Индикатор коллиматорный широкоугольный

Индикатор содержит электронно-лучевую трубку (ЭЛТ), двухкомпонентный объектив, между компонентами которого расположен оптический элемент, изламывающий оптическую ось, в виде плоского отражательного зеркала, наклонного к оси ЭЛТ, и двухкомпонентное полупрозрачное наклонное зеркало, расположенное над объективом. Первый компонент объектива выполнен из двух положительных линз, первая из которых склеена из отрицательного и положительного менисков, вторая - из положительной линзы и отрицательного мениска, второй компонент - положительная плосковыпуклая линза, выпуклая поверхность которой выполнена параболической. Выполняются соотношения: 1,9>n1, n4>n2, n3>1,6>n5, 1,1f>R8>f, f>d>0,9f, 2f>L>1,6f, где n1, n4, n2, n3, n5 - коэффициенты преломления соответственно первого и второго отрицательных менисков, положительного мениска, третьей линзы, пятой плосковыпуклой линзы; f - фокусное расстояние объектива, R8 - значение радиуса второй поверхности второго компонента; d - расстояние между компонентами объектива; L - длина объектива. Технический результат - увеличение мгновенного поля зрения. 2 ил., 1 фото, 1 табл.

 

Изобретение относится к оптическому приборостроению, конкретнее к авиационным оптико-электроннным приборам - к коллиматорным авиационным индикаторам - КАИ (или иначе индикаторы на лобовом стекле - ИЛС) и предназначено для использования в коллиматорных прицелах самолетов и вертолетов.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является известный индикатор для пилотажного коллиматора, содержащий электронно-лучевую трубку (ЭЛТ), излучающий экран которой расположен в фокальной плоскости объектива, содержащего два компонента, между которыми расположен оптический, изламывающий ось элемент в виде призмы с двумя отражениями, первое из которых использует эффект полного внутреннего отражения и двухкомпонентный полупрозрачный отражатель, представляющий собой двухкомпонентное полупрозрачное наклонное зеркало, расположенное над объективом между лобовым стеклом самолета и пилотом (см. «Оптический проектор для пилотажного коллиматора». Франция, заявка №2569867, МПК G02B 27/18).

Общими признаками данного устройства с предлагаемым изобретением являются следующие признаки: электронно-лучевая трубка (ЭЛТ), двухкомпонентный объектив, первый компонент которого расположен на одной оси с ЭЛТ, между компонентами объектива в воздушном промежутке, расположен оптический элемент, изламывающий оптическую ось, выше которого расположен второй компонент объектива, и двухкомпонентное полупрозрачное наклонное зеркало, расположенное над объективом.

Однако данное устройство обладает небольшим полем зрения, а также малым мгновенным полем зрения, т.е. летчик сидя в кресле самолета обозревает лишь незначительную часть экрана ЭЛТ и, следовательно, малую часть информации индикатора. Поэтому для того чтобы получить информацию с других участков экрана ЭЛТ летчику приходится активно менять положение головы (наклонять, поворачивать и т.д.), что требует дополнительных усилий при больших скоростях и маневрировании самолета. Летчик при этом несет дополнительную физическую и нервную нагрузку.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в увеличении мгновенного поля зрения широкоугольного коллиматорного индикатора (ИКШ).

Технический результат достигается тем, что в коллиматорном индикаторе, содержащем электронно-лучевую трубку, двухкомпонентный объектив, первый компонент которого расположен на одной оси с ЭЛТ, между компонентами в воздушном промежутке расположен оптический элемент, изламывающий оптическую ось, выше которого расположен второй компонент объектива и двухкомпонентное полупрозрачное наклонное зеркало, расположенное над объективом, при этом оптический элемент, изламывающий оптическую ось, выполнен в виде плоского отражательного зеркала, наклонного к оси ЭЛТ, первый компонент объектива выполнен из двух положительных линз, первая из которых склеена из отрицательного мениска со значениями радиусов первой и второй поверхностей R1 R2 и коэффициентом преломления n1 и положительного мениска со значениями радиусов первой и второй поверхностей R2, R3 и коэффициентом преломления n2, вторая - из положительной линзы со значениями радиусов первой и второй поверхностей R4, R5 и коэффициентом преломления n3 и отрицательного мениска со значениями радиусов первой и второй поверхностей R5, R6 и коэффициентом преломления n4, второй компонент - положительная плосковыпуклая линза со значениями радиусов первой и второй поверхностей R7=∞, R8 и коэффициентом преломления n5, выпуклая поверхность R8 выполнена параболической, а в объективе соблюдаются следующие соотношения:

1,9>n1 и n4>n2,

n3>1,6>n5,

где n1 - коэффициент преломления первого отрицательного мениска;

n4 - коэффициент преломления второго отрицательного мениска;

n2 - коэффициент преломления положительного мениска;

n3 - коэффициент преломления третьей линзы;

n5 - коэффициент преломления пятой плосковыпуклой линзы.

1,1f>R8>f,

где f - фокусное расстояние объектива;

R8 - значение радиуса второй поверхности второго компонента.

f>d>0,9f,

где d - воздушный промежуток объектива - расстояние между компонентами объектива.

2f>L>1,6f,

где L - длина объектива - расстояние от поверхности с радиусом R1 первого компонента до поверхности с радиусом R8 второго компонента.

На фиг.1 представлена оптическая схема индикатора. ИКШ содержит ЭЛТ 1, двухкомпонентный объектив, первый компонент 2 которого расположен на одной оси с ЭЛТ, между компонентами в воздушном промежутке расположено плоское отражательное зеркало 3, выше которого расположен второй компонент 4 объектива, и двухкомпонентное полупрозрачное зеркало 5, расположенное над объективом. Первый компонент 2 выполнен из двух положительных линз 6 и 7. Линза 6 склеена из отрицательного мениска 8 со значениями радиусов первой и второй поверхностей

R1, R2 и коэффициентом преломления n1, и положительного мениска 9 со значениями радиусов первой и второй поверхностей R2, R3 и коэффициентом преломления n2. Вторая положительная линза 7 склеена из положительной линзы 10 со значениями радиусов первой и второй поверхностей R4, R5 и коэффициентом преломления n3 и отрицательного мениска 11 со значениями радиусов первой и второй поверхностей R5, R6 и коэффициентом преломления n4. Второй компонент 4 объектива представляет собой положительную плосковыпуклую линзу со значениями радиусов первой и второй поверхностей R7=∞, R8 и коэффициентом преломления n5. Выпуклая поверхность R8 выполнена параболической. Длина воздушного промежутка объектива d равна сумме d1 и d2, где d1 расстояние от поверхности с радиусом R6 первого компонента до вертикальной оси, a d2 расстояние от поверхности с радиусом

R7 второго компонента до горизонтальной оси. Длина объектива L равна сумме L1 и L2, где - L1 расстояние от поверхности с радиусом R1 первого компонента до вертикальной оси, L2 - расстояние от поверхности с радиусом R8 второго компонента до горизонтальной оси.

В объективе соблюдаются следующие соотношения: между коэффициентами преломления линз -

1,9>n1 и n4>n2, n3>1,6>n5,

между фокусным расстоянием объектива f и радиусом R8 -

1,1 f>R8>f,

между фокусным расстоянием объектива f и длиной воздушного промежутка объектива d -

f>d>0,9f,

между фокусным расстоянием объектива f и длиной объектива L

2f>L>1,6f.

На фиг.2 представлено общее поле зрения и мгновенное поле зрения индикатора.

Устройство работает следующим образом. Служебная информация, сформированная на экране ЭЛТ 1 в виде светящейся картинки, лучи от которой проходят последовательно линзы 6 и 7, направляются зеркалом 3 на компонент 4 и далее на двухкомпонентное полупрозрачное зеркало 5. Зеркало 5 находится между лобовым стеклом самолета 12 и глазом пилота, в который оно направляет коллимированные лучи. Одновременно летчик наблюдает окружающееся пространство, на которое накладывается служебная информация с экрана ЭЛТ 1, перенесенная объективом в бесконечность. При этом обеспечивается увеличение мгновенного поля зрения еще более приближающегося по своему значению к величине общего поля зрения.

На основании данного изобретения разработан индикатор коллиматорный широкоформатный первый корабельный ИКШ-1К (см. фото) со следующими характеристиками объектива. представленными в таблице.

Фокусное расстояние Длина воздушного промежутка Длина объектива Радиус выпуклой поверхности второго компонента Коэффициенты преломления линз объектива
f d L R8 n1 n2 n3 n4 n5
142 мм 132 мм 245,6 мм 146,29 мм 1,8183 1,6968 1,6968 1,8183 1,5183

ИКШ-1К использован в самолетах МИГ-29К, МИГ-35, СУ-35 и др., где практически был подтвержден технический результат предлагаемого изобретения.

Индикатор коллиматорный широкоугольный, содержащий электронно-лучевую трубку (ЭЛТ), двухкомпонентный объектив, первый компонент которого расположен на одной оси с ЭЛТ, между компонентами в воздушном промежутке расположен оптический элемент, изламывающий оптическую ось, выше которого расположен второй компонент объектива, и двухкомпонентное полупрозрачное наклонное зеркало, расположенное над объективом, отличающийся тем, что при этом оптический элемент, изламывающий оптическую ось, выполнен в виде плоского отражательного зеркала, наклонного к оси ЭЛТ, первый компонент объектива выполнен из двух положительных линз, первая из которых склеена из отрицательного мениска со значениями радиусов первой и второй поверхностей R1, R2 и коэффициентом преломления n1 и положительного мениска со значениями радиусов первой и второй поверхностей R2, R3 и коэффициентом преломления n2, вторая - из положительной линзы со значениями радиусов первой и второй поверхностей R4, R5 и коэффициентом преломления n3 и отрицательного мениска со значениями радиусов первой и второй поверхностей R5, R6 и коэффициентом преломления n4, второй компонент - положительная плосковыпуклая линза со значениями радиусов первой и второй поверхностей R7=∞, R8 и коэффициентом преломления n5, выпуклая поверхность R8 выполнена параболической, а в объективе соблюдаются следующие соотношения:
1,9>n1 и n4>n2,
n3>1,6>n5,
где n1 - коэффициент преломления первого отрицательного мениска;
n4 - коэффициент преломления второго отрицательного мениска;
n2 - коэффициент преломления положительного мениска;
n3 - коэффициент преломления третьей линзы;
n5 - коэффициент преломления пятой плосковыпуклой линзы;
1,1f>R8>f,
где f - фокусное расстояние объектива;
R8 - значение радиуса второй поверхности второго компонента;
f>d>0,9f,
где d - воздушный промежуток объектива - расстояние между компонентами объектива;
2f>L>1,6f,
где L - длина объектива - расстояние от поверхности с радиусом R1 первого компонента до поверхности с радиусом R8 второго компонента.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к оптическому приборостроению, конкретнее к авиационным оптико-электронным приборам - к коллиматорным авиационным индикаторам - КАИ (или иначе индикаторы на лобовом стекле - ИЛС) и предназначено для использования в коллиматорных прицелах самолетов и вертолетов.

Изобретение относится к области оптического приборостроения и может быть использовано при проектировании оптических систем проекционного телевизора. .

Изобретение относится к оптическим системам, а именно к проекционным оптическим системам с компенсацией дисторсии, и может быть использовано для компенсации дисторсии в угловых областях экрана.

Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к проекционным системам чтения микрофиш. .

Изобретение относится к проекционным оптическим системам. .

Изобретение относится к оптике, а именно к оптическим проекционным системам, и может быть использовано для компенсации дисторсии в проекционных телевизорах, мониторах и других подобных устройствах.

Изобретение относится к области оптического приборостроения и может быть использовано в приемных оптических системах панорамных оптико-электронных приборов. .

Изобретение относится к области оптического приборостроения и используется при проектировании оптических систем объективов проекционного телевизора. .

Изобретение относится к оптическому приборостроению, конкретнее к авиационным оптико-электронным приборам - к коллиматорным авиационным индикаторам - КАИ (или иначе индикаторы на лобовом стекле - ИЛС) и предназначено для использования в коллиматорных прицелах самолетов и вертолетов.

Изобретение относится к головным дисплеям, в которых используется один видеоэкран дисплея для передачи изображений в оба глаза. .

Изобретение относится к устройствам отображения информации на лобовом стекле и может быть использовано на летательных аппаратах. .

Изобретение относится к оптическому приборостроению, конкретнее - к авиационным оптико-электроннным приборам - к коллиматорным авиационным индикаторам (или иначе индикаторы на лобовом стекле - ИЛС) и предназначено для использования в коллиматорных прицелах самолетов и вертолетов

Изобретение относится к технике проекционных систем отображения полетной информации и может быть использовано преимущественно для кабинного базирования на воздушных судах

Изобретение относится к сейсмологии, в частности к дистанционному зондированию Земли космическими средствами, и может найти применение при создании национальных систем контроля геофизических полей Земли

Оптическая система содержит вогнутое сферическое светоделительное зеркало с радиусом кривизны R, плоское светоделительное зеркало, установленное наклонно к оптической оси, сферический диффузно-рассеивающий экран, проекционный объектив, жидкокристаллический дисплей и конденсор. Проекционный объектив состоит из двух компонентов и апертурной диафрагмы (AD). Первый компонент - одиночный отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к диффузно-рассеивающему экрану с радиусом кривизны R/2. Второй компонент выполнен из отрицательной склеенной линзы и двухлинзового положительного элемента, содержащего двояковогнутую и двояковыпуклую линзы. AD установлена между первым и вторым компонентами в переднем фокусе второго компонента, в который введены положительная склеенная линза, установленная между AD и отрицательной склеенной линзой, и менисковая положительная линза, обращенная вогнутостью к сферическому диффузно-рассеивающему экрану. Оптические силы линз удовлетворяют условиям, приведенным в формуле изобретения. Технический результат - повышение безопасности полета за счет исключения потери информации с дисплея при движении головы пилота как вдоль оптической оси, так и перпендикулярно ей. 1 ил., 1 прилож.

Способ включает установку мишени с нанесенными на ней знаками на конечном расстоянии перед индикатором, установку неподвижно на оптической оси со стороны наблюдателя диафрагмы в виде пластины, отображение с помощью индикатора меток на фоне знаков мишени, выявление с помощью диафрагмы ошибок совмещения изображения меток индикатора со знаками мишени, на основании которых судят о необходимости проведения юстировки индикатора. Выявление ошибок совмещения осуществляют с помощью выполненных в диафрагме двух или более отверстий, количество которых выбирают равным количеству меток, отображаемых индикатором. Отверстия в диафрагме располагают так, чтобы выполнялись условия: yi=a×tgαi; xi=a×tgβI, где xi и yi - линейные координаты центра i-го отверстия относительно точки пересечения оптической оси индикатора с плоскостью диафрагмы; а - расстояние от диафрагмы до расчетной точки размещения глаз летчика; αi и βi - заданные значения соответственно вертикального и горизонтального углов i-й метки относительно точки размещения глаз летчика; i - номер метки, отображаемой индикатором. Технический результат - повышение точности оценки изображения индикатора по всему диаметру выходной линзы индикатора. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 12 ил., 1 табл.

Изобретения относятся к устройству передачи информации транспортного средства. Устройство передачи информации транспортного средства указывает распознавание некоторого объекта. Устройство передачи информации транспортного средства содержит первую часть отображения, которая указывает проверку правой стороны относительно позиции водителя и вторую часть отображения, которая указывает проверку левой стороны относительно позиции водителя. При указании контроля некоторого объекта с правой стороны или с левой стороны первая часть отображения и вторая часть отображения соответственно указывают проверку правой стороны и проверку левой стороны. Достигается возможность осуществления передачи информации для водителя об окружающих объектах. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 30 ил.
Наверх