PL210749B1

PL210749B1 - Meniscus lens sight optical system

Info

Publication number: PL210749B1
Application number: PL370651A
Authority: PL
Inventors: Paweł Dobrzyński; Henryk Dzienisiewicz; Marek Jaworowicz; Wojciech Kaczmarek
Original assignee: Wojskowa Akad Tech
Priority date: 2004-10-13
Filing date: 2004-10-13
Publication date: 2012-02-29
Also published as: PL370651A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ optyczny celownika z meniskiem do strzelań bezpośrednich, wykorzystywany zwłaszcza podczas strzelania z broni przeciwlotniczej do celów poruszających się z duż ymi prędkościami.The subject of the invention is an optical system of a sight with a meniscus for direct shooting, used especially during shooting from anti-aircraft weapons at targets moving at high speeds.

Z opisu patentowego USA nr 3685159 znany jest sposób, polegający na przesunię ciu w czasie procesu naprowadzania uzbrojenia w stosunku do procesu śledzenia i wyznaczania kąta wyprzedzenia. Najpierw następuje śledzenie celu, określenie jego prędkości kątowej poprzez pomiar prędkości kątowej śledzenia, a następnie na podstawie tej prędkości wyliczenie kąta wyprzedzenia i naprowadzenie uzbrojenia na punkt wyprzedzony.From the US patent description No. 3685159 there is known a method which consists in delaying the process of guiding the weapons in relation to the process of tracking and determining the advance angle. First, the target is tracked, its angular velocity is determined by measuring the tracking angular velocity, and then based on this velocity, the lead angle is calculated and the weapon is guided to the lead point.

Kolejnym tego typu urządzeniem jest zgłoszony pod nr PL 176657B1 amerykański patent pt.: „Układ automatycznego naprowadzania celownika, który jest praktycznie urządzeniem do nauki wycelowania z wybranych egzemplarzy broni strzeleckiej i poprawnego oddania strzału amunicją „ślepą. Według opisu jego istota sprowadza się do naprowadzania celownika, nadajnika laserowego zamocowanego na broni małokalibrowej, który to nadajnik posiada wzbudnik laserowy emitujący wiązkę laserową z możliwością ustawiania jej kierunku według współrzędnych azymutu i kąta celowania. Układ posiada dwa zestawy optyczne, z których pierwszy wytwarzający obraz siatki celowniczej widzianej przez użytkownika zamocowany jest w podstawie, do której przytwierdzone są też elementy podpierające broń umożliwiające użytkownikowi nastawienie azymutu i kąta celowania broni do wycelowania jej w obraz siatki celowniczej i utrzymania broni w wycelowanej pozycji. Drugi układ zawiera zamontowany w podstawie zestaw optyczny odbierający wiązkę laserową i wytwarzający sygnał błędu odpowiadający przesunięciu między odebraną lokalizacją wiązki laserowej, a obrazem siatki celowniczej. Ponadto zawiera głowicę naprowadzającą połączoną z nadajnikiem laserowym do sterowania wiązki laserowej według azymutu i kąta celowania, a także układ sterowania połączony z głowicą naprowadzającą i z drugim układem optycznym pobudzającym laser i nastawiającym nadajnik laserowy wykorzystując sygnał błędu do sterowania wiązki laserowej według azymutu i kąta celowania, dopóki wiązka laserowa nie pokryje się z celownikiem broni.Another device of this type is the American patent filed under no. PL 176657B1 entitled: "Automatic sight guidance system, which is practically a device for learning to aim from selected small arms and correctly firing blank ammunition. According to the description, its essence boils down to guiding a sight, a laser transmitter mounted on a small-caliber weapon, which transmitter has a laser inductor emitting a laser beam with the possibility of setting its direction according to the azimuth and aiming angle coordinates. The system has two optical sets, the first of which producing the image of the target reticle seen by the user is attached to the base, to which there are also attached elements supporting the weapon, allowing the user to set the azimuth and aiming angle of the weapon to aim at the image of the target reticle and keep the weapon in the targeted position. . The second system includes an optical assembly mounted in the base to receive the laser beam and produce an error signal corresponding to the offset between the received laser beam location and the reticle image. In addition, it comprises a guiding head connected to a laser transmitter for steering the laser beam according to azimuth and aiming angle, and a control system connected to the guiding head and with a second optics to excite the laser and adjust the laser transmitter using the error signal to control the laser beam according to the azimuth and aiming angle, as long as the laser beam will not align with the gun sight.

Z polskiego opisu patentowego nr 158892 znany jest sposób pomiaru prędkości i położenia toru szybko przemieszczających się przedmiotów zwłaszcza pocisków, polegający na pomiarze prędkości przemieszczającego się przedmiotu w obszarze toru X, gdzie umieszcza się co najmniej dwa czujniki uderzeniowej fali dźwiękowej. Prędkość przemieszczającego się przedmiotu określa się z różnicy czasów czujników oraz ich położenia względem toru X. Natomiast pomiar położenia toru X przemieszczającego się przedmiotu dokonuje się za pomocą co najmniej trzech czujników uderzeniowej fali dźwiękowej usytuowanych w obszarze toru X i z różnicy czasów ich reakcji oraz przestrzennego położenia czujników określa się położenie toru. Określenie odcinka toru wyznacza się z pomiaru kolejnych jego punktów położenia.Polish patent specification No. 158 892 describes a method of measuring the speed and position of the track of fast-moving objects, especially missiles, consisting in measuring the speed of a moving object in the area of track X, where at least two shock sound sensors are placed. The speed of a moving object is determined from the difference in sensor times and their position in relation to the X track. However, the measurement of the position of the X track of a moving object is made using at least three shock sound sensors located in the X track area and the difference in their reaction times and the spatial position of the sensors the position of the track is determined. The determination of a track section is determined from the measurement of its successive position points.

Kolejny opis patentowy nr 149784 nosi nazwę celownik, a rozwiązanie wynalazku zostało zastosowane w ortopedii i traumatologii, szczególnie przy zakładaniu stabilizatorów zewnętrznych oraz aparatów do wydłużania kończyn. Rozwiązanie nie umożliwia jednak precyzyjnego względem siebie wprowadzania wszczepów w odłamy kostne, przez co utrudnione, czasami wręcz niemożliwe jest założenie stabilizatora zewnętrznego. Celownik według wynalazku składający się z płytek z przelotowymi otworami charakteryzuje się tym, że płytki są umocowano na przesuwnych kostkach, umieszczonych na prowadnicy. Zaletą celownika składającego się z wyżej wymienionych prostych części jest fakt, że jest on łatwo rozbieralny, co ułatwia utrzymanie go w antyseptyczności.The next patent description No. 149784 is called the viewfinder, and the solution of the invention has been used in orthopedics and traumatology, especially in the application of external stabilizers and devices for limb lengthening. However, the solution does not allow for precise insertion of implants into the bone fragments, which makes it difficult, sometimes even impossible to install an external fixator. The sight according to the invention, consisting of plates with through holes, is characterized in that the plates are mounted on sliding blocks placed on the guide. The advantage of the sight consisting of the above-mentioned simple parts is the fact that it is easily disassembled, which makes it easier to keep it antiseptic.

Istotą rozwiązania jest układ optyczny celownika, który według wynalazku składa się z elementu podświetlającego, płytki z naniesioną skalą celowniczą lub znacznikiem, która może, ale nie musi być umieszczona w płaszczyźnie ogniskowej, obiektywu, menisku dodatniego, na osi optycznej którego umieszczono płytkę obrazową. Tak skonstruowany układ pozwala na tworzenie na płytce obrazowej odzwierciedlenia rysunku naniesionego na płytce umieszczonej przed obiektywem oraz obrazu obserwowanego celu tworzony przez menisk.The essence of the solution is the optical system of the sight, which according to the invention consists of a backlight element, a plate with a target scale or a marker, which may or may not be placed in the focal plane, the lens, the positive meniscus, on the optical axis of which the image plate is placed. The system constructed in this way allows for the creation on the image plate of a reflection of the drawing placed on the plate placed in front of the lens and the image of the observed target created by the meniscus.

Zaletą rozwiązania jest to, że przy prostocie konstrukcji odpowiadającej dotychczas istniejącym celownikom kolimatorowym została stworzona możliwość: uzyskania powiększenia obrazu śledzonego obiektu większego od jedności (w celownikach kolimatorowych jest ono równe jedności), co poprawi warunki śledzenia i prowadzenia ognia do celu, poprzez odpowiedni dobór parametrów optycznych obiektywu i menisku uzyskania lepszej jakości obrazu znaczka i skal celowniczych, a poprzez umieszczenie obrazu znaczka i obrazu celu na jednej płytce obrazowej niedużych rozmiarów, poprawi sięThe advantage of the solution is that, with the simplicity of the design, which corresponds to the existing collimator sights, it is possible to: obtain an enlargement of the image of the tracked object greater than one (in collimator sights it is equal to one), which will improve the conditions for tracking and firing at the target by appropriate selection of parameters optical lens and meniscus to obtain a better image quality of the stamp and targeting scales, and by placing the image of the stamp and the image of the target on one small image plate, it will improve

PL 210 749 B1 ergonomia pracy celowniczego. Szczególnie będzie to odczuwalne przy odpracowywaniu przez celownik dużych nastaw do strzelania.PL 210 749 B1 ergonomics of the sight. This will be especially noticeable when the viewfinder is working on high shooting settings.

Układ optyczny celownika będący przedmiotem wynalazku został przedstawiony na rysunku, na którym Fig. 1 przedstawia wynalazek składający się z układu podświetlania, płytki, obiektywu i menisku dodatniego, nachylonego w płaszczyźnie pionowej pod kątem 45° w stosunku do osi optycznej układu i płytki obrazowej, oddalonej od menisku na określoną odległość i umieszczonej centryczne na osi optycznej układu optycznego - prostopadle do tej osi.The optical system of the viewfinder, which is the subject of the invention, is shown in the drawing, in which Fig. 1 shows the invention consisting of a backlight system, a plate, a lens and a positive meniscus, inclined in a vertical plane at an angle of 45 ° in relation to the optical axis of the system and the image plate, distant from from the meniscus to a certain distance and centered on the optical axis of the optical system - perpendicular to this axis.

Działanie układ optycznego celownika z meniskiem według wynalazku jest następujące: element podświetlający 1 podświetla rysunek naniesiony na płytce 2, rysunek ten niesiony jest w postaci wiązek promieni rozbieżnych, które po przejściu przez obiektyw 3 już jako wiązki równoległe padają na wewnętrzna powierzchnię menisku 4, pracującą jak zwierciadło sferyczne kuliste, która je ogniskuje na płytce obrazowej 5, tworząc na niej obraz znaczków naniesionych na płytce 2, na obraz ten będzie nakładany obraz śledzonego celu utworzony już tylko przez menisk 4, pracujący w tym przypadku jak typowy element soczewkowy, a znajdujący się za płytką obrazową celowniczy będzie musiał tylko zgrać odpowiedni znaczek celowniczy z obrazem celu, aby zakończyć proces wycelowania broni.The operation of the optical sight system with the meniscus according to the invention is as follows: the illuminating element 1 illuminates the drawing on the plate 2, this drawing is carried in the form of divergent rays which, after passing through the objective 3, fall on the inner surface of the meniscus 4 as parallel beams. the spherical spherical mirror, which focuses it on the image plate 5, creating an image of the marks applied on the plate 2, this image will be overlaid with the image of the traced target, formed only by the meniscus 4, working in this case as a typical lens element, behind it. with the image plate, the gunner will only need to align the appropriate targeting mark with the image of the target to complete the aiming process.

Claims

1. Optical system of the meniscus sight consisting of an illuminating element, a plate with a target scale or a marker, a lens, a positive meniscus and an image plate, characterized in that the positive meniscus (4) located therein focuses on the surface of the image plate (5) projected onto its inner surface, through the lens (3), beams of rays carrying the image of the reticle or marks applied on the plate (2), creates their image on the image plate (5) and at the same time the meniscus (4) focuses on the image plate (5) passing through the rays extending from the target form the image of the target being tracked on the picture plate (5).

2. The system according to claim A method as claimed in claim 1, characterized in that the positive meniscus (4) positioned in the system thus provides a magnifying glass image of the tracked target.

3. The system according to p. A method according to claim 1, characterized in that the positive meniscus (4) is inclined in the vertical plane at an angle of 45 ° to the optical axis of the system and the image plate (5), distanced from the meniscus (4) by a certain distance, centered on the optical axis of the optical system and perpendicular to this axis.