CN101609204B - 民用枪用瞄准器的变倍转像组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种民用枪用瞄准器的变倍转像组，包括具有变倍曲线槽的变倍筒以及设置在变倍筒上沿曲线槽移动的三组透镜组，变倍曲线槽为3条，两侧的第一曲线槽和第三曲线槽以及中间的第二曲线槽，三组透镜组的第一透镜组设置在第一曲线槽内，且该透镜组为正折射率透镜组，第二透镜组设置在第二曲线槽内，且该透镜组为负折射率透镜组，第三透镜组设置在第三曲线槽内，且该透镜组为正折射率透镜组。本发明中，枪用瞄准镜变倍转像组采用“正-负-正”三透镜组移动式变倍转像组。采用这样光学型式的好处是，极大地提高了变倍效率，使得这三个透镜组在比较小的移动量的情况下就能获得很高的变倍比。

Description

民用枪用瞄准器的变倍转像组

技术领域

本发明涉及一种民用枪用瞄准镜的变倍转像系统，具体地说涉及具有8×或更高变倍比的民用枪用瞄准镜中的透镜式变倍转像组。

背景技术

目前使用的民用枪用瞄准器，其采用的转像组采用的是光学设计教科书上所描述的双正组移动实现变倍的传统经典方式，其差别仅仅在于每个透镜组所使用的透镜数量不同，型式上都是一样的两个正透镜组，其中靠物侧的第一透镜组移动用于补偿像面漂移，靠像侧的第二透镜组移动实现变倍，这种变倍转像系统可以为整个枪用瞄准镜光学系统提供足够长的出瞳距离，避免射击时后座力造成对人眼的伤害，也能实现较好的光学性能。但这种经典的变倍转像系统无法实现很高的变倍比，在变倍曲线槽不采用特殊工艺的情况下，其所能达到的极限是5.6×，即便采用特殊工艺加工的变倍曲线槽，6×-7×就是其所能达到的变倍比极限，而且为了不牺牲光学性能，必须增加一些附加透镜进行补偿，造成整个光学系统复杂化。因此，用这种传统的变倍转像系统所生产出的瞄准镜的变倍比较低。

目前国际市场上，德国、日本、美国和中国南通、武汉等地制造商所生产销售的民用枪用瞄准器，其变倍比大多为3倍和4倍。

随着消费者认识水平的提高和社会进步，广大消费者需要变倍比更高的枪用瞄准镜。

为满足上述需求，美国REDFIELD公司开发出了5倍变倍比的枪用瞄准镜系列，由于工艺水平的进步，在枪用瞄准器领域，其变倍转像系统采用了革命性的三组三槽变倍方式。该变倍转像系统从物侧起依次是具有正折射光焦度的第一透镜组、具有正折射光焦度的第二透镜组和具有负折射光焦度的第三透镜组，即所谓正-正-负三透镜组式变倍转像系统。当透镜组的位置状态从低倍变为高倍时，三个透镜组按各自运行轨迹同时移动。这种变倍转像系统在实现较高变倍比的同时，保持了较高光学性能，但其第一正透镜组由于需要移动来实现变倍，就必须布置在转像组内，其外径尺寸受到极大限制，可是它还要承担场镜功能，这样枪用瞄准镜的视场角也就受到极大限制。同时，由于第一正透镜组承担场镜的功能，就不能离变倍转像系统的前像面太远，这样第一和第二透镜组的可移动范围同时受到限制，也不利于实现更高的变倍比。

美国专利N0.US2007/0019289A1和欧洲专利EP1746451(A2)中提出了另一种6×变倍比的变倍转像系统，该变倍转像系统从物侧起依次是具有正折射光焦度的第一透镜组、具有正折射光焦度的第二透镜组和具有负折射光焦度的第三透镜组，即正-正-负三透镜组式变倍转像系统。当透镜组的位置状态从低倍变为高倍时，第一正透镜组和第二正透镜组按各自运行轨迹同时移动，第三负透镜组固定不动。在实现较高变倍比的同时，还拥有较好的光学性能及很大的视场角，但由于采用的还是双正透镜组移动变倍的传统方式，这种光学型式实现更高变倍比的潜力非常有限。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种具有8×或更高的变倍比的民用枪用瞄准镜的变倍转像组。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种民用枪用瞄准器的变倍转像组，包括具有变倍曲线槽的变倍筒以及设置在变倍筒上沿曲线槽移动的三组透镜组，所述的变倍曲线槽为3条，两侧的第一曲线槽和第三曲线槽以及中间的第二曲线槽，所述的三组透镜组的第一透镜组设置在第一曲线槽内，且该透镜组为正折射率透镜组，所述的第二透镜组设置在第二曲线槽内，且该透镜组为负折射率透镜组，所述的第三透镜组设置在第三曲线槽内，且该透镜组为正折射率透镜组。

所述的第一曲线槽的首端、第二曲线槽的末端、第三曲线槽的首端在平行于变倍筒轴向的直线上，所述的第一曲线槽的末端、第二曲线槽的首端、第三曲线槽的末端在平行于变倍筒轴向的另一直线上。

所述的第一透镜组(G1)由一个正透镜，和一个向像侧弯曲的胶合正透镜组成；所述的第二透镜组(G2)由一个负透镜组成；所述的第三透镜(G3)组由一个向物侧弯曲的胶合正透镜和一个正透镜组成。

本发明中，枪用瞄准镜变倍转像组从物侧开始依序包括：具有正折射率本领的第一透镜组，具有负折射率本领的第二透镜组，具有正折射率本领的第三透镜组，即“正-负-正”三透镜组移动式变倍转像组。采用这样光学型式的好处是，每个透镜组都不用承担场镜的功能，因而移动范围方面受到的限制比较少。另外，在设计具有负折射率本领的第二透镜组G2的变倍曲线时，采用了在曲线相切处进行二次曲线求解正负换根的技术，导致在整个变倍过程中，在保证像面完全得到补偿的条件下，G1、G2和G3各自的倍率贡献是同时放大或者同时缩小的，极大地提高了变倍效率，使得这三个透镜组在比较小的移动量的情况下就能获得很高的变倍比。

附图说明

图1是本发明实施例的变倍转像组的结构截面图。

图2则表示出了在低倍端(L)和高倍端(H)中、根据本发明实施例的变倍转像组的光学原理示意图。

图3是本发明变倍转像组变倍筒的结构示意图。

具体实施方式

下面解释根据本发明的枪用瞄准镜变倍转像组。

根据本发明的枪用瞄准镜变倍转像组从物侧开始依序包括：设置在变倍筒3上第一曲线槽31内的具有正折射率本领的第一透镜组G1，第二曲线槽32内的具有负折射率本领的第二透镜组G2，第三曲线槽33内的具有正折射率本领的第三透镜组G3。当透镜组位置的状态由低倍端往高倍端变换的过程中，第一透镜组向物侧移动，第二透镜组G2向像侧移动，第三透镜组G3向物侧移动，这样在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的距离延长，第二透镜组G2和第三透镜组G3之间的距离缩短然，第三透镜组G3和后像面之间的距离相应改变。

通过后面实施例中的数据可以看出，这三个透镜组的移动量都很小，连移动量最大的第二透镜组G2，其移动量也仅相当于通常4×变倍比转像系统中变倍组移动量的三分之一，本发明中这个特征对合理平衡和校正各个倍率时的象差、尤其是离轴象差显然非常有利，使得用这种变倍转像系统构造的枪用瞄准镜可以获得很高的成像质量。

[实施例]

本实施例是将本发明应用于1-8×30枪用瞄准镜的情况。

在根据本发明实施例的变倍转像系统中，第一透镜组G1由一个正透镜，和一个向像侧弯曲的胶合正透镜组成。

其中：1、前像面，2、后像面。

第二透镜组G2由一个负透镜组成。

第三透镜组由一个向物侧弯曲的胶合正透镜和一个正透镜组成。

与本实施例有关的各种数据列于下表。

在[主要参数]中，变倍比＝变倍系统最大放大率/最小放大率。

在[透镜数据]中，第一栏是从物侧算起的表面数，第二栏R是透镜表面的曲率半径，第三栏D是相邻透镜表面之间的距离，第四栏N是在d线(λ＝587.6nm)的折射率，第五栏v是阿贝数。曲率半径为0时表示是平面。BF表示系统后焦距。

在[可变距离数据]中，B表示枪用瞄准镜的放大倍率。

在数值表中，mm一般用于长度如直径、焦距、曲率半径、相邻表面之间的距离的单位。但因为光学系统成比例的放大或缩小其尺寸可以获得类似的光学性能，所以单位不必限定在mm，并且可以使用任何其他合适的单位。

[主要参数]

变倍比

最小倍率

最大倍率

物镜口径

视场角

出瞳直径

出瞳距离

8×

1×

8×

Φ30

15°-1.9°

14-3.75

100-70

[透镜数据]

     R          D      N          v

1    0(前像面)  D1

2    38         3.3    1.51637    64.1

3    -38        0.3

4    20.8       1.5    1.75523    27.5

5    11.15      5.1    1.51637    64.1

6    51.29      D6

7    -20.14     1.5    1.61309    60.6

8    20.14      D8

9     -17.14     6       1.51637    64.1

10    -9.419     1.5     1.75523    27.5

11    -14.723    0.3

12    100.312    2.9     1.51637    64.1

13    -29.51     (BF)

[可变距离数据]

B    1×     2.76×    4.5×    6.24×    8×

D1   64.851  56.676    52.866   50.477    48.785

D6   5.185   21.825    29.995   35.762    40.343

D8   41.93   25.29     17.12    11.353    6.772

BF   71.354  79.529    83.338   85.738    7.423

如上所述，本发明使得可以提供各种具有8×或更高变倍比、且具有高成像质量的枪用瞄准镜。

本领域普通技术人员将很容易知道它的优点和修正。因此，本发明的范围不限于在此所展示并描述的具体细节和具有代表性的装置。在不脱离本发明由所附的权利要求及其等价物所限定的实质和范围的前提下，可以做各种改型，都在本发明所涵盖的范围内。

在本发明中，承担变倍功能的三个透镜组G1、G2和G3各自由哪些光学元件构成并不仅限于实施例所例举的构成型式。本发明的主要特征在于，承担变倍任务的三个透镜组G1、G2和G3，其光焦度分布是具有创新意义的“正-负-正”组合，并且变倍时，G1、G2和G3三个透镜组同时按各自的运行轨迹沿光轴移动。因此所有具备这种主要特征的枪用瞄准镜变倍转像系统，都在本发明所涵盖的范围内。

Claims (2)

1.一种民用枪用瞄准器的变倍转像组，包括具有变倍曲线槽的变倍筒(3)以及设置在变倍筒(3)上沿曲线槽移动的三组透镜组，其特征在于：所述的变倍曲线槽为3条，两侧的第一曲线槽(31)和第三曲线槽(33)以及中间的第二曲线槽(32)，所述的三组透镜组的第一透镜组(G1)设置在第一曲线槽(31)内，且该透镜组为正折射率透镜组，所述的第二透镜组(G2)设置在第二曲线槽(32)内，且该透镜组为负折射率透镜组，所述的第三透镜组(G3)设置在第三曲线槽(33)内，且该透镜组为正折射率透镜组，所述的第一透镜组(G1)由一个正透镜，和一个向像侧弯曲的胶合正透镜组成；所述的第二透镜组(G2)由一个负透镜组成；所述的第三透镜(G3)组由一个向物侧弯曲的胶合正透镜和一个正透镜组成。

2.根据权利要求1所述的民用枪用瞄准器的变倍转像组，其特征在于：所述的第一曲线槽(31)的首端、第二曲线槽的(32)末端、第三曲线槽(33)的首端在平行于变倍筒(3)轴向的直线上，所述的第一曲线槽(31)的末端、第二曲线槽(32)的首端、第三曲线槽(33)的末端在平行于变倍筒轴向的另一直线上。 

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