass plate 1 with a dichroic coating, a glass plate 2 with an aiming mark and a lens unit 3. An aiming mark is applied to the plane of the glass plate 2 facing the lens unit 3. In the additional glass plate 1, a dichroic coating is applied on a flat surface facing the glass plate 2 with an aiming mark, the additional glass plate 1 being placed in front of the glass plate 2 with an aiming mark and separated by an air gap.

Окулярное устройство работает следующим образом: световой поток из предметной плоскости, например экрана ЭОПа, проходит через дополнительную стеклянную пластину 1, стеклянную пластину 2 и затем линзовым блоком 3 формирует изображение бесконечно удаленного предмета, воспринимаемое глазом наблюдателя. Одновременно световой поток, исходящий от прицельной марки, нанесенной на плоскую поверхность стеклянной пластины 2, обращенную к линзовому блоку 3, в обратном ходе отражается от дихроичного покрытия, нанесенного на поверхность дополнительной стеклянной пластины 1 и, проходя через стеклянную пластину 2, при помощи линзового блока 3 формирует в глазу наблюдателя изображение прицельной марки. Таким образом, наблюдатель видит изображения от двух плоскостей изображения, разделенных дихроичным покрытием.The ocular device operates as follows: the light flux from the object plane, for example, the image intensifier screen, passes through an additional glass plate 1, a glass plate 2, and then with a lens unit 3 forms an image of an infinitely distant object, perceived by the eye of the observer. At the same time, the luminous flux emanating from the aiming mark applied to the flat surface of the glass plate 2 facing the lens unit 3 is reflected in the reverse direction from the dichroic coating deposited on the surface of the additional glass plate 1 and passing through the glass plate 2 using the lens unit 3 forms an image of an aiming mark in the eye of the observer. Thus, the observer sees images from two image planes separated by a dichroic coating.

Равенство оптических путей до плоскостей изображения в схеме данного окулярного устройства обеспечивается за счет подвижки дополнительной стеклянной пластины 1 вдоль оптической оси, при неподвижном устройстве формирования предметного изображения, например ЭОПе, и узле прицельной марки, имеющей при необходимости возможность перемещения в плоскости перпендикулярной оптической оси. В связи с тем, что в данной схеме равенство оптических путей обеспечивается за счет изменения воздушного промежутка между дополнительной стеклянной пластиной 1 и стеклянной пластиной 2 и отсутствует зависимость между фокусным расстоянием линзового блока 3 и толщиной стеклянной пластины 2, то при увеличении фокусного расстояния не происходит увеличение толщины стеклянной пластины 2 и не влияет на массу узла с прицельной маркой, а разность между прямым и паразитным изображением прицельной марки и изображениями предмета и сопряженной с ним прицельной марки может быть обеспечена за счет увеличения воздушного промежутка между дополнительной стеклянной пластиной 1 и стеклянной пластиной 2 в 10 дптр и более.The equality of the optical paths to the image planes in the scheme of this ocular device is ensured by moving the additional glass plate 1 along the optical axis, with a stationary device for forming a subject image, for example, an image intensifier tube, and an aiming mark assembly, which, if necessary, can move in the plane perpendicular to the optical axis. Due to the fact that in this scheme the equality of the optical paths is ensured by changing the air gap between the additional glass plate 1 and the glass plate 2 and there is no relationship between the focal length of the lens unit 3 and the thickness of the glass plate 2, an increase in the focal length does not increase the thickness of the glass plate 2 and does not affect the mass of the node with the reticle, and the difference between the direct and spurious image of the reticle and the images of the subject and its associated sighting marks can be achieved by increasing the air gap between the additional glass plate 1 and the glass plate 2 in 10 diopters or more.

Таким образом, достигнут технический результат - увеличена расфокусировка паразитного изображения элементов прицельной марки при неизменной толщине стеклянной пластины и, кроме того, устранена необходимость изменения положения стеклянной пластины с прицельной маркой относительно плоскости предмета и фокусного расстояния линзового блока при юстировке.Thus, the technical result was achieved - the defocusing of the parasitic image of the reticle elements was increased with a constant thickness of the glass plate and, in addition, the need to change the position of the glass plate with the reticle in relation to the object plane and the focal length of the lens unit during alignment was eliminated.

Claims

An ocular device consisting in the direction of the beam of a dichroic coating, a glass plate with an aiming mark applied to its plane and a lens unit, characterized in that the dichroic coating is applied to the surface of an additional glass plate placed in front of the glass plate with an aiming mark and an air gap divided with it .