Оптична система для приціла

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к конструкциям оптических ружейных прицелов. Оптический прицел предназначен для точного прицеливания по индивидуальным целям, угловые размеры которых невелики, а расстояния лежат в пределах 13 гектометров. Прицел, работающий со снайперской винтовкой, охотничьим ружьем и т.п., должен удовлетворять определенным требованиям. Использование прицела должно быть эффективно в условиях различной освещенности и видимости объектов, подвижности, расположения наблюдателя относительно объектов наблюдения, механических мешающих воздействиях и т.д. Поэтому к прицелам предъявляют высокие требования с точки зрения качества изображения. Как правило, в большинстве случаев это требование сводится к задаче устранения аберраций, так или иначе разрушающих изображение. Решение задачи нередко приводит к усложнению оптической системы, что в свою очередь ведет к увеличению габаритов и массы оптического прибора, усложнению технологии его изготовления и т.п. Известен прицел для стрелкового оружия, содержащий полупрозрачную линзу в корпусе, узел активной марки с регулятором яркости и источником питания, узел крепления прицела к оружию, в котором линза в сферической оправе установлена в корпусе, выполненном в виде разрезного кронштейна, причем центр сферической оправы совпадает с центром отражающей поверхности линзы, а прицел снабжен направляющими типа "ласточкин хвост" с механизмом прижима в виде винтовой пары для крепления к оружию. Описанное выше устройство сравнительно простое и надежное, однако, его используют только в процессе пристрелки оружия и его использование не может учесть все многообразие факторов, влияющих на точность стрельбы, которое было отмечено выше. Известно прицельное приспособление для гладкоствольного ружья, содержащее последовательно установленные в коническом корпусе прицельную марку в виде диафрагмы с отверстием и окуляр с узлом юстировки, снабженное узлом крепления на стволе, в которое дополнительно введена сетка с возможностью перемещения вдоль оптической оси в корпусе за прицельной маркой, выполненная в виде хорд и симметричных относительно центра отрезков креста, центр которого совпадает с центром окружности, образующей хорды, причем размер хорд соответствует угловому диаметру осыпи дроби. За счет автоматической оценки упреждения в зависимости от скорости и вида цели повышается точность прицеливания. Однако, такого типа прицельное приспособление, хотя и простое, но оно не может обеспечить необходимую точность стрельбы вследствие того, что в процессе прицеливания необходимо искусственно совмещать цель и прицельную марку. Наиболее близким к заявляемому решению по назначению, технической сущности и достигаемому результату при использовании является оптическая система прицела, содержащая объектив, оборачивающую систему и окуляр. Оптический прицел в целом содержит также механизм сетки, включающий барабаны углов прицеливания и боковых поправок. Объектив оптической системы состоит из двух компонентов, оборачивающая система - из двух одинаковых линз, окуляр состоит из трех компонентов. Сегка прибора состоит из кольца и припаянных к нему никелевых проволочек диаметром 0,2мм. Ме ханизм сетки состоит из двух винтовых пар, винты которых, совершают только вращательное движение, а гайки только поступательное. Движение одной гайки не мешает движению другой, так как гайки имеют форму ползунков, перемещающи хся по своим Т-образным пазам. Оптический прицел в целом представляет собой конструкцию, габариты и вес которой существенно зависят от характеристик оптической системы. Описанная выше оптическая система прицела позволяет в соответствии с прицельной схемой при известной дальности до цели построить угол прицеливания и боковую поправку. Однако, эта система имеет недостаточный угол зрения и аберрации, что снижает прицельность стрельбы по движущимся объектам. И, кроме того, имеет значительные габариты и массу, что снижает эксплуатационные свойства прицела в целом. Поэтому целью предлагаемого технического решения является увеличение угла зрения, уменьшение аберраций, а также габаритов и массы оптической системы, что способствует снижению габаритов и массы прицела в целом. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования оптической системы прицела, содержащей объектив, оборачивающую, систему, состоящую из двух компонентов, и окуляр, в которой, вследствие выполнения первого компонента оборачивающей системы из трех линз, первая из которых расположена относительно второй на расстоянии 0,1 ... 0,5мм, а две вторые склеены, при этом фокусное расстояние первого компонента оборачивающей системы в два раза меньше фокусного расстояния второго компонента оборачивающей системы, обеспечивается уменьшение аберраций, и за счет этого появляется возможность увеличить угол поля зрения, а также существенно уменьшить габариты и массу оптической системы прицела. Уменьшение аберраций достигается как за счет воздушной прослойки, так и за счет склейки, а также выбранного соотношения между фокусными расстояниями компонентов оборачивающей системы. Это дает возможность, используя большее увеличение, например 2х, при увеличенном угле поля зрения, уменьшить габариты и массу оптической системы прицела, что соответствующим образом сказывается и на основных характеристиках прицела в целом, таких как прицельность стрельбы, габариты и масса. Поставленная задача решается тем, что в известной оптической системе прицела, содержащей объектив, оборачивающую систему, состоящую из двух компонентов, причем второй компонент выполнен из одиночной линзы, и окуляр, согласно изобретению, первый компонент оборачивающей системы выполнен из трех линз, первая из которых расположена относительно второй на расстоянии 0,1 ... 0,5мм, вторая и третья линзы первого компонента оборачивающей системы склеены, при этом фокусное расстояние первого компонента оборачивающей системы в два раза меньше фокусного расстояния второго компонента оборачивающей системы. Таким образом, основной технический результат, достигаемый предлагаемым решением, заключается в уменьшении аберраций и увеличении угла поля зрения. Как видно из изложения сущности заявляемого технического решения, оно отличается от прототипа и, следовательно, является новым. Решение обладает изобретательским уровнем. Известно, что разработка оптических систем является одной из специфических областей проектирования приборов. Для нее характерны некоторые особенности. Одна из таких особенностей - обеспечение требуемого качества изображения. В большинстве случаев это сводится к задаче устранения аберраций, так или иначе разрушающих изображение. Геометрическая оценка качества изображения в большинстве случаев достаточно убедительна, однако точные формулы для расчета хода лучей достаточно громоздки и требуют тр удоемких вычислительных работ. Использование ЭВМ для расчетов оптических систем привело к не очень быстрому ускорение их работы - всего в два-три раза. Это объясняется тем, что при недостаточно правильном выборе исходной оптической системы, когда в ней отсутствуют конструктивные элементы, обеспечивающие требуемое исправление аберраций, решение поставленной задачи становится невозможным, и разработчику приходится снова начинать с поиска исходной системы. Использование известной оптической системы путем прямого форсирования оптических характеристик такой исходной системы обычно не дает желаемого результата. Тогда возникает необходимость введения в нее дополнительных коррекционных элементов, что обычно осуществляется за счет усложнения исходной оптической системы. Использование в данном случае влияния склеенной поверхности на сферическую аберрацию и тонкой воздушной прослойки позволило использовать их корректирующие свойства и добиться совмещения фокальных плоскостей объектива и окуляра с фокальными плоскостями оборачивающей системы. Отсутствие искажений при большом угле поля зрения и двукратном увеличении позволило уменьшить габариты и вес оптической системы прицела, что, как отмечено выше, достаточно важно для пользователей. Решение промышленно применимо, так как может быть изготовлено и использовано для стрелкового оружия. На чертеже (фиг.) показана принципиальная схема оптической системы прицела. Оптическая система прицела содержит объектив, который состоит из двух компонентов. Первый компонент выполнен в виде склеенных двух 1, 2 линз, а второй - из одиночной линзы 3. Оборачивающая система состоит также из двух компонентов. Первый компонент содержит одиночную линзу 4 и линзу, которая склеена из двух 5 и 6. Между первой линзой 4 и второй линзой, склеенной из двух 5 и 6, обеспечивают расстояние от 0,1 до 0,5мм. Второй компонент оборачивающей системы выполнен в виде одиночной линзы 7. Фокусное расстояние первого компонента (4, 5 и 6) оборачивающей системы в два раза меньше фокусного расстояния второго компонента (7) оборачивающей системы. Оптическая система прицела содержит также сетку 8, на которой расположены прицельная и дальномерная мерки. Окуляр состоит также из трех линз 9, 10 и 11, при этом линзы 9 и 10 склеены. Устройство работает следующим образом. Объектив, содержащий линзы 1, 2 и 3, формирует промежуточное изображение в задней фокальной плоскости, которая совмещена с передней фокальной плоскостью первого компонента оборачивающей системы, состоящей из линз 4, 5 и 6. Между первым компонентом оборачивающей системы (линзы 4,5 и 6) и вторым (линза 7) ход лучей параллельный. Оборачивающая система переносит изображение из передней фокальной плоскости первого компонента оборачивающей системы в заднюю фокальную плоскость второго компонента с увеличением 2х. В задней фокальной плоскости второго компонента оборачивающей системы, совпадающей с передней фокальной плоскостью окуляра, образованной линзами 9, 10 и 11, формируется изображение объекта наблюдения. В той же плоскости установлена сетка 8. Таким образом прицельная и дальномерная мерка совмещаются с объектом наблюдения. В глаз наблюдателя попадает параллельный пучок, выходящий из окуляра и дающий представление о предмете наблюдения.