Патент на изобретение №2331840

(54) ОСВЕТИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ СЛЕДА БОЙКА НА ПАТРОННЫХ ГИЛЬЗАХ ОГНЕСТРЕЛЬНОГО ОРУЖИЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области оптико-электронного приборостроения и может быть использовано при проведении баллистических экспертиз огнестрельного оружия. Устройство содержит микрообъектив, по крайней мере четыре осветителя, выполненных в виде площадных светодиодных матриц, и отклоняющую прямоугольную призму. Осветители расположены концентрично оптической оси микрообъектива и установлены параллельно ребрам входной грани призмы. На гипотенузной грани призмы нанесено отражающее покрытие в виде зеркальной области, расположенной симметрично боковым граням и локализованной в зоне сечения плоскости гипотенузной грани световым конусом, освещающим след бойка от источника, расположенного около ребра выходной грани призмы. При этом улучшается качество освещения следа бойка за счет устранения паразитных засветок. 5 ил.

Изобретение относится к области оптико-электронного приборостроения и является развитием устройства для получения изображения дна патронных гильз огнестрельного оружия по патенту RU № 2174251 от 27.07.99. Предназначено для использования в криминалистике при проведении баллистических экспертиз огнестрельного оружия.

Указанное выше устройство по патенту RU N 2174251 позволяет путем покадровой съемки дна патронной гильзы с последующей сшивкой отдельных кадров получать полное изображение дна с высокой разрешающей способностью и возможностью записи и хранения в цифровом виде в памяти ЭВМ. Имеющаяся в устройстве осветительная система содержит концентрично расположенные вокруг оптической оси микрообъектива светодиодные матрицы, включающиеся в любой комбинации и обеспечивающие максимальное выявление микрорельефа снимаемой поверхности за счет выбора оптимального направления освещения, а также отклоняющую прямоугольную призму (Фиг.1) Однако при съемке одного из самых информативных для эксперта-баллиста элементов – следа бойка через прямоугольную призму возникают определенные сложности. В отличие от плоского дна гильзы, след бойка имеет ярко выраженную вогнутую форму, поэтому для выявления его микрорельефа необходима одновременная или поочередная его засветка по крайней мере с четырех взаимно перпендикулярных направлений.

Примененная в вышеуказанном устройстве прямоугольная призма не обеспечивает в полной мере этих требований. Поясним это следующим чертежом (Фиг.2).

На фиг.2 изображены верхний и нижний осветители 1 и 2, установленные перед призмой 3 и освещающие через нее дно гильзы 4. Луч А, идущий от нижнего осветителя, претерпевает на гипотенузной грани полное внутреннее отражение и на выходе из призмы освещает след бойка слева. Луч В от верхнего осветителя, освещающий след бойка справа, падает на гипотенузную грань под углом, меньшим угла полного внутреннего отражения, поэтому для его прохождения на последней должно быть нанесено зеркальное покрытие (серебрение). Однако при этом через призму проходит и луч С от нижнего осветителя, претерпевающий полное внутреннее отражение на выходной грани призмы, а затем отражающийся от посеребренной гипотенузной грани. При этом он создает паразитную засветку справа, дублирующую засветку от верхнего осветителя и не позволяющую в должной мере выявить микрорельеф исследуемого объекта.

Целью предлагаемого изобретения является устранение паразитных засветок, присущих осветительному устройству с традиционной отклоняющей призмой.

Указанная цель достигается тем, что в известном осветительном устройстве для получения изображения дна и следа бойка патронных гильз огнестрельного оружия, содержащем микрообъектив, по крайней мере четыре осветителя, выполненных в виде площадных светодиодных матриц, и отклоняющую прямоугольную призму, осветители расположены концентрично оптической оси микрообъектива и установлены параллельно ребрам входной грани призмы, а на гипотенузной грани призмы нанесено отражающее покрытие в виде зеркальной области, расположенной симметрично боковым граням и локализованной в зоне сечения плоскости гипотенузной грани световым конусом, освещающим след бойка от источника, расположенного около ребра выходной грани призмы.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется следующими чертежами.

На фиг.1 схематично изображено осветительное устройство.

На фиг.2 показаны ход лучей в главном сечении отклоняющей призмы и схема возникновения паразитных источников света.

На фиг.3 показан ход лучей от верхнего и нижнего источников, производящих засветку следа бойка.

На фиг.4 показан ход лучей от виртуальных (паразитных) источников, отсекаемых предложенной конструкцией призмы.

На фиг.5 изображен пример конкретного исполнения предлагаемой призмы.

Осветительное устройство (Фиг.1). содержит концентрично установленные вокруг оптической оси микрообъектива 1 четыре площадных светодиода 2-5 и отклоняющую прямоугольную призму 6, у выходной грани которой располагается исследуемая гильза 7. Светодиоды расположены концентрично оптической оси микрообъектива так, что их излучающие поверхности параллельны ребрам входной грани призмы.

На Фиг.2 изображено главное сечение призмы 6, а также верхний 2 и нижний 3 излучатели осветительной системы. Луч А, идущий от нижнего осветителя 3, претерпевает на гипотенузной грани полное внутреннее отражение и на выходе из призмы освещает след бойка слева. Луч В от верхнего осветителя 2 падает на гипотенузную грань под углом, меньшим угла полного внутреннего отражения, поэтому для его прохождения на последней должно быть нанесено зеркальное покрытие (серебрение). На выходе из призмы он освещает след бойка справа. Луч С от нижнего осветителя, войдя в призму, претерпевает полное внутреннее отражение на выходной грани призмы, а затем отражается от посеребренной гипотенузной грани. При этом он создает засветку справа, так же как и верхний излучатель. Но эта засветка является паразитной, т.к. она нарушает идентичность освещения с разных направлений. Возникновение этой засветки легко видеть, если отразить излучатели от выходной грани призмы, являющейся фактически зеркалом для лучей типа С. Это виртуальные источники 2′ и 3′ (показаны пунктирными линиями).

Для устранения засветок от этих виртуальных источников на гипотенузную грань призмы (Фиг.3) нанесена зеркальная область О, расположенная в зоне пересечения светового конуса, освещающего след бойка от верхнего источника 2, с этой гранью.

Как видно, при этом полезные пучки лучей от верхнего источника 2 (через зеркальную область) и от нижнего источника 1 (благодаря полному внутреннему отражению) проходят через призму на снимаемый объект. В свою очередь, паразитные пучки от виртуальных источников 2′ и 3″ (см. Фиг.4) минуют зеркальную область, а потому уходят через гипотенузную грань из призмы.

Пример конкретного исполнения призмы иллюстрируется чертежом на Фиг.5.

Прямоугольная призма с катетами по 14 мм была изготовлена из стекла К8. На ее гипотенузной грани на отстоянии примерно 1/3 ее длины нанесено зеркальное пятно с габаритными размерами порядка 4×4 мм. Такие размеры и расположение были приняты исходя из оптимального устранения паразитных засветок. Эта призма успешно использована в сканере для съема изображения дна гильзы. При этом полученные изображения следа бойка были значительно улучшены за счет устранения паразитных засветок, следствием чего стало повышение качества автоматического поиска и идентификации гильз по имеющимся базам данных.

ЛИТЕРАТУРА

1. Патент RU № 2130628 от 06.08.97.

2. Патент RU № 2174251 от 27.07.99.

3. Патент RU № 2120104 от 09.04.97.

Формула изобретения

Осветительное устройство для получения изображения следа бойка на патронных гильзах огнестрельного оружия, содержащее микрообъектив, по крайней мере четыре осветителя, выполненные в виде площадных светодиодных матриц, и отклоняющую прямоугольную призму, отличающееся тем, что осветители расположены концентрично оптической оси микрообъектива и установлены параллельно ребрам входной грани призмы, а на гипотенузной грани призмы нанесено отражающее покрытие в виде зеркальной области, расположенной симметрично боковым граням и локализованной в зоне сечения плоскости гипотенузной грани световым конусом, освещающим след бойка от источника, расположенного около ребра выходной грани призмы.

РИСУНКИ