Vedere reflectorizantă - Reflector sight

O vedere prin Mark III Free Gun Reflector Sight , produsă pentru prima dată în 1943, utilizată pe armele britanice, armele navale și ca vizor de pilot și vizor de armă defensivă pe avioane. Imaginea reticulului din acest punct de vedere este produsă de un colimator optic sărit de pe un separator de fascicul. Punctul rămâne pe țintă, chiar dacă capul privitorului este deplasat lateral

O vedere reflectorizantă sau o vedere reflexă este o vedere optică care permite utilizatorului să privească printr-un element de sticlă parțial reflectant și să vadă o proiecție iluminată a unui punct de vizare sau a unei alte imagini suprapuse pe câmpul vizual . Aceste puncte de vedere funcționează pe principiul optic simplu, potrivit căruia orice în centrul unui obiectiv sau al unei oglinzi curbate (cum ar fi un reticul iluminat ) va părea să stea în fața privitorului la infinit. Obiectivele reflectorizante folosesc un fel de „reflector” pentru a permite spectatorului să vadă imaginea infinită și câmpul vizual în același timp, fie prin răsucirea imaginii create de obiectiv de pe o placă de sticlă înclinată, fie prin utilizarea unei sticle curbate în mare parte transparente reflector care reflectă reticulul în timp ce privitorul se uită prin reflector. Deoarece reticulul se află la infinit, acesta rămâne aliniat cu dispozitivul de care este atașată vederea, indiferent de poziția ochiului privitorului, eliminând majoritatea paralaxei și a altor erori de vizualizare găsite în dispozitivele de vizionare simple.

De la inventarea lor în 1900, obiectivele reflectorizante au ajuns să fie folosite ca obiective de arme pe diferite arme. Au fost utilizate pe avioane de vânătoare , cu o capacitate limitată în Primul Război Mondial , utilizate pe scară largă în Al Doilea Război Mondial și încă folosite ca componentă de bază în multe tipuri de afișaje moderne head-up . Acestea au fost folosite și în alte tipuri de arme (de obicei mari), cum ar fi focoarele antiaeriene , focurile anti-tanc și orice alt rol în care operatorul a trebuit să angajeze ținte în mișcare rapidă pe un câmp vizual larg și vederea în sine ar putea fi alimentată cu suficientă putere electrică pentru a funcționa. A existat o utilizare limitată a vederii pe arme de dimensiuni mici după cel de-al doilea război mondial, dar a intrat pe scară largă după sfârșitul anilor 1970, cu invenția vederii cu punct roșu , cu o diodă roșie (LED) drept reticul, făcând o vedere fiabilă cu durabilitate și iluminare extrem de lungă.

Obiective reflectoare sunt, de asemenea, utilizate în aplicații civile, cum ar fi obiectivele pentru echipamentele de supraveghere, dispozitivele de orientare a telescopului optic și vizoarele camerei .

Proiecta

Diagrama a trei tipuri de puncte reflectorizante. Partea superioară folosește o lentilă colimantă (CL) și un separator de fascicul (B) pentru a crea o imagine virtuală la infinitul (V) al unui reticul (R). Cele două de jos folosesc oglinzi curbate pe jumătate argintate (CM) drept optică de colimare

Obiectivele reflectorizante funcționează utilizând o lentilă sau o oglindă curbată care formează imagini cu o imagine sau reticul luminos sau reflectorizant suprapus la focalizare, creând un colimator optic care produce o imagine virtuală a reticulului respectiv. Imaginea este reflectată de o formă de separator de fascicul unghiular sau de oglinda curbată colimantă parțial argintită , astfel încât observatorul (privind prin divizorul de fascicul sau oglindă) să vadă imaginea la focalizarea opticii de colimare suprapuse în câmpul vizual al vederii în focalizare la intervale până la infinit . Deoarece colimatorul optic produce o imagine reticulată formată din lumină colimată , lumină care este aproape paralelă, lumina care alcătuiește acea imagine este teoretic perfect paralelă cu axa dispozitivului sau a țevii pistolului cu care este aliniat, adică fără paralaxă la infinit . Imaginea reticulului colimat poate fi, de asemenea, văzută la orice poziție a ochilor în volumul cilindric de lumină colimată creat de vederea din spatele ferestrei optice. Dar acest lucru înseamnă, de asemenea, pentru ținte mai apropiate decât infinitul, vizionarea către marginea ferestrei optice poate face reticulul să se miște în raport cu ținta, deoarece observatorul observă un fascicul de lumină paralel la margine. Mișcarea ochilor perpendiculară pe axa optică a dispozitivului va face ca imaginea reticulului să se deplaseze în relație exactă cu poziția ochiului în coloana cilindrică de lumină creată de optica colimantă.

Un tip obișnuit (utilizat în aplicații precum focul de arme pentru aeronavă) folosește un obiectiv colimant și un separator de fascicul. Acest tip tinde să fie voluminos, deoarece necesită cel puțin două componente optice, obiectivul și separatorul de fascicul / placa de sticlă. Optica de colimare a reticulelor este situată la 90 ° față de calea optică, ceea ce face dificilă iluminarea, necesitând de obicei iluminare electrică suplimentară, lentile de condensare, etc. Un tip mai compact înlocuiește configurația despărțitorului de lentile / fascicul cu o oglindă colimantă curbată pe jumătate argintată sau dicroică un unghi care îndeplinește ambele sarcini de focalizare și combinare a imaginii unui reticul offset. Acest tip este cel mai adesea văzut ca tipul de punct roșu utilizat pe brațele mici. De asemenea, este posibil să plasați reticulul între vizualizator și oglinda curbată la focalizarea oglinzii. Reticulul în sine este prea aproape de ochi pentru a fi focalizat, dar oglinda curbată prezintă privitorului o imagine a reticulului la infinit. Acest tip a fost inventat de olandez inginer optic Lieuwe Van Albada în 1932, inițial ca un vizor aparat de fotografiat, și a fost , de asemenea , utilizat ca raza de foc pe al doilea război mondial bazooka : M9 SUA și M9A1 „Bazooka“ prezentat plierea D7161556 „ Reflectând Adunarea Sight “ .

Porțiunea de vizionare a unui reflector nu folosește niciun element optic de refracție , este pur și simplu un reticul proiectat care sări de pe un separator de fascicul sau o oglindă curbată chiar în ochiul utilizatorului. Acest lucru îi conferă caracteristicile definitorii de a nu avea nevoie de experiență și abilitate considerabile de utilizat, spre deosebire de punctele de vedere mecanice simple, cum ar fi punctele de vedere din fier . O vedere reflectorizantă nu are, de asemenea, câmpul vizual și problemele de relaxare a ochilor ale obiectivelor bazate pe telescoape optice : în funcție de constrângerile de proiectare, câmpul lor de vedere este câmpul vizual al utilizatorului, iar natura lor colimată fără focalizare înseamnă că nu t au constrângerea telescoapelor optice de relief ocular. Obiectivele reflectorizante pot fi combinate cu telescoape, de obicei prin plasarea telescopului direct în spatele vederii, astfel încât să poată vizualiza reticulul proiectat creând o vedere telescopică, dar aceasta reintroduce problemele câmpului vizual îngust și al reliefului limitat al ochilor. Principalul dezavantaj al vederii reflectorului este că au nevoie de un mod de a ilumina reticulul pentru a funcționa. Reticulele iluminate de lumina ambientală sunt greu de utilizat în situații de lumină slabă, iar obiectivele cu iluminare electrică încetează să funcționeze cu totul dacă sistemul nu funcționează.

Istorie

Diagrama 1901 a unei versiuni a reflectorului colimator al lui Howard Grubb concepută pentru a face o versiune compactă potrivită pentru arme de foc și dispozitive mici. Iluminarea ambientală a reticulului a fost îmbunătățită prin plasarea acestuia cu fața în sus și sărind-o de pe o oglindă de releu, apoi de pe o oglindă concavă de colimare

Ideea unui vizor reflectorizant a luat naștere în 1900 de la designerul optic irlandez și producătorul de telescoape Howard Grubb în brevetul nr. 12108. Grubb a conceput „ Gun Sight for Large and Small Artnance ” ca o alternativă mai bună la vizorul de fier dificil de utilizat evitând în același timp câmpul vizual limitat al vederii telescopice , viteza țintă aparentă mai mare, erorile de paralaxă și pericolul de a păstra ochi contra opririi ochilor. În 1901, Operațiunile științifice ale Royal Dublin Society, el a descris invenția sa ca:

Ar fi posibil să concepem un aranjament prin care un fascicul fin de lumină ca cel de la o lumină de căutare să fie proiectat dintr-un pistol în direcția axei sale și ajustat astfel încât să corespundă liniei de foc astfel încât oriunde lumina afectată unui obiect pe care ar fi lovit-o. Acest aranjament ar fi, desigur, la fel de impracticabil din motive evidente, dar se demonstrează că un fascicul de lumină are calificările necesare pentru scopurile noastre.

Acum vederea care face obiectul acestei lucrări obține un rezultat similar nu prin proiectarea unei pete reale de lumină sau a unei imagini pe obiect, ci prin proiectarea a ceea ce se numește în limbaj optic o imagine virtuală pe ea.

Prototipul vizorului reflector Grubb atașat unei puști

La scurt timp după invenția sa, s-a observat că vederea ar putea fi o alternativă bună la obiectivele de fier și avea, de asemenea, utilizări în echipamentele de topografie și măsurare. Vederea reflectorizantă a fost folosită pentru prima dată pe avioanele de vânătoare germane în 1918 și adoptată pe scară largă pe toate tipurile de avioane de vânătoare și bombardiere în anii 1930. În cel de-al doilea război mondial, vizorul reflectorizant a fost folosit pe mai multe tipuri de arme, în afară de avioane, inclusiv arme antiaeriene, arme navale, arme antitanc și multe alte arme în care utilizatorul avea nevoie de simplitatea și natura rapidă de achiziție a țintei . Prin dezvoltarea sa în anii 1930 și în cel de-al doilea război mondial, vederea a fost menționată și în unele aplicații prin abrevierea „ vedere reflexă ”.

Obiective de arme

Parașutistul german privește prin reflectorul pistolului Flakvisier 40 pe un pistol antiaerian FlaK 38 (1944), una dintre cele mai sofisticate obiective din acea vreme

Obiectivele reflectorizante au fost inventate ca o armă de vizualizare îmbunătățită și de la inventarea lor au fost adaptate la multe tipuri de arme. Atunci când sunt utilizate cu diferite tipuri de arme, obiectivele reflectorizante sunt considerate o îmbunătățire față de obiectivele simple din fier (obiective compuse din două puncte de țintire metalice distanțate care trebuie aliniate). Obiectivele de fier necesită o experiență și o abilitate considerabile în utilizatorul care trebuie să dețină o poziție corectă a ochiului și să se concentreze exclusiv pe vizorul din față, menținându-l centrat pe vizorul din spate (nefocalizat), păstrând în același timp întregul centrat pe o țintă la distanțe diferite, necesitând alinierea celor trei planuri de focalizare pentru a obține o lovitură. Imaginea virtuală unică, fără paralaxă, a vizorului reflectorizant, focalizată pe țintă, elimină această problemă de vizare, ajutând deopotrivă săracii medii și experți.

Deoarece imaginea colimată produsă de vedere este cu adevărat liberă de paralaxă la infinit, vederea are un cerc de eroare egal cu diametrul opticii de colimare pentru orice țintă la o distanță finită. În funcție de poziția ochiului din spatele vederii și de apropierea țintei, aceasta induce o eroare de țintire. Pentru ținte mai mari la distanță (dată fiind natura vizuală a achizițiilor rapide care nu sunt măritoare, această eroare de țintire este considerată trivială. Pe brațele mici îndreptate spre ținte apropiate, acest lucru este compensat prin menținerea reticulului în mijlocul ferestrei optice (observând în jos axa sa optică ). Unii producători de obiective de arme mici realizează și modele cu colimatorul optic setat la o distanță finită. Acest lucru oferă paralela vizuală datorită mișcării ochilor, dimensiunea ferestrei optice la distanță apropiată, care se micșorează la o dimensiune minimă la distanța setată (undeva în jurul unui interval țintă dorit de 25-50 de metri).

În comparație cu obiectivele telescopice standard, un reflector poate fi ținut la orice distanță de ochi (nu necesită o reliefare a ochilor proiectată ) și la aproape orice unghi, fără a distorsiona imaginea țintei sau a reticulului. Acestea sunt adesea folosite cu ambii ochi deschiși (creierul va tinde să suprapună automat imaginea reticulului iluminat care vine de la ochiul dominant asupra vederii neobstrucționate a celuilalt ochi), oferind trăgătorului percepția normală a adâncimii și câmpul vizual complet . Deoarece obiectivele reflectorizante nu depind de ameliorarea ochilor, ele pot fi plasate teoretic în orice poziție de montare convenabilă mecanic pe o armă.

Avioane

Secțiunea longitudinală a unui reflector de bază pentru avioanele de vânătoare germane din perioada de dinainte de cel de-al doilea război mondial (1937 Revi C12 / A germană)

Cea mai veche înregistrare a vizorului reflectorizant utilizat cu avioanele de luptă a fost în 1918. Firma de optică Optische Anstalt Oigee din Berlin, care lucrează din brevetele Grubb, a dezvoltat două versiuni, ceea ce a devenit cunoscut sub numele de Oigee Reflector Sight. Ambele au folosit un separator de fascicul de sticlă cu unghi de 45 de grade și iluminare electrică și au fost folosite pentru a viza mitralierele avionului. O versiune a fost utilizată în testele operaționale pe luptătorii biplan Albatros D.Va și triplan Fokker Dr.1 . A existat un anumit interes în această priveliște după Primul Război Mondial, dar obiectivele reflectorizante în general nu au fost adoptate pe scară largă pentru avioanele de vânătoare și bombardiere până în anii 1930, mai întâi de francezi, apoi de majoritatea celorlalte forțe aeriene majore. Aceste obiective nu au fost folosite doar pentru țintirea avioanelor de vânătoare, ci au fost folosite cu arme de apărare pentru avioane și în bombe.

Obiective reflectorizante ca obiective de foc pentru avioane au multe avantaje. Pilotul / tunul nu trebuie să-și poziționeze capul pentru a alinia linia de vedere cu precizie, așa cum au făcut-o în punctele mecanice în două puncte, poziția capului este limitată doar la cea determinată de optica din colimator, în principal de diametrul lentilei colimatorului. Vederea nu interferează cu vederea de ansamblu, în special atunci când lumina colimatorului este oprită. Ambii ochi pot fi folosiți simultan pentru observare.

HUD în interiorul cabinei unui avion de luptă

Natura optică a reflectorului a însemnat că a fost posibilă introducerea altor informații în câmpul vizual, cum ar fi modificări ale punctului de vizare datorate devierii determinate de intrarea dintr-un giroscop. În 1939 s-a dezvoltat de către britanici prima dintre aceste focuri giroscopice , reflectoare reglate prin giroscop pentru viteza și viteza de rotație a aeronavei, permițând afișarea unui reticul de vizionare ajustat cu plumb, care să rămână cu adevărat „boresight” -ul armei ( s), permițând vizibilității să conducă ținta la rândul său cu suma corespunzătoare pentru o lovitură eficientă

Pe măsură ce proiectele de reflectorizare au avansat după cel de-al doilea război mondial, oferind pilotului din ce în ce mai multe informații, în cele din urmă au evoluat către afișajul head-up (HUD). Reticulul iluminat a fost în cele din urmă înlocuit de un ecran video la focalizarea opticii colimatoare care nu numai că a dat un punct de vizionare și informații de la un computer de detectare a plumbului și radar, ci și diverși indicatori de aeronave (cum ar fi un orizont artificial, busolă, altitudine și indicatori de viteză aeriană), facilitând urmărirea vizuală a țintelor sau trecerea de la instrument la metodele vizuale în timpul aterizărilor.

Arme de foc

Un US Marine care se uita printr-o vedere reflexă ITL MARS pe pușca sa M16A4

Ideea de a atașa o vizoră reflectorizantă la o armă de foc a apărut încă de la invenția sa, în 1900. La scurt timp după al doilea război mondial au apărut modele pentru puști și puști, inclusiv vizorul de pușcă Nydar (1945), care folosea o oglindă semireflexivă curbată pentru a reflecta o reticul iluminat ambiental și pistolul electric Giese (1947), care avea un reticul iluminat cu baterie. Tipurile ulterioare au inclus Qwik-Point (1970) și Thompson Insta-Sight. Ambele au fost proiectoare reflectorizante de tip splitter care foloseau lumina ambientală: iluminarea unui miros verde în Insta-Sight și o „ țeavă de lumină ” cu tijă de plastic roșie care a produs un reticul roșu de punctare în punctul Qwik.

O vedere printr-o vedere cu punct roșu Tasco ProPoint

La mijlocul până la sfârșitul anilor 1970 a apărut introducerea a ceea ce se numește de obicei puncte roșii , un tip care oferă utilizatorului un punct roșu strălucitor simplu ca punct de vizare. Configurația tipică pentru această vedere este un reflector compact cu oglindă curbată, cu o diodă roșie (LED) la focalizare. Utilizarea unui LED ca reticul este o inovație care îmbunătățește foarte mult fiabilitatea și utilitatea generală a vederii: nu este nevoie de alte elemente optice pentru a focaliza lumina în spatele unui reticul; oglinda poate folosi un strat dicroic pentru a reflecta doar spectrul roșu, trecând prin majoritatea celorlalte lumini; iar LED-ul în sine este în stare solidă și consumă foarte puțină energie, permițând vizionărilor alimentate cu baterii să ruleze sute și chiar zeci de mii de ore.

Obiectivele reflectorizante pentru armele de foc militare (de obicei denumite obiective reflexe) au necesitat mult timp pentru a fi adoptate. Comitetul Camerei SUA pentru Servicii Armate a remarcat încă din 1975 cu privire la adecvarea utilizării vederii reflexe pentru pușca M16 , dar armata SUA nu a introdus pe scară largă punctele reflectorizante până la începutul anilor 2000 cu vizorul cu punct roșu Aimpoint CompM2 , desemnat „M68 Close Combat Optic”.

Tipuri de reticule

Sunt disponibile multe opțiuni de iluminare a reticulelor și de modele. Sursele de lumină obișnuite utilizate în focarele reflectorizatoare de arme de foc includ lumini alimentate cu baterii , colectoare de lumină cu fibră optică și chiar capsule de tritiu . Unele obiective sunt proiectate special pentru a fi vizibile atunci când sunt vizualizate prin dispozitive de vedere nocturnă . Culoarea unui reticul de vedere este adesea roșu sau chihlimbar pentru vizibilitate pe majoritatea fundalurilor. Unele puncte de atracție folosesc în schimb un șablon sau un model triunghiular, pentru a facilita vizarea cu precizie și estimarea distanței, iar altele oferă modele selectabile.

Obiectele care folosesc reticule punctiforme sunt aproape invariabil măsurate în minute de arc , uneori numite „minute de unghi” sau „moa”. Moa este o măsură convenabilă pentru trăgători folosind [Imperial sau unități din SUA , deoarece 1 moa subîntinde aproximativ 1 in (25 mm) la o distanță de 100 km (91 m), ceea ce face moa o unitate convenabilă pentru utilizare în balistic calcule. Un punct de 5 moa (1,5 miliradian ) este suficient de mic pentru a nu ascunde majoritatea țintelor și suficient de mare pentru a obține rapid o „imagine de vedere” adecvată. Pentru multe tipuri de fotografiere de acțiune , a fost preferat în mod tradițional un punct mai mare; Au fost utilizate 7, 10, 15 sau chiar 20 de moa (2, 3, 4,5 sau 6 mil); adesea acestea vor fi combinate cu linii orizontale și / sau verticale pentru a oferi o referință de nivel.

Majoritatea obiectivelor au ajustări active sau pasive pentru luminozitatea reticulului, care ajută shooterul să se adapteze la diferite condiții de iluminare. Un reticul foarte slab va ajuta la prevenirea pierderii vederii nocturne în condiții de lumină slabă, în timp ce un reticul mai luminos se va afișa mai clar în lumina soarelui.

Configurări

Obiective moderne cu reflector optic concepute pentru arme de foc și alte utilizări se încadrează în două configurații de carcasă: „tubed” și „open”.

  • Obiectivele tubulare arată similar cu obiectivele telescopice standard , cu un tub cilindric care conține optica. Multe puncte tubulare oferă opțiunea de filtre interschimbabile (cum ar fi filtre polarizante sau de reducere a opacității ), umbrele de protecție care reduc orbirea și capacele de protecție convenabile pentru lentile „flip-up”.
  • Obiective deschise (cunoscute și sub denumirea de „mini reflexe” și „mini puncte roșii”) profită de faptul că singurul element optic al vizorului reflectorizant, fereastra optică, nu are deloc nevoie de carcasă. Această configurație constă dintr-o bază cu doar suprafața reflectorizantă necesară pentru colimarea reticulului montat pe ea. Datorită profilului lor redus, obiectivele deschise nu găzduiesc de obicei filtre și alte opțiuni de accesorii acceptate în mod obișnuit de proiectele de tuburi.

Alte utilizări

Telrad, un reflector pentru telescoapele astronomice introdus la sfârșitul anilor '70

Obiective reflectorizante au fost utilizate de-a lungul anilor în dispozitivele de navigație nautică și echipamentele de topografie. Obiective tip Albada au fost folosite pe camerele cu format mare timpuriu , pe camerele de tip „Arată și trage” și pe camerele simple de unică folosință.

Aceste obiective sunt, de asemenea, utilizate pe telescoapele astronomice ca scopuri de căutare , pentru a ajuta la orientarea telescopului către obiectul dorit. Există multe modele comerciale, primul dintre acestea fiind Telrad, inventat de astronomul amator Steve Kufeld la sfârșitul anilor 1970. Altele sunt acum disponibile de la companii precum Apogee, Celestron , Photon, Rigel și Televue .

Obiectivele reflectorizante sunt utilizate și în industria divertismentului în producții precum teatrul live pe spoturile „Follow Spot” . Obiective turistice, cum ar fi Telrad, adaptate pentru utilizare și Spot Dot, construite special, permit operatorului reflectoarelor să orienteze lumina fără să o aprindă.

Tipuri similare

  • Obiectivele colimatorului (numite și colimatoare sau „ochi oculari oculari” (OEG)) sunt pur și simplu colimatorul optic care focalizează un reticul fără nicio fereastră optică. Privitorul nu poate vedea prin ele și vede doar o imagine a reticulului. Acestea sunt folosite fie cu ambii ochi deschiși în timp ce unul privește vederea, cu un ochi deschis și mișcând capul pentru a vedea alternativ vederea și apoi la țintă, fie folosind un ochi pentru a vedea parțial vederea și ținta în același timp. Reticulul este iluminat de o sursă de lumină ambientală electrică, radioluminiscentă sau pasivă. Armson OEG și Normark Corp Singlepoint sunt două exemple de ambient iluminate obiective disponibile comercial Înălțător. Aceste obiective au avantajul că necesită mai puțină iluminare pentru reticul pentru același nivel de utilizare, datorită fundalului negru cu contrast ridicat din spatele reticulului. Din acest motiv, ochelarii oculari au fost mai practici pentru utilizarea pe arme mici înainte ca sursele de iluminare cu consum redus de energie, cum ar fi LED-urile, să devină obișnuite.
  • Obiectivele arme holografice sunt asemănătoare în aspect cu obiectivele reflectorizante, dar nu utilizează un sistem de reticul proiectat. În schimb, un reticul reprezentativ este înregistrat într -un spațiu tridimensional pe film holografic în momentul fabricării. Această imagine face parte din fereastra de vizualizare optică. Holograma înregistrată este iluminată de un laser colimat încorporat în vedere. Vederea poate fi reglată pentru raza de acțiune și vânt prin simpla înclinare sau pivotare a ferestrei optice.

Vezi si

Referințe

Lecturi suplimentare

linkuri externe