CN110095019A - 一种激光光源反射式瞄准镜 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种激光光源反射式瞄准镜，包括镜身、内管、激光器、光纤和凹面反射镜；镜身的前端面和后端面上分别固定有前保护玻璃和后保护玻璃，激光器和光纤均安装于镜身内，激光器与光纤耦合连接；内管安装于镜身内，内管的前端安装凹面反射镜，凹面反射镜相对于内管的轴线倾斜设置；内管的圆周壁上开有光线透过孔，镜身内于光线透过孔处安装有光纤座，光纤座内固定有光纤支撑圈，光纤的末端沿着内管的径向贯穿光纤支撑圈，光纤的末端位于凹面反射镜的焦面上，光纤的出射光线穿过光线透过孔后与凹面反射镜的主光轴之间形成夹角，激光可由凹面反射镜从后保护玻璃反射出镜身。本发明可改善瞄准镜的激光衍射现象，不干涉瞄准。

Description

一种激光光源反射式瞄准镜

技术领域

本发明属于瞄准镜技术领域，具体涉及一种激光光源反射式瞄准镜。

背景技术

反射式瞄准镜亦称红点，是一种无放大倍率的光学瞄准具。反射式瞄准镜利用了球面反射的原理，使入射到眼睛的反射光线平行射入观察者眼中，使得观察者眼睛不必在镜片的中轴线上也能看到红点，可以提升移动目标或身体移动时的射击精度。反射式瞄准镜的光源部分目前有LED光源、同位素放射光源、自然光源等。

同位素放射源是用一种放射性元素辐射出的可见光作为光源，其特点是寿命非常长，缺点是成本较高。

自然光是由一采光孔将外界光导入灯座内作为光源，缺点是在外界光线不佳时无法使用。

LED光源是将LED前放置一片圆形或其他图案的光阑，LED发出的光经过光阑的限制后射向反射镜上，反射镜将光线反射成平行光射出。由于LED可以发出光波内某一区间段的波长，只要在反射镜上镀上与LED匹配的析光膜就可以只反射LED所发出的光而其他波段的光则不受影响。其特点是结构简单、功耗低而被广大使用。但其缺点是光源利用率不大，具体分为两个方面：1.LED所发出的大部分光都被光阑挡住了，只有1％～3％的光射出来；2.由于LED发出的光不是特定的某一光波，而是某频谱宽度区间的光波，这段光波只是在某一值辐射的最高(称为峰值)，匹配的析光膜只能反射峰值附近的光波，其余的能量都没有反射回来。

激光光源是相干光波，其辐射的光波长不像LED那样是一段光波而是定值。激光辐射的光亮度很高，在同等功率下，激光比LED亮几十倍，而在同等亮度下，激光功率要比LED小十几倍。总的来说激光对于LED来说亮度高，功耗低，指向性好。

如果直接将激光安置在内管灯座内，激光直接照射在反射镜上，光的利用率较高，但是由于激光发射晶体的原因，其发射的形状是矩形，而不是常规的圆点，假设激光前加一光阑，由于光阑很小，会使激光产生衍射，观察的点是一明一暗的感觉，干扰了瞄准。

发明内容

本发明的目的是提供一种可改善激光衍射现象的激光光源反射式瞄准镜。

本发明提供了如下的技术方案：

一种激光光源反射式瞄准镜，包括镜身、内管、激光器、光纤和凹面反射镜；镜身内为空腔结构，镜身的前端面和后端面上分别固定有前保护玻璃和后保护玻璃，内管横卧式地安装于镜身内，内管的前端安装凹面反射镜，凹面反射镜相对于内管的轴线倾斜设置；内管的圆周壁上开有光线透过孔，镜身内于光线透过孔处安装有光纤座，光纤座内固定安装有光纤支撑圈；激光器和光纤均安装于镜身内，激光器与光纤耦合连接，光纤的末端沿着内管的径向插入光纤支撑圈内并且贯穿光纤支撑圈，光纤的末端位于凹面反射镜的焦面上，光纤的出射光线穿过光线透过孔后与凹面反射镜的主光轴之间形成夹角，激光可由凹面反射镜从后保护玻璃反射出镜身。

优选的，光纤座上固定有三角形的反光座，反光座伸入光线透过孔内，反光座的反射面与光纤的末端之间形成有一夹角，反射面可将光纤的出射光线反射至凹面反射镜上。

优选的，镜身内安装有控制电路板；控制电路板上焊接有电流检测芯片和激光驱动器，激光器的检测管引脚连接电流检测芯片，电流检测芯片连接激光驱动器，激光驱动器连接激光器的发光管引脚；控制电路板与电池电连接。

优选的，激光驱动器为可调电阻APC驱动器，镜身上于激光驱动器处安装有按键，按压按键可改变激光驱动器的光强设定值。

优选的，光纤加粗至2.5-3.5mm，光纤的末端端面上贴有光阑。

优选的，光纤外包裹遮光套。

优选的，镜身与内管之间留有环形的调整空隙，调整空隙内安装有橡胶圈。

优选的，镜身的后端上与光纤座相对的另一侧安装有调校螺钉组件，调校螺钉组件包括套管和调校螺钉，套管固定于镜身上，套管设有内螺纹，调校螺钉与套管螺纹连接，调校螺钉的底部抵压内管。

优选的，镜身包括通过螺钉密封连接的镜身本体和PCB盖，PCB盖内设有容纳腔，激光器、控制电路板和光纤均固定于容纳腔内。

本发明的有益效果是：本发明将激光通过光纤导入内管上的光纤座内作为光源，解决了激光的衍射问题，不会干涉瞄准。光在光纤中是全反射，对光的损耗很低，而且塑料光纤像导线一样可以任意弯折而不影响导光。光纤的末端贯穿于光纤支撑圈内，由于光纤的直径很细，可以直接将光纤端面作为光阑，不需要另设置光阑。此外，在内管的圆周壁上开设光线透过孔，光纤的末端沿着内管的径向伸出光纤支撑圈，使激光由光线透过孔射入凹面反射镜上，因此可以根据凹面反射镜的焦距选择光线透过孔的设置位置，而不限于将光纤安装于内管的后端挡圈面内，可适用于短焦距的反射镜，使用更加灵活，同时这种结构使光纤末端避开了后保护玻璃的可视面积，不会阻挡红点而干涉瞄准。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的内部结构示意图；

图2是本发明的调校螺钉组件工作时的结构示意图；

图3是加粗的光纤与激光器的连接示意图；

图4是一种特殊图案的光阑的结构示意图。

图中标记为：1.镜身；2.内管；3.激光器；4.光纤；5.凹面反射镜；6.前保护玻璃；7.后保护玻璃；8.光线透过孔；9.光纤座；10.光纤支撑圈；11.反光座；12.反射面；13.控制电路板；14.按键；15.调整空隙；16.橡胶圈；17.套管；18.调校螺钉；19.镜身本体；20.PCB盖；21.光阑；22.外罩；23.弹簧；24.准直透镜；25.耦合端支撑圈。

具体实施方式

如图1所示，一种激光光源反射式瞄准镜，包括镜身1、内管2、激光器3、光纤4和凹面反射镜5。镜身1内为空腔结构，镜身1的前端面和后端面上分别安装有前保护玻璃6和后保护玻璃7，激光器3和光纤4均安装于镜身1内，激光器3与光纤4耦合连接。内管2横卧式地安装于镜身1内，内管2的前端固定安装凹面反射镜5，凹面反射镜5相对于内管2的轴线倾斜设置。内管2的圆周壁上开有光线透过孔8，镜身1内于光线透过孔8处安装有光纤座9，光纤座9内固定安装有光纤支撑圈10，光纤4的末端沿着内管2的径向插入光纤支撑圈10内并且贯穿光纤支撑圈10，光纤4与光纤支撑圈10过盈配合，光纤4的末端位于凹面反射镜5的焦面上，光纤4的出射光线穿过光线透过孔8后与凹面反射镜5的主光轴之间形成夹角，激光可由凹面反射镜5从后保护玻璃7反射出镜身1，从而人眼可以通过后保护玻璃7观察到激光红点。在内管2的圆周壁上设置光线透过孔8，取代直接将光源安装于内管2的后端挡圈内的结构，缩小了光源到反射镜之间的距离，使其可以适应短焦距的凹面反射镜；凹面反射镜5相对于内管2的轴线倾斜设置，并且将光纤4移出内管2的后端挡圈，不会进入后保护玻璃7的可视面积内阻挡红点。

激光器3与光纤4的具体安装结构如图3所示，外罩22中依次放置耦合端支撑圈25、准直透镜23与压缩弹簧24，激光器3的头部螺纹连接于外罩22中，通过压缩弹簧24抵接准直透镜23，光纤4的耦合端部固定于外罩中的耦合端支撑圈25内，由准直透镜23准直后的激光束在光纤4中不断被反射传递，实现光纤4与激光器3耦合连接。

光纤座9上固定有三角形的反光座11，反光座11伸入光线透过孔8内，反光座11的反射面12与光纤4的末端之间形成有一夹角，反射面12可将光纤4的出射光线反射至凹面反射镜5上。如果不设置反光座11，则需要将光纤4向凹面反射镜5的一侧弯折一个很小的角度，如果是玻璃光纤则会导致光纤断裂，而且光纤4的弯折角度难以精确控制。因此在光纤座9上固定一个反光座11，光纤4的末端沿着内管2的径向直线伸出光纤支撑圈10，反光座9将光纤4的光线全反射至凹面反射镜5上，避免了弯折光纤而导致光纤断裂和光纤的弯折角度不易控制的问题。

镜身1内安装有控制电路板13和电池；控制电路板13上焊接有电流检测芯片和激光驱动器，激光器3的检测管引脚(PD)连接电流检测芯片，电流检测芯片连接激光驱动器，激光驱动器连接激光器3的发光管引脚(LD)；控制电路板13与一电池电连接，电池为激光器3、控制电路板13上的电流检测芯片和激光驱动器供电。控制电路板13可以连接一微型的电子显示屏，以显示激光器的光强、电流等参数。激光驱动器为可调电阻APC驱动器，型号为SH-08，工作电压为2.8-5V，最大工作电流为60mA。镜身1上于激光驱动器处安装有按键14，按压按键14可改变激光驱动器的光强设定值。电流检测芯片的型号为MAX4008，激光器3自带的检测管引脚可以检测到与光强成一定比例关系的电流信号，电流检测芯片对该电流信号进行电压转换和放大处理，得到光强检测信号，电流检测芯片将该光强检测信号发送给激光驱动器，激光驱动器自动对比光强设定值与该检测信号，进而控制对激光器的发光管引脚的输出功率，将激光器的输出光强控制在稳定的范围内。

镜身1与内管2之间留有环形的调整空隙15，调整空隙15内安装有橡胶圈16。在镜身1内设置调整空隙15，有利于激光器3散热，橡胶圈16用于稳定内管2，防止内管2在镜身1内自由移动，橡胶圈16还具有一定的弹性变形量，便于调校螺钉组件校枪。

镜身1的后端上与光纤座9相对的另一侧安装有调校螺钉组件，调校螺钉组件包括套管17和调校螺钉18，套管17固定于镜身1上，套管17设有内螺纹，调校螺钉18与套管17螺纹连接，调校螺钉18的底部抵压内管2。校枪时，顺时针旋转调校螺钉18，相对于套管17向下运动，调校螺钉18的底端面顶住内管2并使其倾斜，这样使得反射的光线改变一定的角度，观察者认为红点会离开中心而向下偏移，通过弹道计算，使红点偏移到与弹着点重合，完成校枪。

镜身1包括通过螺钉连接的镜身本体19和PCB盖20，PCB盖20内设有容纳腔，激光器3、控制电路板13和光纤4均固定于容纳腔内。镜身本体19和PCB盖20可拆卸地连接，方便维护和更换激光器、控制电路板以及其他零部件。

如图3和图4所示，如果红点需要做成多点、小十字等特殊图案，可以将光纤加粗，例如外径加到2.5-3.5mm，在光纤4的末端截面上贴一相应的特殊图案的光阑21，虽然光能有所损耗，但是还是要比普通LED的亮度高出很多。可以在光纤4外包裹遮光套以消除杂光。

本瞄准镜的激光器3发射的激光由光纤4导出，经过反光座11转向而射入凹面反射镜5，进而由凹面反射镜5反射至后保护玻璃面7上，形成瞄准红点，解决了激光的衍射问题，并且激光器3和光纤4的安装结构不会干涉瞄准。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种激光光源反射式瞄准镜，其特征在于，包括镜身、内管、激光器、光纤和凹面反射镜；所述镜身内部为空腔结构，所述镜身的前端面和后端面上分别固定有前保护玻璃和后保护玻璃，所述激光器和所述光纤均安装于所述镜身内，所述激光器与所述光纤耦合连接；所述内管横卧式地安装于所述镜身内，所述内管的前端安装凹面反射镜，所述凹面反射镜相对于所述内管的轴线倾斜设置；所述内管的圆周壁上开有光线透过孔，所述镜身内于所述光线透过孔处安装有光纤座，所述光纤座内固定安装有光纤支撑圈，所述光纤的末端沿着所述内管的径向插入所述光纤支撑圈内并且贯穿所述光纤支撑圈，所述光纤的末端位于所述凹面反射镜的焦面上，所述光纤的出射光线穿过所述光线透过孔后与所述凹面反射镜的主光轴之间形成夹角，激光可由所述凹面反射镜从所述后保护玻璃反射出所述镜身。

2.根据权利要求1所述的激光光源反射式瞄准镜，其特征在于，所述光纤座上固定有三角形的反光座，所述反光座伸入所述光线透过孔内，所述反光座的反射面与所述光纤的末端之间形成有一夹角，所述反射面可将所述光纤的出射光线反射至所述凹面反射镜上。

3.根据权利要求2所述的激光光源反射式瞄准镜，其特征在于，所述镜身内安装有控制电路板和电池；所述控制电路板上焊接有电流检测芯片和激光驱动器，所述激光器自带发光管引脚和检测管引脚，所述检测管引脚连接所述电流检测芯片，所述电流检测芯片连接所述激光驱动器，所述激光驱动器连接所述发光管引脚；所述激光器、所述电流检测芯片和所述激光驱动器均与所述电池电连接。

4.根据权利要求3所述的激光光源反射式瞄准镜，其特征在于，所述激光驱动器为可调电阻APC驱动器，所述镜身上于所述激光驱动器处安装有按键。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的激光光源反射式瞄准镜，其特征在于，所述光纤的外径范围为2.5-3.5mm，所述光纤的末端端面上贴有光阑。

6.根据权利要求5所述的激光光源反射式瞄准镜，其特征在于，所述光纤外包裹遮光套。

7.根据权利要求3所述的激光光源反射式瞄准镜，其特征在于，所述镜身与所述内管之间留有环形的调整空隙，所述调整空隙内安装有橡胶圈。

8.根据权利要求7所述的激光光源反射式瞄准镜，其特征在于，所述镜身的后端上与所述光纤座相对的另一侧安装有调校螺钉组件，所述调校螺钉组件包括套管和调校螺钉，所述套管固定于所述镜身上，所述套管设有内螺纹，所述调校螺钉与所述套管螺纹连接，所述调校螺钉的底部抵压所述内管。

9.根据权利要求8所述的激光光源反射式瞄准镜，其特征在于，所述镜身包括通过螺钉密封连接的镜身本体和PCB盖，所述PCB盖内设有容纳腔，所述激光器、所述控制电路板和所述光纤均固定于所述容纳腔内。