RU2699125C1 - Surveillance device-sights with built-in laser range finder - Google Patents

Surveillance device-sights with built-in laser range finder Download PDF

Info

Publication number
RU2699125C1
RU2699125C1 RU2018128828A RU2018128828A RU2699125C1 RU 2699125 C1 RU2699125 C1 RU 2699125C1 RU 2018128828 A RU2018128828 A RU 2018128828A RU 2018128828 A RU2018128828 A RU 2018128828A RU 2699125 C1 RU2699125 C1 RU 2699125C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lens
component
convex
optical
eyepiece
Prior art date
Application number
RU2018128828A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Владимирович Медведев
Александр Васильевич Гринкевич
Светлана Николаевна Князева
Сергей Степанович Маркозов
Original Assignee
Публичное акционерное общество "Ростовский оптико-механический завод"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Публичное акционерное общество "Ростовский оптико-механический завод" filed Critical Публичное акционерное общество "Ростовский оптико-механический завод"
Priority to RU2018128828A priority Critical patent/RU2699125C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2699125C1 publication Critical patent/RU2699125C1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G3/00—Aiming or laying means
    • F41G3/06—Aiming or laying means with rangefinder
    • F41G3/065—Structural association of sighting-devices with laser telemeters
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/02—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices involving prisms or mirrors
    • G02B23/08—Periscopes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/12—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices with means for image conversion or intensification

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Telescopes (AREA)

Abstract

FIELD: optics.
SUBSTANCE: invention relates to the field of optoelectronic equipment and can be used in the fire control system of armored vehicles. Surveillance device-sights with built-in laser range finder comprises head part and vertically arranged optical and optoelectronic channels. Optical channel includes a lens, a collective, a two-component wrapping system, a rectangular prism, a plane-parallel plate, an eyepiece and a matching optical system with a photodetector of a range finder. Optoelectronic channel has a head mirror, a thermal imaging lens, a thermal imaging photodetector, a microdisplay and an eyepiece. Between plane-parallel plate and eyepiece movable and fixed sighting grids are installed. In order to change the magnification, the first and second components of the erecting system are made to move in two extreme positions along the optical axis.
EFFECT: enabling simplification of optical channels, night surveillance without active illumination, high quality of the optical image, as well as possibility of arrangement of the photodetector of the range finder in the optical system of the day channel.
1 cl, 3 dwg, 4 tbl

Description

Предлагаемое изобретение относится к области оптико-электронной техники и может быть применено в системе управления огнем бронетанковой техники.The present invention relates to the field of optoelectronic technology and can be applied in the fire control system of armored vehicles.

Известен прибор наблюдения-прицел ТКН-4ГА для работы на объектах бронетанковой техники днем и ночью по наземным и по воздушным объектам в двух спектральных диапазонах - в видимом от 0,48 до 0,65 мкм и в видимом и ИК диапазонах от 0,40 до 0,90 мкм (А.В. Медведев, А.В. Гринкевич, С.Н. Князева. Практические достижения в технике ночного видения. ОАО «Ростовский оптико-механический завод», ОАО «Ярославский полиграфкомбинат», 2009 г., стр. 835, рис. 11.2.1.4), содержащий малогабаритную призменную головную часть, обеспечивающую углы наведения линии визирования от минус 10 до +70° и два вертикально расположенных канала: однократный оптический канал и многократный оптико-электронный канал, переключаемый с многократного оптического на ночной многократный канал с электронно-оптическим преобразователем. В поле зрения многократного канала расположена дальномерная шкала для измерения дальности методом «с базой на цели». Используемый в приборе наблюдения-прицеле ТКН-4ГА метод измерения дальности по дальномерной шкале обеспечивает ошибку измерения, повышающуюся с увеличением дистанции до цели и составляющую ~10% от измеряемой дистанции.A known observation device-sight TKN-4GA for work on objects of armored vehicles day and night on ground and air targets in two spectral ranges - in the visible from 0.48 to 0.65 microns and in the visible and IR ranges from 0.40 to 0.90 μm (A.V. Medvedev, A.V. Grinkevich, S.N. Knyazeva. Practical advances in night vision technology. OJSC “Rostov Optical and Mechanical Plant”, OJSC “Yaroslavl Printing Plant”, 2009, pp. . 835, Fig. 11.2.1.4), containing a small-sized prismatic warhead providing angles of guidance of the line of sight from the mine 10 to + 70 ° and two vertically arranged channel: single optical channel and multiple opto-electronic channel, with multiple optical switching to the night channel with an electro-optical converter. In the field of view of a multiple channel is a rangefinder scale for measuring range using the "base on target" method. The method of measuring range using the rangefinder scale used in the TKN-4GA sighting device provides a measurement error that increases with increasing distance to the target and amounts to ~ 10% of the measured distance.

Недостатками прибора наблюдения-прицела ТКН-4ГА являются сложность исполнения раздельных оптических каналов - однократного и многократного, а также малая точность измерения дальности до цели.The disadvantages of the TKN-4GA sighting and sighting device are the difficulty in implementing separate optical channels - single and multiple, as well as the low accuracy of measuring the distance to the target.

Наиболее близким по технической сущности является прибор наблюдения-прицел со встроенным импульсным лазерным дальномером (патент RU 2526230 С1, опубл. 20.08.2014), содержащий однократный дневной канал и многократный дневно-ночной канал с переключением визуального наблюдения на электронно-оптический преобразователь, а также канал лазерного дальномера, в котором приемная ветвь совмещена с дневным однократным каналом, а передающая ветвь выполнена отдельной.The closest in technical essence is a surveillance device with a built-in pulsed laser rangefinder (patent RU 2526230 C1, publ. 08/20/2014), containing a single day channel and multiple day-night channel with switching visual observation to an electron-optical converter, as well as a laser rangefinder channel, in which the receiving branch is aligned with the daily single channel, and the transmitting branch is made separate.

Дневной однократный канал включает в себя защитные стекла, призму-куб, объектив, состоящий из трех компонентов, первый из которых склеенная линза, состоящая из отрицательной выпукло-вогнутой и двояковыпуклой линз, второй - двояковыпуклая линза, третий - двояковогнутая линза, коллектив, выполненный в виде двояковыпуклой линзы, наклонную плоскопараллельную дихроическую пластину, двухкомпонентную оборачивающую систему, первый компонент которой содержит отрицательную выпукло-вогнутую линзу, обращенную вогнутостью к предмету, и склеенную линзу, состоящую из двояковогнутой и двояковыпуклой линз, второй компонент оборачивающей системы состоит из двух линз-склеек, первая из которых содержит отрицательную выпукло-вогнутую линзу, обращенную выпуклостью к предмету, и двояковыпуклую линзу, вторая - двояковыпуклую линзу и отрицательную выпукло-вогнутую линзу, обращенную вогнутостью к предмету, прямоугольную призму, плоскопараллельную пластину, и окуляр, состоящий из четырех компонентов, первый из которых отрицательная плосковогнутая линза, обращенная вогнутостью к предмету, на плоской стороне которой нанесены прицельные знаки, второй - склеенная линза, содержащая по ходу лучей двояковогнутую и двояковыпуклую линзы, третий компонент - склеенная линза, содержащая по ходу луча двояковыпуклую линзу и отрицательную выпукло-вогнутую линзу, обращенную вогнутостью к предмету, четвертый компонент - двояковыпуклая линза.The daily single channel includes protective glasses, a prism-cube, a lens consisting of three components, the first of which is an glued lens, consisting of a negative convex-concave and biconvex lens, the second is a biconvex lens, the third is a biconcave lens, a team made in in the form of a biconvex lens, an inclined plane-parallel dichroic plate, a two-component wrapping system, the first component of which contains a negative convex-concave lens facing concavity to the object, and glued inzu, consisting of a biconcave and biconvex lenses, the second component of the wrapping system consists of two gluing lenses, the first of which contains a negative convex-concave lens convex to the object, and a biconvex lens, the second - a biconvex lens and a negative convex-concave lens a concave facing object, a rectangular prism, a plane-parallel plate, and an eyepiece consisting of four components, the first of which is a negative plane-concave lens facing a concavity to the object, n and the flat side of which is marked with sighting marks, the second is a glued lens containing biconcave and biconvex lenses along the rays, the third component is a glued lens containing biconvex lens and negative convex-concave lens facing concavity to the object, the fourth component is two lens.

Оптический тракт приемного устройства включает объектив и коллектив однократного канала, дихроическую пластину, установленную между коллективом и оборачивающей системой однократного канала, пропускающую видимый спектральный диапазон и отражающую длину волны 1,54 мкм, согласующую оптическую систему, состоящую из трех компонентов, первый из которых двояковыпуклая линза, второй - положительная выпукло-вогнутая линза, обращенная выпуклостью к предмету, третий - отрицательная выпукло-вогнутая линза, обращенная вогнутостью к предмету, и фотоприемное устройство дальномера.The optical path of the receiving device includes a lens and a team of a single channel, a dichroic plate mounted between the team and the wrapping system of a single channel, passing the visible spectral range and reflecting a wavelength of 1.54 μm, matching optical system consisting of three components, the first of which is a biconvex lens , the second is a positive convex-concave lens facing convex to the subject, the third is a negative convex-concave lens facing concave to the subject, and phot receiving device rangefinder.

Недостатками этого устройства являются сложность исполнения раздельных дневных однократного и многократного каналов с переключением в многократном канале на электронно-оптический преобразователь для работы ночью, и необходимость в активной подсветке при недостаточной освещенности на местности. Использование визуального многократного канала с переключением его на режим работы с электронно-оптическим преобразователем затрудняет встраивание в прибор тепловизионного тракта.The disadvantages of this device are the complexity of the execution of separate daytime single and multiple channels with switching in a multiple channel to an electron-optical converter for night operation, and the need for active illumination in low light conditions. Using a visual multiple channel with switching it to the mode of operation with an electron-optical converter makes it difficult to integrate a thermal imaging path into the device.

Задачей настоящего изобретения является упрощение оптических каналов путем объединением двух оптических каналов - однократного и многократного - в один с возможностью переключения в нем с однократного увеличения на многократное, а также встраивание во второй канал тепловизионного тракта, обеспечивающего ночное наблюдение при недостаточной внешней освещенности без применения активной подсветки, с сохранением качества оптического изображения единого однократно-многократного канала и возможности размещения фотоприемного устройства дальномера в оптической системе объединенного дневного канала.The objective of the present invention is to simplify optical channels by combining two optical channels - single and multiple - into one, with the ability to switch from single increase to multiple, as well as embed in the second channel of the thermal imaging path, providing night observation in insufficient ambient light without the use of active illumination , while maintaining the quality of the optical image of a single one-multiple channel and the possibility of placing a photodetector rangefinder in the optical system of the integrated day channel.

Технический результат, обусловленный поставленной задачей, достигается тем, что в приборе наблюдения-прицеле со встроенным лазерным дальномером, содержащем головную часть, состоящую из защитных стекол и призмы-куба, а также два вертикально расположенных канала: оптический и оптико-электронный, при этом оптический канал содержит объектив, состоящий из трех компонентов, второй из которых - двояковыпуклая линза, коллектив, выполненный в виде двояковыпуклой линзы, двухкомпонентную оборачивающую систему, первый компонент которой содержит одиночную линзу и склейку из двояковогнутой и двояковыпуклой линз, а второй компонент содержит две линзы, вторая из которых - склеенная линза, прямоугольную призму, плоскопараллельную пластину, окуляр, первый компонент которого - одиночная линза, второй компонент является склеенной линзой из отрицательной и положительной линз, третий компонент - склейка из двояковыпуклой линзы и отрицательной выпукло-вогнутой линзы, обращенной вогнутостью к предмету, и согласующую оптическую систему с фотоприемным устройством дальномера, в отличие от известного, первый компонент объектива выполнен в виде двояковыпуклой линзы, третий компонент объектива выполнен в виде склейки из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, одиночная линза первого компонента оборачивающей системы выполнена в виде двояковогнутой линзы, первая линза второго компонента оборачивающей системы выполнена в виде одиночной двояковыпуклой линзы, вторая склеенная линза второго компонента оборачивающей системы состоит по ходу луча из отрицательной выпукло-вогнутой линзы, обращенной выпуклостью к предмету, и двояковыпуклой линзы, окуляр выполнен из трех компонентов, первый из которых является положительной выпукло-вогнутой линзой, обращенной выпуклостью к предмету, отрицательная линза в склейке второго компонента окуляра выполнена в виде выпукло-вогнутой линзы, обращенной выпуклостью к предмету, и двояковыпуклой линзы, причем между объективом и коллективом установлена вторая призма-куб, на склеенных поверхностях которой нанесено дихроическое покрытие, согласующая оптическая система фотоприемного устройства дальномера выполнена в виде одиночной плосковыпуклой линзы, обращенной выпуклостью к предмету, между плоскопараллельной пластинкой и окуляром установлены подвижная и неподвижная прицельные сетки, при этом для обеспечения смены увеличения первый и второй компоненты оборачивающей системы выполнены перемещающимися вдоль оптической оси в два крайних положения, причем величины осевых перемещений компонентов связаны следующим соотношением:The technical result due to the task is achieved by the fact that in the surveillance device with a built-in laser range finder containing a head part consisting of protective glasses and a prism-cube, as well as two vertically arranged channels: optical and optical-electronic, while optical the channel contains a lens consisting of three components, the second of which is a biconvex lens, a team made in the form of a biconvex lens, a two-component wrapping system, the first component of which contains about a single lens and gluing from a biconcave and biconvex lens, and the second component contains two lenses, the second of which is a glued lens, a rectangular prism, a plane-parallel plate, an eyepiece, the first component of which is a single lens, the second component is a glued lens of negative and positive lenses, the third component is the gluing of a biconvex lens and a negative convex-concave lens facing concavity to the object, and matching the optical system with a photodetector of the range finder, in contrast to Naturally, the first component of the lens is made in the form of a biconvex lens, the third component of the lens is made in the form of gluing from biconvex and biconcave lenses, the single lens of the first component of the wrapping system is made in the form of a biconcave lens, the first lens of the second component of the wrapping system is made in the form of a single biconvex lens, the second the glued lens of the second component of the wrapping system along the beam consists of a negative convex-concave lens convex to the object and twofold convex lens, the eyepiece is made of three components, the first of which is a positive convex-concave lens convex to the object, the negative lens in gluing the second component of the eyepiece is made in the form of a convex-concave lens convex to the object, and a biconvex lens, and between the lens and the team installed a second prism-cube, on the glued surfaces of which a dichroic coating is applied, the matching optical system of the photodetector of the range finder is made in the form of a single of a planar convex lens convex to the object, movable and fixed aiming grids are installed between the plane-parallel plate and the eyepiece, while to ensure the change of magnification, the first and second components of the wrapping system are made moving along the optical axis in two extreme positions, and the axial displacements of the components are related by the following ratio:

Δd2k-ob=(0,1-0,9)⋅Δd1k-ob,Δd 2k-ob = (0.1-0.9) ⋅Δd 1k-ob ,

где Δd1k-ob - величина осевого перемещения первого компонента оборачивающей системы;where Δd 1k-ob is the axial displacement of the first component of the wrapping system;

Δd2k-ob - величина осевого перемещения второго компонента оборачивающей системы,Δd 2k-ob is the axial displacement of the second component of the wrapping system,

а оптико-электронный канал содержит головное зеркало, тепловизионный объектив, тепловизионное фотоприемное устройство, микродисплей и окуляр.and the optical-electronic channel contains a head mirror, a thermal imaging lens, a thermal imaging photodetector, a microdisplay and an eyepiece.

Такой прибор наблюдения-прицел со встроенным лазерным дальномером обеспечивает упрощение оптических каналов путем объединения однократного и многократного каналов в один с возможностью переключения в нем с однократного на многократное увеличение осевыми подвижками компонентов оборачивающей системы, что позволяет использовать второй канал для размещения тепловизионного тракта, обеспечивающего ночное наблюдение при недостаточной внешней освещенности без применения активной подсветки, а также обеспечивает качество оптического изображения единого однократно-многократного канала и возможность размещения фотоприемного устройства дальномера в оптической системе объединенного дневного канала.Such a sighting device with an integrated laser range finder provides the simplification of optical channels by combining single and multiple channels into one with the possibility of switching in it from a single to multiple increase by axial motions of the components of the wrapping system, which allows you to use the second channel to accommodate the thermal imaging path for night observation with insufficient external illumination without the use of active backlight, and also ensures the quality of the optical mapping a single unitary multiple-channel, and the possibility of placing the photoreceiving range finder device in the combined optical system day channel.

Сущность изобретения по второму варианту заключается в том, что в приборе наблюдения-прицеле со встроенным лазерным дальномером, в отличие от известного, одиночная линза первого компонента оборачивающей системы оптического канала выполнена в виде отрицательной выпукло-вогнутой линзы, обращенной выпуклостью к предмету, а окуляр содержит два компонента, первый компонент которого выполнен в виде склеенной линзы из отрицательной выпукло-вогнутой линзы, обращенной выпуклостью к предмету, и двояковыпуклой линзы, второй компонент окуляра выполнен в виде склеенной линзы, состоящей по ходу луча из двояковыпуклой линзы и отрицательной выпукло-вогнутой линзы, обращенной вогнутостью к предмету.The essence of the invention according to the second embodiment consists in the fact that in a surveillance-sighting device with an integrated laser range finder, in contrast to the known one, the single lens of the first component of the optical channel wrapping system is made in the form of a negative convex-concave lens convex to the object, and the eyepiece contains two components, the first component of which is made in the form of a glued lens from a negative convex-concave lens convex to the object, and a biconvex lens, the second component of the eyepiece in Full a glued lens, along the beam path consisting of a biconvex lens and a negative convex-concave lens facing concavity to the object.

Такое исполнение оптического канала прибора наблюдения-прицела со встроенным лазерным дальномером позволяет уменьшить габаритный размер при сохранении перископичности прибора, а также уменьшить количество оптических деталей оптического канала и улучшить качество оптического изображения при однократном увеличении. Вынос выходного зрачка относительно вертикальной оптической оси прибора в этом варианте возможно уменьшить на ~35 мм (со 196,9 мм в первом до 164,9 мм во втором варианте), что расширяет возможности применения на разных типах объектов.This embodiment of the optical channel of the sighting device with an integrated laser range finder allows reducing the overall size while maintaining the periscope of the device, as well as reducing the number of optical parts of the optical channel and improving the quality of the optical image at a single magnification. The extension of the exit pupil relative to the vertical optical axis of the device in this embodiment can be reduced by ~ 35 mm (from 196.9 mm in the first to 164.9 mm in the second embodiment), which expands the possibilities of application on different types of objects.

Схема прибора наблюдения-прицела со встроенным лазерным дальномером по варианту 1 показана на фигурах 1 и 2.A diagram of a sighting device with an integrated laser rangefinder according to option 1 is shown in figures 1 and 2.

Прибор наблюдения-прицел со встроенным лазерным дальномером содержит защитные стекла 1 и 2; общую входную головную призму-куб 3; объектив, состоящий из 3 компонентов, первые два из которых являются двояковыпуклыми линзами 4, 5, а третий выполнен в виде склейки из двояковогнутой линзы 6 и двояковыпуклой линзы 7; вторую призму-куб 8; согласующую линзу 9; фотоприемное устройство дальномера 10; коллектив из двояковыпуклой линзы 11; первый компонент оборачивающей системы, включающий в себя двояковогнутую линзу 12 и линзу-склейку, состоящую из двояковогнутой линзы 13 и двояковыпуклой линзы 14; второй компонент оборачивающей системы, включающий в себя двояковыпуклую линзу 15 и линзу-склейку, состоящую из выпукло-вогнутой линзы 16 и двояковыпуклой линзы 17; прямоугольную призму 18; светофильтр 19; подвижную и неподвижную сетки 20 и окуляр, состоящий из выпукло-вогнутой линзы 21 и двух склеенных компонентов, каждый из которых состоит из выпукло-вогнутой и двояковыпуклой линз: 22, 23 - для первой склейки и 25, 24 - для второй склейки.The observation device-sight with an integrated laser range finder contains safety glasses 1 and 2; common input head prism-cube 3; a lens consisting of 3 components, the first two of which are biconvex lenses 4, 5, and the third is made in the form of gluing from a biconcave lens 6 and a biconvex lens 7; the second prism-cube 8; matching lens 9; photodetector device rangefinder 10; a team of biconvex lens 11; a first component of a wrapping system including a biconcave lens 12 and a bonding lens consisting of a biconcave lens 13 and a biconvex lens 14; a second component of the wrapping system including a biconvex lens 15 and a bonding lens consisting of a convex-concave lens 16 and a biconvex lens 17; rectangular prism 18; light filter 19; a movable and fixed grid 20 and an eyepiece, consisting of a convex-concave lens 21 and two glued components, each of which consists of a convex-concave and biconvex lenses: 22, 23 - for the first gluing and 25, 24 - for the second gluing.

Конструктивные параметры прибора наблюдения-прицела со встроенным лазерным дальномером приведены в таблице 1.The design parameters of the sighting device with an integrated laser rangefinder are shown in table 1.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

На фигуре 1 схема прибора наблюдения-прицела со встроенным лазерным дальномером показана при положении компонентов оборачивающей системы для однократного увеличения. Схема прибора наблюдения-прицела со встроенным лазерным дальномером при положении компонентов оборачивающей системы для многократного увеличения показана на фигуре 2.In figure 1, a diagram of a sighting device with an integrated laser rangefinder is shown at the position of the components of the wrapping system for a single increase. A diagram of a sighting device with an integrated laser range finder with the components of the reversing system for multiple magnification is shown in figure 2.

Технические параметры прибора наблюдения-прицела со встроенным лазерным дальномером приведены в таблице 2.The technical parameters of the sighting device with an integrated laser rangefinder are shown in table 2.

Figure 00000003
Figure 00000003

Figure 00000004
Figure 00000004

Схема прибора наблюдения-прицела со встроенным лазерным дальномером по варианту 2 с выпукло-вогнутой линзой 26 в первом компоненте оборачивающей системы, двухкомпонентным окуляром, в котором каждый из компонентов является склейкой из выпукло-вогнутой и двояковыпуклой линз: 22, 23 - для первого компонента и 25, 24 - для второго компонента, а также с уменьшенным выносом выходного зрачка относительно вертикальной оптической оси дневного канала показана на фигуре 3.Schematic diagram of a sighting device with an integrated laser range finder according to option 2 with a convex-concave lens 26 in the first component of the wrapping system, a two-component eyepiece, in which each component is a gluing of convex-concave and biconvex lenses: 22, 23 - for the first component and 25, 24 - for the second component, as well as with a reduced removal of the exit pupil relative to the vertical optical axis of the daytime channel is shown in figure 3.

Конструктивные параметры прибора наблюдения-прицела со встроенным лазерным дальномером по варианту 2 приведены в таблице 3.The design parameters of the sighting device with an integrated laser rangefinder according to option 2 are shown in table 3.

Figure 00000005
Figure 00000005

Figure 00000006
Figure 00000006

Технические параметры исполнения наблюдения-прицела со встроенным лазерным дальномером по варианту 2 приведены в таблице 4.The technical parameters of the observation sight with an integrated laser rangefinder according to option 2 are shown in table 4.

Figure 00000007
Figure 00000007

Принцип действия прибора наблюдения-прицела со встроенным лазерным дальномером заключается в следующем.The principle of operation of the sighting device with an integrated laser rangefinder is as follows.

Излучение от предмета проходит через защитные стекла 1, 2 и призму-куб 3. Объектив 4, 5, 6 и 7 оптического канала строит перевернутое изображение предмета и одновременно является объективом оптического тракта приемного устройства лазерного дальномера, в котором отраженное от предмета лазерное излучение с длиной волны 1,54 мкм, отражается от дихроической поверхности склейки на второй призме-кубе 8 и фокусируется положительной линзой 9 на фотоприемном устройстве дальномера 10. Коллективная линза 11 уменьшает габаритные размеры последующих оптических компонентов. Первый компонент оборачивающей системы 12 (26), 13 и 14 совместно со вторым компонентом 15, 16 и 17 осуществляют оборачивание изображения и перенос его в фокальную плоскость окуляра 21, 22, 23, 24 и 25 (или 22, 23, 24, 25 по варианту 2), в которой установлены подвижная и неподвижная сетки 20 с нанесенными на них прицельными знаками и шкалами. Прямоугольная призма 18 формирует перископичность оптического канала, а светофильтр 19 осуществляет защиту от остаточного лазерного излучения. Первый 12 (26), 13 и 14 и второй 15, 16 и 17 компоненты оборачивающей системы выполнены подвижными вдоль оптической оси, перемещающимися в два крайних положения, показанные на фиг. 1 и фиг. 2 соответственно, за счет чего обеспечивается переключение оптического канала с однократного увеличения на многократное, при этом выполняется следующее соотношение:The radiation from the object passes through the protective glasses 1, 2 and the prism-cube 3. The lens 4, 5, 6 and 7 of the optical channel builds an inverted image of the object and at the same time is the objective of the optical path of the receiver of the laser range finder, in which the laser radiation reflected from the object with a length of waves of 1.54 μm, reflected from the dichroic surface of gluing on the second prism-cube 8 and focused by a positive lens 9 on the photodetector of the range finder 10. The collective lens 11 reduces the overall dimensions of the subsequent optical components. The first component of the wrapping system 12 (26), 13 and 14, together with the second component 15, 16 and 17, wrap the image and transfer it to the focal plane of the eyepiece 21, 22, 23, 24 and 25 (or 22, 23, 24, 25 option 2), in which a movable and fixed grid 20 is installed with sighting marks and scales applied on them. The rectangular prism 18 forms the periscope of the optical channel, and the filter 19 protects against residual laser radiation. The first 12 (26), 13 and 14 and the second 15, 16 and 17 components of the wrapping system are made movable along the optical axis, moving to the two extreme positions shown in FIG. 1 and FIG. 2, respectively, due to which the optical channel is switched from a single increase to a multiple, while the following relation is fulfilled:

Figure 00000008
Figure 00000008

где Δd1k-ob - величина осевого перемещения первого компонента оборачивающей системы;where Δd 1k-ob is the axial displacement of the first component of the wrapping system;

Δd2k-ob - величина осевого перемещения второго компонента оборачивающей системы.Δd 2k-ob is the axial displacement of the second component of the wrapping system.

Такой оптический канал прибора наблюдения-прицела со встроенным лазерным дальномером позволяет исключить из второго оптико-электронного канала многократную оптическую ветвь видимого диапазона с сохранением возможности размещения в нем фотоприемного устройства дальномера, что обеспечивает установку параллельно оптическому каналу головного зеркала, тепловизионного объектива, тепловизионного фотоприемного устройства вместо электронно-оптического преобразователя и микродисплея с окуляром. Защитные стекла при этом выполняются из материала, прозрачного для видимого и теплового диапазонов, например из ZnS или ZnSe и обеспечивается возможность ночного наблюдения в тепловой части спектра независимо от наличия внешней освещенности и без применения активной подсветки.Such an optical channel of the sighting device with an integrated laser range finder allows you to exclude from the second optical-electronic channel a multiple optical branch of the visible range while maintaining the possibility of placing a photodetector of the range finder in it, which ensures the installation of a head mirror, a thermal imaging lens, and a thermal imaging photodetector instead of electron-optical converter and microdisplay with an eyepiece. At the same time, protective glasses are made of a material transparent for the visible and thermal ranges, for example, ZnS or ZnSe, and night observation is possible in the thermal part of the spectrum regardless of the presence of external illumination and without the use of active illumination.

Качество оптического изображения оценивается с учетом возможностей глаза (Н.П. Заказнов, С.И. Кирюшин, В.Н. Кузичев. Теория оптических систем: Учебник для студентов приборостроительных специальностей вузов, - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1992. - 448 с.: стр. 344.) и для биноклей, геодезических инструментов допускается остаточная угловая сферическая аберрация 1…2', а с учетом хроматизма - 2…3'.The quality of the optical image is evaluated taking into account the capabilities of the eye (N.P. Zakaznov, S.I. Kiryushin, V.N. Kuzichev. Theory of Optical Systems: A Textbook for Students of Instrument-Making Specialties of Universities, 3rd ed., Revised and ext. - M .: Mashinostroenie, 1992. - 448 p.: P. 344.) and for binoculars, geodetic instruments, residual angular spherical aberration 1 ... 2 'is allowed, and taking into account chromatism - 2 ... 3'.

Для прибора наблюдения-прицела со встроенным лазерным дальномером по варианту 1 при перемещении компонентов оборачивающей системы в положение, соответствующее увеличению один крат, остаточная угловая сферическая аберрация по среднеквадратичному отклонению в центре поля зрения составляет ~1,5', а при перемещении компонентов оборачивающей системы в положение, соответствующее увеличению 8 крат - ~1,3'.For the sighting device with an integrated laser range finder according to option 1, when moving the components of the wrapping system to a position corresponding to an increase of one time, the residual angular spherical aberration by the standard deviation in the center of the field of view is ~ 1.5 ', and when moving the components of the wrapping system in the position corresponding to an increase of 8 times - ~ 1.3 '.

Для прибора наблюдения-прицела со встроенным лазерным дальномером по варианту 2 при перемещении компонентов оборачивающей системы в положение, соответствующее увеличению один крат, остаточная угловая сферическая аберрация по среднеквадратичному отклонению в центре поля зрения имеет меньшую величину и составляет ~1,2'.For the sighting device with an integrated laser range finder according to option 2, when moving the components of the wrapping system to a position corresponding to an increase of one time, the residual angular spherical aberration by the standard deviation in the center of the field of view is smaller and amounts to ~ 1.2 '.

Как видно из расчетов, прибор наблюдения-прицел со встроенным лазерным дальномером позволяет объединить два канала - однократный и многократный каналы в один с возможностью переключения в нем с однократного увеличения на многократное, встроить во второй канал тепловизионный тракт, обеспечивающий ночное наблюдение при недостаточной внешней освещенности без применения активной подсветки, с сохранением качества оптического изображения единого однократно-многократного канала и возможности размещения фотоприемного устройства дальномера в оптической системе объединенного дневного канала, а также, при необходимости, обеспечить уменьшение габаритов прибора за счет уменьшения выноса выходного зрачка относительно вертикальной оси канала, что расширяет возможности применения прибора на разных типах объектов.As can be seen from the calculations, the sighting device with an integrated laser range finder allows you to combine two channels - single and multiple channels into one, with the ability to switch from one zoom to multiple, to integrate a thermal imaging path into the second channel, providing night observation in poor ambient light without the use of active backlight, while maintaining the quality of the optical image of a single one-multiple channel and the possibility of placing a photodetector In the optical system of the integrated day channel, as well as, if necessary, provide a reduction in the dimensions of the device by reducing the removal of the exit pupil relative to the vertical axis of the channel, which expands the possibilities of using the device on different types of objects.

Claims (5)

1. Прибор наблюдения-прицел со встроенным лазерным дальномером, содержащий головную часть, состоящую из защитных стекол, призмы-куба, и два вертикально расположенных канала: оптический и оптико-электронный, при этом оптический канал содержит объектив, состоящий из трех компонентов, второй из которых - двояковыпуклая линза, коллектив, состоящий из двояковыпуклой линзы, двухкомпонентную оборачивающую систему, первый компонент которой содержит одиночную линзу и склейку из двояковогнутой и двояковыпуклой линз, а второй компонент содержит две линзы, вторая из которых - склеенная линза, прямоугольную призму, плоскопараллельную пластину, окуляр, первый компонент которого - одиночная линза, второй компонент - склейка из отрицательной и положительной линз, третий компонент - склейка из двояковыпуклой линзы и отрицательной выпукло-вогнутой линзы, обращенной вогнутостью к предмету, и согласующую оптическую систему с фотоприемным устройством дальномера, отличающийся тем, что первый компонент объектива выполнен в виде двояковыпуклой линзы, третий компонент объектива выполнен в виде склейки из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, одиночная линза первого компонента оборачивающей системы выполнена в виде двояковогнутой линзы, первая линза второго компонента оборачивающей системы выполнена в виде одиночной двояковыпуклой линзы, вторая склеенная линза второго компонента оборачивающей системы состоит по ходу луча из отрицательной выпукло-вогнутой линзы, обращенной выпуклостью к предмету, и двояковыпуклой линзы, окуляр выполнен из трех компонентов, первый из которых является положительной выпукло-вогнутой линзой, обращенной выпуклостью к предмету, отрицательная линза в склейке второго компонента окуляра выполнена в виде выпукло-вогнутой линзы, обращенной выпуклостью к предмету, причем между объективом и коллективом установлена вторая призма-куб, на склеенных поверхностях которой нанесено дихроическое покрытие, согласующая оптическая система фотоприемного устройства дальномера выполнена в виде одиночной плосковыпуклой линзы, обращенной выпуклостью к предмету, между плоскопараллельной пластинкой и окуляром установлены подвижная и неподвижная прицельные сетки, при этом для обеспечения смены увеличения первый и второй компоненты оборачивающей системы выполнены перемещающимися вдоль оптической оси в два крайних положения, причем величины осевых перемещений компонентов связаны следующим соотношением:1. The observation device-sight with an integrated laser range finder, comprising a head part consisting of protective glasses, a prism-cube, and two vertically arranged channels: optical and optical-electronic, while the optical channel contains an objective consisting of three components, the second of which is a biconvex lens, a team consisting of a biconvex lens, a two-component wrapping system, the first component of which contains a single lens and a gluing of biconcave and biconvex lenses, and the second component contains e lenses, the second of which is a glued lens, a rectangular prism, a plane-parallel plate, an eyepiece, the first component of which is a single lens, the second component is gluing of a negative and positive lens, the third component is gluing of a biconvex lens and a negative convex-concave lens facing concavity to the object, and matching optical system with a photodetector of the range finder, characterized in that the first component of the lens is made in the form of a biconvex lens, the third component of the lens is made in f gluing of biconvex and biconcave lenses, a single lens of the first component of the wrapping system is made in the form of a biconcave lens, the first lens of the second component of the wrapping system is made in the form of a single biconvex lens, the second glued lens of the second component of the wrapping system consists of a negative convex-concave lens convex to the subject and the biconvex lens, the eyepiece is made of three components, the first of which is a positive convex-concave lens facing the object, the negative lens in gluing the second component of the eyepiece is made in the form of a convex-concave lens, convex to the object, and between the lens and the team there is a second prism-cube, on the glued surfaces of which a dichroic coating is applied, matching the optical system of the photodetector the range finder is made in the form of a single plane-convex lens convex to the object, between the plane-parallel plate and the eyepiece mounted movable and Naya sighting grid, wherein for increasing shift the first and second components of the relay system performed moving along the optical axis in the two extreme positions, wherein the magnitude of axial displacement component are related as follows: Δd2k-ob=(0,1÷0,9)⋅Δd1k-ob,Δd 2k-ob = (0.1 ÷ 0.9) ⋅Δd 1k-ob , где Δd1k-ob - величина осевого перемещения первого компонента оборачивающей системы;where Δd 1k-ob is the axial displacement of the first component of the wrapping system; Δd2k-ob - величина осевого перемещения второго компонента оборачивающей системы, а оптико-электронный канал содержит головное зеркало, тепловизионный объектив, тепловизионное фотоприемное устройство, микродисплей и окуляр.Δd 2k-ob is the axial displacement of the second component of the wrapping system, and the optoelectronic channel contains a head mirror, a thermal imaging lens, a thermal imaging photodetector, a microdisplay and an eyepiece. 2. Прибор наблюдения-прицел со встроенным лазерным дальномером по п.1, отличающийся тем, что одиночная линза первого компонента оборачивающей системы оптического канала выполнена в виде отрицательной выпукло-вогнутой линзы, обращенной выпуклостью к предмету, а окуляр содержит два компонента, первый компонент которого выполнен в виде склеенной линзы из отрицательной выпукло-вогнутой линзы, обращенной выпуклостью к предмету, и двояковыпуклой линзы, второй компонент окуляра выполнен в виде склеенной линзы, состоящей по ходу луча из двояковыпуклой линзы и отрицательной выпукло-вогнутой линзы, обращенной вогнутостью к предмету.2. The observation device-sight with an integrated laser rangefinder according to claim 1, characterized in that the single lens of the first component of the wrapping system of the optical channel is made in the form of a negative convex-concave lens convex to the object, and the eyepiece contains two components, the first component of which made in the form of a glued lens from a negative convex-concave lens convex to the object and a biconvex lens, the second component of the eyepiece is made in the form of a glued lens, consisting along the beam of two ypukloy lenses and convex-concave negative lens facing concavity to the object.
RU2018128828A 2018-08-06 2018-08-06 Surveillance device-sights with built-in laser range finder RU2699125C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018128828A RU2699125C1 (en) 2018-08-06 2018-08-06 Surveillance device-sights with built-in laser range finder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018128828A RU2699125C1 (en) 2018-08-06 2018-08-06 Surveillance device-sights with built-in laser range finder

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2699125C1 true RU2699125C1 (en) 2019-09-03

Family

ID=67851847

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018128828A RU2699125C1 (en) 2018-08-06 2018-08-06 Surveillance device-sights with built-in laser range finder

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2699125C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2785957C2 (en) * 2021-05-21 2022-12-15 Публичное акционерное общество "Ростовский оптико-механический завод" Observation device-sight with built-in passive rangefinder

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1431857A (en) * 1972-07-21 1976-04-14 Jungner Instrument Ab Day- and night-tracking instrument
RU2526230C1 (en) * 2013-02-13 2014-08-20 Открытое Акционерное общество "Ростовский оптико-механический завод" Surveillance device - sight with built-in pulse laser distance finder
RU2572463C1 (en) * 2014-09-15 2016-01-10 Открытое Акционерное общество "Ростовский оптико-механический завод" Optical laser range-finder sight

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1431857A (en) * 1972-07-21 1976-04-14 Jungner Instrument Ab Day- and night-tracking instrument
RU2526230C1 (en) * 2013-02-13 2014-08-20 Открытое Акционерное общество "Ростовский оптико-механический завод" Surveillance device - sight with built-in pulse laser distance finder
RU2572463C1 (en) * 2014-09-15 2016-01-10 Открытое Акционерное общество "Ростовский оптико-механический завод" Optical laser range-finder sight

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2785957C2 (en) * 2021-05-21 2022-12-15 Публичное акционерное общество "Ростовский оптико-механический завод" Observation device-sight with built-in passive rangefinder
RU2791164C1 (en) * 2022-06-24 2023-03-03 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха" Laser designator-range finder

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10234283B2 (en) Binoculars rangefinder
US7672049B2 (en) Telescope and panfocal telescope comprising planoconvex of planoconcave lens and deflecting means connected thereto
EP0852021B1 (en) Day and night sighting system
US7999924B2 (en) Range binoculars
US8839526B2 (en) Sighting device, in particular telescopic sight, for a geodetic measuring apparatus and optical objective unit assembly for such a sighting device
ES2959259T3 (en) Optical configuration for a compact day/night viewing system and integrated laser rangefinder
CN114730025B (en) Composite prism based on isosceles prism and laser ranging telescope thereof
JP2020514838A (en) Compound prism used in multifunctional telescope and its binocular optical system
KR20200038678A (en) Complex optical sighting device
US20140340669A1 (en) Unknown
US20180314050A1 (en) System and method for introducing display image into afocal optics device
RU175758U1 (en) Wide Field Solar Sensor
RU2572463C1 (en) Optical laser range-finder sight
RU2699125C1 (en) Surveillance device-sights with built-in laser range finder
KR20230151490A (en) Miniaturized large range laser range finder
TWI546567B (en) Range finder using binoculars
RU2650055C1 (en) Catadioptric telescope
RU2736285C1 (en) Surveillance device - sight with built-in laser range finder
KR101440057B1 (en) Separable dot sight for day and night sight system
RU2706391C1 (en) Surveillance-sighting device with combined optical axes of input pupils of working channels and with built-in laser range finder
RU2655051C1 (en) Optical system of the observation device
RU2698545C2 (en) Combined surveillance device - sight with built-in pulse laser range finder
RU2548379C1 (en) Device for controlling laser range-finder
RU63054U1 (en) LASER RANGEFINDER
CN213986813U (en) Multifunctional pulse laser ranging optical system