CN112236641A - 具有光纤照明的分划板 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种观察光学器件，并且特别地，涉及一种用于观察光学器件的分划板系统。公开了一种在第一焦平面或第二焦平面中的分划板系统，其具有耦合到透明基板分划板的光纤分划板。这里公开的分划板系统在明亮的日光下是可见的，且在视野中还具有期望的浮动特征，包括数字和其他标记。

Description

具有光纤照明的分划板

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年3月5日提交的美国专利申请第62/638,549号的优先权，其出于所有目的通过参考并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及用于与枪支一起使用的观察光学器件。更具体地，本公开涉及用于观察光学器件中的分划板。

背景技术

在用于瞄准和测量物体的距离或大小的观察光学器件中使用分划板。通常被称为“十字准线”，各种类型的分划板可以用于观察光学器件，例如步枪瞄准镜。分划板放置在焦平面处，并由正像镜管承载。正像镜管将放大透镜和分划板组件都容纳在主管内。正像镜管随着射击者或观察者针对风力修正量和仰角调整瞄准镜而移动。将分划板固定和精确地定位在正像镜管内对于瞄准镜的精确性是至关重要的。

在消费者、军事和执法市场中使用的瞄准装置中，玻璃蚀刻的分划板已变得很流行。玻璃蚀刻的分划板是具有蚀刻到玻璃中的图案的玻璃基板。然后，使用蒸气沉积室，可以将各种物质沉积到蚀刻图案中。对于黑色特征，一般使用铬。对于“照明”特征，通常使用二氧化钛或硅酸钠。这种细粉将来自位于分划板外壳边缘且在用户视线之外的LED的光向用户的眼睛反射，并使分划板图案看起来发光，因此在弱光情况下很容易看到。

大多数具有可变放大倍率的观察光学器件都有两个焦平面。通常，可以将分划板放置在第一焦平面处、第二焦平面处或两者处。第一和第二焦平面分划板都有明显的优缺点。

第一焦平面分划板通常具有较小的特征，这通常会妨碍丝线式分划板的使用，因为丝线太大。因此，通常将玻璃蚀刻式分划板用于第一焦平面分划板。第一焦平面在变焦放大系统(即正像系统)的前方，因此，分划板和图像的大小将相互成比例地变化：当图像变大时，分划板上的信息以相同的速率变大。这样的一个优点是，分划板上的任何测量标记在用户选择的任何放大倍率设置下都将是精确的。

随着图像的放大，分划板上的信息会以相同的速率随图像一起变大，因此所有的分划板标记将精确到其设计的测量标度。然而，一个缺点是，随着组成分划板的线在用户眼睛看来变粗，因为更多的可见区域变模糊因此可能会变得难以看清小目标。如果线条太细，则在低放大倍率下(对于较大的视野和移动目标而言是理想的)，线条可能太细而看不清。另一方面，如果线条较粗且在低放大倍率下工作良好，则在较高放大倍率下它们可能看起来太粗。

相比之下，在第二焦平面分划板中，优势和缺点在很大程度上与第一焦平面分划板的相反。当更改图像的放大倍率时，第二焦平面分划板不调整大小或比例，因为它们位于正像系统的后方。因此，通常将第二焦平面分划板的尺寸定为用于步枪瞄准镜的特定放大倍率设置。

为了使第二焦平面分划板上的测量标记准确，必须将瞄准镜设置在为其设计给定分划板的精确放大倍率设置上。因此，为了以另一个放大倍率使用测量标记，用户将需要以数学方式计算出差值以精确使用。由于第二焦平面分划板上的线条的粗度不会随放大倍率设置而变化，因此可以针对所需的粗度对线条进行优化，并且在任何放大倍率下，线条对用户的眼睛来说将看起来是相同的粗度。

双焦平面分划板的对准也具有挑战性。在许多双焦平面分划板中，两个分划板都包括竖直和/或水平的视距线或标记，包括但不限于“十字准线”的线条。此外，分划板通常还会使用其他标记，包括但不限于：分划(subtension)标记，散列标记，点，马蹄形或其他形状或图案。这样的标记可以为射击者提供信息，包括但不限于测量距离、物体尺寸以及如何补偿延迟和侧风。在两个分划板上都包含线条或标记，使分划板彼此对准非常重要。如果分划板由于任何原因而未对准，则用户可能会看到两组十字准线和分划标记，这会使射击者感到困惑和分散注意力。由于分划板在物理上未对准，或者如果用户只是转动其头部偏离轴线，这种未对准都会发生。

分划板的另一个重要考虑因素是照明。分划板照明在传统式步枪瞄准镜中已经使用了很多年，但是仍存在照明问题。对玻璃分划板技术的讨论将是有用的背景。几年前，人们发明了玻璃分划板，因为它们具有启用“浮动”分划板特征的优势。术语“浮动”当应用于分划板时，是指任何设计都可以放置在玻璃表面上而无需任何其他物理支撑，也就是说，这些设计不需要连接。浮动分划板不同于丝线式分划板，因为后者要求所有的分划板特征均通过以某种方式连接到框架而被支撑，非常像模板或霓虹灯标志。

玻璃分划板或透明基板上的分划板使任何可以想象得到的图案成为可能。如上所述，玻璃分划板制造商将用图案蚀刻玻璃，然后根据不同的因素用各种不同的材料填充被蚀刻区域。通常，铬被用作填充用于非照明特征的被蚀刻部分的材料。对于照明特征，玻璃分划板制造商通常使用反射材料，例如但不限于二氧化钛和硅酸钠。通常，在玻璃分划板中，有第二块玻璃胶合在分划板图案上以保护图案，从而形成双合透镜。

但是，大多数玻璃照明分划板的亮度不足以在明亮的日光情况下使用，因为当前技术无法使它们足够亮。这种普遍性也有例外，但也有其缺点。传统的分划板照明涉及使用位于玻璃分划板边缘的LED。LED发出的光从反射材料向观察者的眼睛反射，因此创建一个被照亮的图案。该方法产生在弱光情况下理想的照明图案。二氧化钛和硅酸钠实际上是这些材料的非常细的粉末。当来自LED的光撞击这些材料时，光散射到各个方向。某些光进入用户的眼睛。但这是低效的，因为它会使光散射到各个方向。结果是对于明亮的日光情况反射的光线不足。

提供更明亮照明的一种替代方法是使用光通过光纤输送到分划板的中心以形成明亮的中心点或其他形状。例如，其当前用于Vortex Razor 1-6x24瞄准镜中。通过光纤输送的光可以是环境光，或者也可以由LED或其他合适的光源提供。用LED经由光纤的照明，产生可以在明亮的日光下看到的非常明亮的分划板，并且当用户将其头部移离轴线时不会变暗。这种设计的问题在于，它只能在第二焦平面上使用。原因是在第一焦平面上的放置将要求被照亮的形状要小得多以向用户显示正确的尺寸，并且很难使光纤足够小，或者至少使中心点足够小。

另外，在不使光纤电缆对观察者可见的情况下使用玻璃分划板技术，很难做到使用光纤，这阻碍了视线并且分散了注意力。此外，光纤具有仅具有被照亮的中心点或V形线条或其他类似的小且紧凑的形状的缺点。

用于明亮的照明图案的另一个系统是衍射光栅分划板。在某些情况下，此技术可以产生非常明亮的中心点。然而，问题在于将光提供给衍射图案的方式。

美国专利第7,804,643 B2号公开了一种棱镜系统，该棱镜系统将光反射到衍射图案上以产生明亮的中心点。这种设计的问题在于，它依赖于一个较大的棱镜系统，其需要被放置在瞄准镜外壳的边缘。这种布置使得难以将照亮的分划板放在第一焦平面上，因为较大的外壳布置可能会干扰瞄准镜调整钮。

这种设计的另一个问题是，在调节调整钮时，分划板在第一焦平面中移动得更多。由于棱镜的功能是将光聚焦在衍射图案上，因此该设计需要聚焦在“移动目标”上，这意味着反射光可能不会始终正确地瞄准在衍射分划板图案上。

其他人已经使用结合非常严格的公差的透镜在第一焦平面中使用衍射光栅分划板。这在第一焦平面中提供所需的日光亮度，但是当用户将他/她的头部移离轴线时，亮度会丢失，并且在某些情况下，瞄准镜会变暗为几乎黑色。

尽管照明分划板已经使用了很多年，但其尚未完全优化。例如，已知使用透明有机发光二极管(OLED)屏幕或其他电子分划板，但是该技术需要改进。例如，美国专利申请公开号2013/0033746公开了一种透明的OLED屏幕分划板以及其他类型的电子分划板，以及各种电子分划板形状。

但是，包括OLED分划板的电子分划板的一个问题是，如果电池电量丢失，那么分划板也将丢失。在这种情况下，没有瞄准选项。另一个缺点是将OLED屏幕与放大倍率连接可能很复杂。这样的困难导致更多的失败机会，并且成本和复杂性增加。

因此，需要一种玻璃分划板，其具有带光纤照明的丝线式或金属分划板的优点。还存在对于具有改进的照明和分划板选项的分划板的需要。

附图说明

图1是观察光学器件的立体图。

图2是图1的观察光学器件沿线2-2的剖视面，其示出了瞄准镜主体内侧的可移动光学元件。

图3是观察光学器件的光学元件中的正像系统的示意图。

图4是可以描绘在玻璃蚀刻分划板上的标记的代表示意图。

图5是可以描绘在玻璃蚀刻分划板上的标记的代表示意图。

图6是通过玻璃蚀刻分划板的观察光学器件看到的代表视图。

图7A是通过具有目标点的丝线式分划板的观察光学器件看到的代表视图。

图7B是大致沿图7A中的线A-A截取的图7A的丝线式分划板的详细示意图。

图7C是与丝线式分划板一起使用的光纤目标点的一个实施例的侧面示意图。

图8是通过具有分划板系统的观察光学器件看到的视图，其中图7A的代表性丝线式分划板对准耦合到图6的代表性玻璃分划板。

图9是通过具有分划线和缺乏视距线的玻璃蚀刻分划板的观察光学器件看到的视图。

图10是通过具有竖直和水平视距线和目标点的丝线式分划板的观察光学器件看到的视图。

图11是通过具有分划板系统的观察光学器件看到的视图，其中图10的代表性丝线式分划板对准耦合到图9的代表性玻璃分划板。

发明内容

在一个实施例中，本公开涉及一种观察光学器件，其具有分划板系统，所述分划板系统具有耦合到透明基板的光纤分划板，所述透明基板具有标记的图案。

在一个实施例中，本公开涉及一种观察光学器件，其具有分划板系统，所述分划板系统具有耦合到透明基板的被照明丝线式分划板，所述透明基板具有标记的图案。

在一个实施例中，本公开涉及一种观察光学器件，其具有分划板系统，所述分划板系统具有覆盖有被照明丝线式分划板的透明基板，所述透明基板具有标记的图案。

在一个实施例中，所述分划板系统可以位于第一焦平面或第二焦平面中。

在一个实施例中，所述光纤分划板是丝线式分划板或电制箔分划板。在一个实施例中，所述光纤分划板具有中心图案。

在一个实施例中，本公开涉及一种观察光学器件，其具有分划板系统，所述分划板系统具有耦合到第二透明基板的光纤分划板，其中所述第二透明基板用水泥结合到具有分划板图案的第一透明基板上。在一个实施例中，透明基板是双合透镜。

在一个实施例中，本公开涉及一种观察光学器件，其具有分划板系统，所述分划板系统具有耦合到具有分划板图案的第一透明基板的光纤分划板，其中第二透明基板耦合到第一透明基板。

在一个实施例中，分划板系统具有玻璃蚀刻分划板和具有光纤照明的丝线式分划板。在一个实施例中，观察光学器件可以具有两个分划板系统，其中第一分划板系统在第一焦平面中，而第二分划板系统在第二焦平面中。

在一个实施例中，本公开涉及一种观察光学器件，其具有分划板系统，所述分划板系统具有光纤分划板和玻璃分划板，其中所述光纤分划板耦合到第二玻璃基板，其中第二玻璃基板用水泥结合到具有分划板图案的第一玻璃基板上。在一个实施例中，玻璃分划板是双合透镜。

在一个实施例中，所述光纤分划板耦合到所述玻璃基板的物镜面(面向物镜组件的面)。在一个实施例中，所述光纤分划板耦合到所述玻璃基板的目镜面(面向目镜组件的面)。

在一个实施例中，本公开涉及一种观察光学器件，其具有分划板系统，所述分划板系统具有耦合到具有分划板图案的第一玻璃基板的光纤分划板，其中第二玻璃基板耦合到第一透明基板。

在一个实施例中，光纤分划板耦合到具有分划板图案的基板。在又一个实施例中，光纤分划板耦合到覆盖具有分划板图案的第一基板的第二基板。

在一个实施例中，本公开涉及一种观察光学器件，包括：主体，其具有第一端和第二端并且具有中心轴线；物镜系统，其布置在所述主体内；目镜，其布置在所述主体内；正像透镜系统，其布置在所述主体内；所述物镜系统、所述目镜和所述正像透镜系统形成具有第一焦平面和第二焦平面的光学系统；以及分划板系统，其具有耦合到玻璃蚀刻分划板的光纤分划板，所述玻璃蚀刻分划板至少具有水平视距线和竖直视距线。在一个实施例中，所述分划板系统包括具有照明的金属或丝线式分划板。

在一个实施例中，本公开涉及一种观察光学器件，包括：主体，其具有第一端和第二端并且具有中心轴线；物镜系统，其布置在所述主体内；目镜，其布置在所述主体内；正像透镜系统，其布置在所述主体内；所述物镜系统、所述目镜和所述正像透镜系统形成具有第一焦平面和第二焦平面的光学系统；以及分划板系统，其具有光纤分划板，所述光纤分划板具有水平视距线和竖直视距线，所述光纤分划板耦合到具有分划板图案的透明基板，其中光纤水平视距线和竖直视距线与透明基板水平视距线和竖直视距线对准。

在一个实施例中，本公开涉及一种观察光学器件，包括：物镜系统；正像系统；目镜；分划板系统，其具有耦合到玻璃分划板的光纤分划板，所述光纤分划板包括水平视距线和竖直视距线，所述玻璃分划板具有无水平视距线和竖直视距线的标记图案；其中当通过目镜观看分划板时，玻璃蚀刻分划板的标记图案叠加在丝线式分划板的视距线上。

在一个实施例中，透明基板是玻璃基板。

在一个实施例中，光纤分划板耦合到玻璃蚀刻分划板或透明基板的物镜面。

在一个实施例中，玻璃蚀刻分划板或透明基板进一步包括至少一个分划标记或密位点标记。

在一个实施例中，玻璃蚀刻分划板或透明基板进一步包括完整的分划板图案。

在一个实施例中，所述光纤分划板包括至少一个视距线。在另一个实施例中，所述光纤分划板包括至少一个目标点。在又一个实施例中，所述至少一个目标点通过LED照亮。

在一个实施例中，光纤具有第一端和第二端，其中光进入所述第一端并且照亮所述第二端。

在又一个实施例中，光纤在第一端包括光收集器。在另一个实施例中，光纤分划板的第二端包括成角度的切口，其中光从所述成角度的切口反射离开。

在又一个实施例中，光纤与丝线式分划板的一视距线对准并且沿着其行进。

在一个实施例中，所述光纤分划板具有通过LED照亮的至少一个目标点，并且进一步地，其中光纤具有第一端和第二端，所述第一端包括光收集器，而所述第二端包括成角度的切口，其中来自LED的光穿过光纤并且从所述成角度的切口反射离开。

在一个实施例中，本公开涉及观察光学器件，其具有在明亮的日光下可在明亮的背景下看见的分划板，并且在视野中具有浮动特征，包括数字或点。

在一个实施例中，本公开涉及一种分划板，其在中心具有在明亮的日光下可在明亮的背景下看见的亮点，并且在视野中具有浮动特征，诸如数字或点。

在一个实施例中，本公开涉及一种分划板，其结合了玻璃蚀刻分划板的优点和光纤照明的优点。

本领域技术人员应当理解，本发明的一个或多个方案能够满足某些目的，而一个或多个其他方案能够导向某些其他目的。在本发明内容和本公开的实施例的描述中，本发明的其他目标、特征、益处和优势将变得显而易见，并且对于本领域技术人员而言将变得显而易见。通过上述内容与附图的结合以及从其中得出的所有合理的推论，这样的目标、特征、益处和优势将变得显而易见。

具体实施方式

现在将在下文中参考示出了本公开的实施例的附图来更全面地描述本文公开的装置和方法。然而，本文公开的装置和方法可以以许多不同的形式体现，并且不应被解释为限于本文阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得公开将是彻底和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本发明的范围。

本领域技术人员将认识到，特征和/或能力的集合可以容易地在独立武器瞄准器、前挂式或后挂式夹式武器瞄准器以及其他野外部署的光学武器瞄准器的排列的范围内适应。此外，本领域技术人员将认识到，特征和能力的各种组合可以被结合到用于改装任何各种现有的固定或可变武器瞄准器的附加模块中。

将理解的是，当元件或层被称为在另一元件或层“上”、“连接至”或“耦合至”另一元件或层时，其可以直接在另一元件或层上、连接或耦合至另一元件或层。替代地，可以存在中间元件或中间层。相反，当元件被称为“直接”在另一元件或层“上”、“直接连接至”或“直接耦合至”另一元件或层时，则不存在中间元件或中间层。

贯穿全文，相同的数字表示相同的元件。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关联的所列项目的任何和所有组合。

将理解的是，尽管在本文中可以使用术语第一、第二等来描述各种元件、部件、区域和/或部分，但是这些元件、部件、区域和/或部分不应受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件、部件、区域或部分与另一元件、部件、区域或部分。因此，在不脱离本公开的情况下，下面讨论的第一元件、部件、区域或部分可以被称为第二元件、部件、区域或部分。

为了便于描述，本文中可以使用空间相对术语，例如“在……下”、“在……下方”、“下方的”、“在上方”、“上方的”等来描述如图中所示的一个元件或特征与另一个元件或特征的关系。将理解，空间相对术语旨在除了涵盖图中所示的方位外，还涵盖装置在使用或操作中不同的方位。例如，如果附图中的装置被翻转，则被描述为在其他元件或特征“下方”或“之下”的元件将被定向为在另一元件或特征“上方”。因此，示例性术语“在……下方”可以涵盖上方和下方两个方位。可以以其他方式定向装置(旋转90°或其他方位)，并据此解释本文中使用的空间相对描述语。

I.定义

本公开中的数值范围是近似的，因此除非另外指出，否则可以包括该范围之外的值。数值范围包括自上下限值起的所有值，包括上下限值，并以一个单位为增量，前提是任何较低值和较高值之间至少有两个单位的间隔。例如，如果组成、物理或其他属性(例如分子量、粘度等)为100到1,000，则意指明确列举了所有单个值(例如100、101、102等)和子范围(例如100到144、155到170、197至200等)。对于包含小于1的值或包含大于1的小数(例如1.1、1.5等)的范围，视情况而定，一个单位被认为是0.0001、0.001、0.01或0.1。对于包含小于10的单一数字位数的范围(例如1到5)，通常将一个单位视为0.1。这些仅是特定意图的示例，并且在所列举的最小值和最大值之间的数值的所有可能的组合应被认为在本公开中被明确地陈述。在本公开内容中，除其他外，为从装置的用户到目标或从装置的一个部件到装置的另一部件的距离提供了数值范围。

如在本文中用在诸如“A和/或B”的短语中的术语“和/或”旨在包括A和B两者；A或B；A(单独)；和B(单独)。同样地，用在诸如“A，B和/或C”之类的短语中的术语“和/或”旨在涵盖以下每个实施例：A，B和C；A，B或C；A或C；A或B；B或C；A和C；A和B；B和C；A(单独)；B(单独)；和C(单独)。

如本文所用，“中心图案”描述了可以有利地用于近距离射击的任何图案。中心图案可以只是中心点、虚线圆圈、马蹄形或任何易于用作近距离射击瞄准点的图案。该中心图案需要非常明亮，以便可以在明亮的日光情况下和最明亮的背景下看到它。因此，在近距离射击中非常流行的瞄准镜包括具有非常亮的中心点或“中心图案”作为瞄准点的瞄准镜。

如本文所用，“完整的分划板图案”是指具有足够标记的分划板图案，其不需要来自另外的分划板的进一步信息。在一个实施例中，完整的分划板图案包括和一个或多个另外标记一起的水平的和竖直的视距线，一个或多个另外标记包括但不限于分划标记、数字和符号。

如本文中所使用的，“正像套筒”是从正像透镜安装座伸出的突起，正像透镜安装座接合正像镜管和/或凸轮镜管中的槽或用于类似目的。正像套筒可以与安装座是一体的或可拆卸的。

如本文中所使用的，“正像镜管”是具有开口以接收正像透镜安装座的任何结构或装置。

如本文中所使用的，“枪支”是便携式枪，是发射通常由爆炸力的作用驱动的一个或多个弹丸的桶装武器。如本文所使用的，术语“枪支”包括手枪、长枪、步枪、猎枪、卡宾枪、自动武器、半自动武器、机枪、冲锋枪、自动步枪和突击步枪。

如本文所用，术语“观察光学器件”是指由射击者或观察者用来选择、识别或监视目标的装置。“观察光学器件”可以依靠目标的视觉观察，或者例如依靠红外(IR)、紫外(UV)、雷达、热、微波或磁成像、辐射(包括X射线、γ射线、同位素和粒子辐射)、夜视、振动接收器(包括超声波、声脉冲、声纳、地震振动、磁共振)、重力接收器、广播频率(包括无线电波、电视和蜂窝接收器)或目标的其他图像。由“观察光学器件”装置呈现给射击者的目标图像可以不变，或者可以例如通过放大、扩大、减法、叠加、过滤、稳定化、模板匹配或其他方式来增强。由“观察光学器件”选择、识别或监视的目标可以在射击者的视线内，或者与射击者的视线相切，或者在目标采集装置向射击者呈现目标的聚焦图像时，射击者的视线可能会被遮挡。由“观察光学器件”获取的目标的图像可以是例如模拟的或数字的，并且可以在一个或多个射击者和观察者的网络内，例如使用诸如html、SML、SOAP、X.25、SNA等的协议，Bluetooth^TM，Serial，USB或其他合适的图像分发方法，通过例如视频、物理电缆或有线、IR、无线电波、蜂窝连接、激光脉冲、光学、802.1lb或其他无线传输，来共享、存储、存档或传输。术语“观察光学器件”与“光学瞄准器”可互换使用。

如本文所使用的，术语“外景”是指真实世界的场景，包括但不限于目标。

如本文所使用的，术语“射击者”适用于进行射击的操作者或与进行射击的操作者协作观察射击的个人。

II.观察光学器件

图1示出了示例性观察光学器件10，其具有瞄准镜主体12、物镜端40和目镜端50。图2示出了图1的瞄准装置的剖面，其示出了光学系统14和可移动光学元件15的基本部件。如图2中所示，光学系统14包括物镜系统16、正像系统25和目镜18。图2示出了具有主体12的步枪瞄准镜，但光学系统14也可用于其他类型的瞄准装置。正像系统25可以被包括在可移动光学元件15内。在图2中，可移动光学元件15还包括集光器22以及第一焦平面分划板55和第二焦平面分划板57。在使用时，调整钮组件28和调整钮螺钉29的调节引起可移动光学元件15的调节。

图3以横截面示出了光学系统14的特写近视图，其图示出了光线如何行进通过光学系统14。光学系统14可以具有诸如集光器22的附加光学部件，并且在本领域中众所周知的是，诸如物镜系统16、正像系统25和目镜18的某些部件本身可以有多个部件或透镜。这里示出的光学系统14绘制为基本系统以用于说明本发明的一个实施例，但是应该理解的是，具有更多或更少结构性部件的其他光学系统的变型也在本发明的范围内。

III.分划板系统

在一个实施例中，本公开涉及一种具有分划板系统的观察光学器件，该分划板系统具有蚀刻有期望图案(例如十字准线)的透明基板和耦合到透明基板的光纤分划板。在一实施例中，分划板系统可以在第一焦平面或第二焦平面中。在一个实施例中，观察光学器件可以具有既在第一焦平面又在第二焦平面中的分划板系统。

A.透明基板

在一个实施例中，透明基板具有面向物镜的第一面和面向目镜的第二面。在一实施例中，透明基板具有面向物镜面和面向目镜面。

在一个实施例中，透明基板的第一面具有对观察光学器件的使用者/射击者有用的标记图案或分划板。在另一个实施例中，透明基板的第二面具有对观察光学器件的使用者/射击者有用的标记图案或分划板。

在一实施例中，标记图案或分划板在透明基板的物镜面上。在又一个实施例中，标记图案或分划板在透明基板的目镜面上。在一个实施例中，标记图案或分划板通过任何合适的方法施加，包括但不限于蚀刻，雕刻和铬沉积。

在一个实施例中，透明基板是玻璃基板，其包括但不限于冕玻璃(例如

高透明冕玻璃B270或

硼冕玻璃BK7)、透明塑料和聚碳酸酯。

在一个实施例中，玻璃分划板可以蚀刻有任何期望的图案，包括但不限于数字、点和其他浮动特征。图4和图5提供了可以在玻璃基板上蚀刻的标记的类型的代表性示例。

图6显示了玻璃蚀刻分划板300，其具有分划线302、数字304和水平视距线306和竖直视距线308。当然，在不脱离本公开的情况下，任何其他合适的标记也可以被包括在玻璃蚀刻的分划板300中。例如，如图4和图5所示的标记图案可以蚀刻到玻璃中。

在一实施例中，透明基板具有完全且完整的分划板图案。在又一个实施例中，玻璃基板具有完全且完整的分划板图案，并且可以独立于任何其他标记起作用。

B.丝线式分划板或电制箔分划板

在一实施例中，分划板系统具有光纤丝线式分划板。在一个实施例中，分划板系统具有电制箔分划板。在一个实施例中，光纤丝线式分划板具有完全且完整的标记图案，其可以独立于任何其他标记图案起作用。

在一实施例中，光纤丝线式分划板可以耦合到具有标记或分划板图案的透明基板。通过将丝线式分划板耦合到透明基板，标记保持对准。

在一实施例中，光纤丝线式分划板可以耦合到透明基板的物镜面。在另一个实施例中，光纤丝线式分划板可以耦合到透明基板的目镜面。在又一个实施例中，第一光纤丝线式分划板可以耦合到透明基板的目镜面，而第二光纤丝线式分划板可以耦合到透明基板的物镜面。

在一实施例中，第一和第二光纤丝线式分划板具有完整且完全的标记图案。在一个实施例中，第一光纤丝线式分划板和第二光纤丝线式分划板具有彼此互补的标记图案。

在一实施例中，光纤丝线式分划板可以使用环氧树脂、树脂、水泥或任何其他合适的材料耦合到透明基板。在一实施例中，丝线式分划板耦合到透明基板的第一面。在又一实施例中，丝线式分划板耦合到透明基板的第二面。

在一实施例中，光纤丝线式分划板可以用水泥结合到透明基板。在一实施例中，光纤丝线式分划板可以在玻璃分划板的边缘耦合，以避免任何材料进入在分划板的视野内的玻璃。

图7A描绘了具有水平和竖直视距线402、404和目标点406的丝线式分划板400。丝线式分划板400可以包括被照明的目标点406。如图7B所示，被照明的目标点406可以被光纤408照明，光纤408可以与视距线402、404之一对准并沿着其行进。图7B中所示的光纤408被放大以使其在图示中可见，但是在实践中，光纤好像消失在丝线式视距线402、404中，并且除了被照明的目标点406之外，光纤对用户是不可见的。尽管在所示的实施例中，光纤408位于竖直的视距线404的前面，但是在不脱离本公开的情况下，它可以位于水平的视距线402或丝线式分划板400中包括的任何其他丝线的前面。

图7C示出了光纤408和目标点406的侧视图，当LED 410点亮时，目标点406对于用户而言看起来是一亮点。LED 410可以由电池供电，并且可以是任何合适的颜色。还可以提供可以改变颜色的LED 410，从而允许用户选择喜欢的颜色。光纤408的一端可以可选地包括光收集器412，其用作一种漏斗以捕获尽可能多的光414。光纤408的另一端被切成45度角，其将穿过光纤的光反射向用户的眼睛。光414在到达用户的眼睛之前，被光收集器412收集，穿过光纤408并从目标点406反射离开。对于观看者可见的目标点406实际上是从光纤408的端部的45度切口反射出来的光414。光穿过光纤408并照亮光纤的与光源相对的端部。因此，在替代实施例中，光纤408可在目标点406的位置处包括90°弯曲，使得光纤408的与光源相对的端部指向用户的眼睛，而不必非得将光纤切割成一角度。

在一个实施例中，光纤408可以在目标点406的位置处包括从45°到90°的弯曲。在另一实施例中，光纤408可以在目标点406的位置处包括从60°的弯曲到90°的弯曲。

尽管在所示实施例中在这里描述了LED 410照亮目标点406，但是可以使用任何合适的光源，例如棱镜、OLED系统，其他非LED灯，或者通过将光纤408的环路暴露于可以被收集并发送给目标点406的环境光中。

在一实施例中，光纤408可位于丝线式分划板400的物镜面上，并且两者均可位于透明基板或玻璃基板的物镜面上。

C.具有完整的标记图案的透明基板和具有完整的标记图案的光纤丝线式分划板

图6和图7示出了具有耦合到透明基板的丝线式分划板的分划板系统，其实现了有所需的点、数字或其他浮动特征的被照亮的分划板。玻璃蚀刻的分划板300和丝线式分划板400都具有完整的分划板图案，它们在通过观察光学器件10观察时处于对准。具有耦合到玻璃蚀刻的分划板(图6)的光纤分划板(图7A)的分划板系统可以被置于第一焦平面中或者第二焦平面中。这里公开的分划板系统允许来自光纤丝线式分划板的日光照明以及由玻璃分划板提供的浮动特征，例如数字和点。

图8示出了通过观察光学器件10的视图，其示出了处于完美对准的耦合到玻璃蚀刻分划板300(图6)的光纤丝线式分划板400(图7A)。

在一个实施例中，分划板系统可以在第一焦平面或第二焦平面中。在一个实施例中，本公开涉及一种具有如本文公开的一个或多个分划板系统的观察光学器件。在一个实施例中，本公开涉及一种具有在第一焦平面和第二焦平面中的分划板系统的观察光学器件。

在另一实施例中，分划板系统的部件可包括完整的和功能性的标记并且彼此互补。在一个实施例中，玻璃蚀刻的分划板可以显示第一组完整且功能性的标记，包括水平视距线和竖直视距线，而光纤丝线式分划板可以显示第二组完整且功能性的标记。在一个实施例中，第一组标记和第二组标记对准。

在一个实施例中，本公开涉及一种制造分划板系统的方法。在一个实施例中，本公开涉及一种方法，包括：(a)在透明基板的第一面上设置分划板图案；以及(b)将带有光纤照明的丝线式分划板耦合到透明基板。在一个实施例中，丝线式分划板被耦合到透明基板的第一面。在一实施例中，丝线式分划板在透明基板的边缘处被耦合到透明基板。

在一个实施例中，本公开涉及一种方法，该方法包括：(a)在透明基板的物镜面上设置分划板图案；以及(b)将带有光纤照明的丝线式分划板耦合到透明基板。在一实施例中，分划板图案包括水平视距线和竖直视距线。

D.带有部分标记图案的透明基板

在一个实施例中，本公开涉及一种观察光学器件，包括：物镜系统；正像系统；目镜；分划板系统，其具有耦合到玻璃分划板的光纤分划板，光纤分划板包括水平视距线和竖直视距线，该玻璃分划板具有无水平视距线和竖直视距线的标记图案；其中，当通过目镜观看分划板时，玻璃蚀刻分划板的标记图案叠加在丝线式分划板的视距线上。在一实施例中，玻璃蚀刻的分划板没有水平视距线和竖直视距线。

作为示例性实施例，图9示出了玻璃蚀刻的分划板900，其具有分划线302和数字304，但是没有视距线。玻璃蚀刻的分划板900难以独立地使用。透明基板上的标记图案不完整，因为它没有视距线。

图10示出了具有水平视距线和竖直视距线402、404以及目标点406的丝线式分划板400。在一个实施例中，丝线式分划板400可以包括被照明的目标点406。

图11示出了通过观察光学器件10的视图，其示出了与玻璃蚀刻的分划板900(图9)对准的光纤丝线式分划板400(图10)。光纤丝线式分划板上的标记通过提供视距线使玻璃蚀刻分划板上的标记完整。光纤丝线式分划板和玻璃蚀刻分划板共同提供了完整的标记图案。

IV.具有嵌入的光纤照明的透明基板

在一个实施例中，本公开涉及一种具有期望的分划板图案的标记的透明基板。在一个实施例中，水平视距线和竖直视距线被蚀刻得足够宽和足够深以容纳光纤。在一实施例中，可将铬或类似材料沉积到蚀刻结构中，以使其具有反射性。

在一实施例中，将光纤插入蚀刻的结构中。光纤为透明基板中的分划板/标记提供照明。

在一实施例中，光纤的直径约为50微米。在一实施例中，光纤的直径为25微米至100微米。在又一个实施例中，光纤的直径为50微米至75微米。

在一个实施例中，光纤的第一端可以可选地包括光收集器，其用作一种漏斗以捕获尽可能多的光。光纤的第二端以大约45°的角度切割，其将通过光纤的光反射向用户的眼睛。光纤插入蚀刻结构，使得45°切口位于分划板的中心并定向以便沿光纤传播的光将从铬结构反射离开，然后朝向用户的眼睛返回。

在一个实施例中，蚀刻的图案由开口凹槽制成，即，开口于基板表面的凹槽，例如基本上具有梯形或大约V形的横截面。可以在透明基板的前表面或背面上雕刻出开口凹槽。刻出的开口凹槽限定侧壁或横向凹槽表面，侧壁或横向凹槽表面从刻出的开口凹槽的底部以与刻出开口凹槽的基板表面成一定角度地延伸至基板表面。

在一实施例中，凹槽表面具有足够大的表面粗糙度，以在分划板被照射时将光散射到垂直于基板表面的分划板上，从而当从垂直于基板表面的方向观察时，通过所述光在凹槽表面处散射，图案相对于其余平坦的(未雕刻的)基板表面而变得可见。在透射模式下，不透明的雕刻出的开口凹槽显示为灰色，而基板表面的其余或周围的平坦(未雕刻)区域清晰明亮，并且允许将目标的图像传递到用户的眼睛。

在一个实施例中，因为由凹槽表面的表面粗糙度直接导致的雕刻凹槽的特定不透明性，凹槽在透射模式下可见。因此，有利地，不需要用不透明的填充材料填充雕刻的凹槽以产生例如十字准线之类的瞄准图案的光散射。

在一实施例中，雕刻的开口凹槽形成水平和/或竖直线，例如形成十字准线。进一步优选地，凹槽具有由底部和左右侧壁或横向凹槽表面限定的大致梯形的横截面。凹槽的横向表面相对于基板表面具有从40°至80°或从50°至80°的间隔的倾斜角。这在透射和照明模式下提供了图案的良好可见性。在一实施例中，雕刻的开口凹槽的横向表面和底表面的表面粗糙度基本相等。

Claims (20)

1.一种观察光学器件，包括：

主体，其具有第一端和第二端并且具有中心轴线；

物镜系统，其布置在所述主体内；

目镜，其布置在所述主体内；

正像透镜系统，其布置在所述主体内；

所述物镜系统、所述目镜和所述正像透镜系统形成具有第一焦平面和第二焦平面的光学系统；以及

分划板系统，其具有耦合到玻璃蚀刻分划板的光纤分划板，所述玻璃蚀刻分划板至少具有水平视距线和竖直视距线。

2.根据权利要求1所述的观察光学器件，其中，所述光纤分划板耦合到所述玻璃蚀刻分划板的物镜面。

3.根据权利要求1所述的观察光学器件，其中，所述玻璃蚀刻分划板进一步包括至少一个分划标记。

4.根据权利要求1所述的观察光学器件，其中，所述玻璃蚀刻分划板进一步包括密位点标记。

5.根据权利要求1所述的观察光学器件，其中，所述玻璃蚀刻分划板进一步包括完整的分划板图案。

6.根据权利要求1所述的观察光学器件，其中，所述光纤分划板是丝线式分划板或电制箔分划板。

7.根据权利要求1所述的观察光学器件，其中，所述光纤分划板包括至少一个视距线。

8.根据权利要求1所述的观察光学器件，其中，所述光纤分划板包括至少一个目标点。

9.根据权利要求5所述的观察光学器件，其中，所述至少一个目标点通过LED照亮。

10.根据权利要求1所述的观察光学器件，其中，光纤具有第一端和第二端，其中光进入所述第一端并且照亮所述第二端。

11.根据权利要求1所述的观察光学器件，其中，所述光纤丝线式分划板在第一端包括光收集器。

12.根据权利要求7所述的观察光学器件，其中，第二端包括成角度的切口，其中光从所述成角度的切口反射离开。

13.根据权利要求1所述的观察光学器件，其中，所述光纤与丝线式分划板的一视距线对准并且沿着其行进。

14.根据权利要求1所述的观察光学器件，其中，所述分划板系统位于所述第一焦平面。

15.一种观察光学器件，包括：

主体，其具有第一端和第二端并且具有中心轴线；

物镜系统，其布置在所述主体内；

目镜，其布置在所述主体内；

正像透镜系统，其布置在所述主体内；

所述物镜系统、所述目镜和所述正像透镜系统形成具有第一焦平面和第二焦平面的光学系统，

分划板系统，其具有光纤分划板，所述光纤分划板具有水平视距线和竖直视距线，所述光纤分划板耦合到具有分划板图案的透明基板，其中光纤水平视距线和竖直视距线与透明基板水平视距线和竖直视距线对准。

16.根据权利要求15所述的观察光学器件，其中，所述光纤分划板具有通过LED照亮的至少一个目标点，并且进一步地，其中光纤具有第一端和第二端，所述第一端包括光收集器，而所述第二端包括成角度的切口，其中来自LED的光穿过光纤并且从所述成角度的切口反射离开。

17.根据权利要求15所述的观察光学器件，其中，所述光纤分划板耦合到所述透明基板的物镜面。

18.根据权利要求15所述的观察光学器件，其中，所述光纤与一视距线对准并且沿着其行进。

19.根据权利要求15所述的观察光学器件，其中，所述光纤分划板是丝线式分划板或电制箔分划板。

20.根据权利要求15所述的观察光学器件，其中，所述分划板系统位于所述第一焦平面。

Images