CN113446901B - 用于光学瞄准装置的双焦平面分划板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于光学瞄准装置的双焦平面分划板，并具体提供一种光学瞄准装置，其包括：主体，其具有第一端和第二端；物镜系统，其布置在主体内；目镜，其布置在主体内；正像透镜系统，其布置在主体内；物镜系统、目镜和正像透镜系统形成具有第一焦平面的光学系统；第一分划板，其位于第一焦平面处；电子分划板，其放置在与第一分划板相同的焦平面上，并且其中电子分划板配置成选择性地显示至少以下两个标记图案中的一个：(a)与超音速图案对应的一系列下降点或其他停留瞄准点或角度标志；以及(b)与亚音速图案对应的一系列下降点或其他停留瞄准点或角度标志，并且第一分划板包括选自十字准线、一系列散列标志及其组合的至少一个显示图案。

Description

用于光学瞄准装置的双焦平面分划板

本申请是申请号为2016800479649(国际申请号为PCT/US2016/037594)、申请日为2016年6月15日且发明名称为“用于光学瞄准装置的双焦平面分划板”的中国专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年6月17日提交的美国专利申请第14/742,415号的优先权，为了所有目的通过引用将其合并于此。

技术领域

本公开总体上涉及用于与枪械一起使用的光学瞄准装置。更具体地，本公开涉及用于在双焦平面光学瞄准装置中使用的分划板。

背景技术

分划板用在光学瞄准装置中来瞄准并测量对象的距离或尺寸。各种类型的分划板可以在诸如步枪瞄准镜的光学瞄准装置中使用。金属丝十字准线已经多年来在分划板中使用。

最近，玻璃蚀刻分划板(glass etched reticle)已经在消费者、军队和执法市场中使用的光学装置中变得流行。玻璃蚀刻分划板是一块具有蚀刻到玻璃中的图案的玻璃，然后使用气相沉积室，能够将各种物质沉积到蚀刻图案中。对于黑色特征，通常使用铬。对于“照亮”特征，通常使用二氧化钛或硅酸钠。这种精细的粉末将来自定位在分划板外壳的边缘处并且在用户的视线之外的LED的光线朝向用户的眼睛反射，并且使分划板图案看起来发光，从而在低照度的情况下很容易看到。

大多数可变倍率的光学瞄准装置具有两个焦平面。通常，可以将分划板安置在第一焦平面处、第二焦平面处或两者处。对于第一焦平面分划板和第二焦平面分划板而言存在明显的优点和缺点。

第一焦平面分划板通常具有较小的特征，这通常因为金属丝太大而防止使用金属丝。因此，玻璃蚀刻分划板通常被用于第一焦平面分划板。由于第一焦平面位于变焦放大系统(即，正像系统)的前方，所以分划板和图像在大小上会相互成比例地变化：当图像变大时，分划板上的信息以相同的比率变大。这样做的一个优点在于，在用户选择的任何放大倍数设定下，分划板上的任何测量标志都是准确的。当图像被放大时，分划板上的信息会随着图像以相同的比率变大，因此所有的分划板标记都将精确到其设计的测量尺度。然而，一个缺点在于，由于组成分划板的线条对于用户的眼睛而言将变得更粗，因为更多的可视区域被遮挡，所以看到小的对象可能变得困难。如果线条太细，在低放大倍数下(适用于较大的视场和移动对象)线条可能太细而看不清楚。另一方面，如果线条较粗并且在低放大倍数下工作良好，则在较高的放大倍数下它们会看起来太粗。

在第二焦平面分划板中，相反，其优缺点大体上与第一焦平面分划板的相反。当图像的放大倍数被改变时，因为第二焦平面分划板位于正像系统之后，第二焦平面分划板不调整大小或比例。因此，第二焦平面分划板通常按照步枪瞄准镜的特定放大倍数设定来设尺寸。为了使第二焦平面分划板上的测量标志精确，必须以给定分划板被设计针对的精确放大倍数设定来设置瞄准镜。因此，为了在另一个放大倍数下使用该测量标志，用户需要以数学方式计算差值来精确使用。由于第二焦平面分划板上的线条的粗度不随放大倍数设定而改变，所以线条可针对期望的粗度进行优化，并且在任意放大倍数下，线条将向使用者的眼睛呈现相同的粗度。

当前的瞄准装置中的一些趋势值得注意。例如，在瞄准装置中存在增加放大范围的趋势。具有6X的放大范围的瞄准镜并不少见，并且一些瞄准镜甚至具有在10X以上的放大范围。随着放大范围增加，变得更加难以优化在第一焦平面中使用的分划板的线条粗度，因为在放大范围内分划板的线条尺寸有太大的变化。另一个趋势是在长距离情况和近距离情况下使用一个光学瞄准装置。增加的变焦范围使得可以具有能够用于非常近和非常远的情况的一个光学瞄准装置。然而，由于上述的优点和缺点，很难找到对于长距离情况和近距离情况都是最佳的分划板。

在过去几年中，某些光学瞄准装置已经使用了双焦平面分划板。这意味着该装置包含两个分划板；在第一焦平面和第二焦平面中的每一个中有一个分划板。通常，大多数双目的(近距离和远距离应用)分划板会具有竖直视距线和水平视距线，其具有指定用于远程射击的特定角度测量(例如，角分或毫弧度)的散列标志或一些其他形状。对于近程射击，优选使用简单的点、马蹄形、虚线圈或一些其他标志。目前发明人已知的所有双焦平面光学瞄准装置中的两个分划板都是玻璃蚀刻分划板。

分划板照明已经在传统风格的步枪瞄准镜中使用了很多年，但是也存在照明问题。玻璃分划板技术的讨论将是有用的背景技术。多年前，发明了玻璃分划板，因为它们具有实现“浮动”的分划板特征的优点。当应用于分划板时，术语“浮动”意味着可以将任何设计放置在玻璃表面上而不需要任何其他的物理支撑，也就是说，该设计不需要被连接。浮动的分划板与金属丝分划板不同，因为后者要求所有的分划板特征通过以某种方式连接到框架来进行支撑，就像模板(stencil)或霓虹灯。玻璃分划板使得任何可以想象的图案成为可能。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蚀刻的区域。通常，铬被用作用于填充在非照亮特征中使用的蚀刻部的材料。对于照亮特征，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，存在胶合在分划板图案上以保护图案的第二片玻璃，由此形成双合透镜。

然而，大多数玻璃照明分划板不够亮到足以在明亮的日光情况下使用，因为目前的技术不能使它们足够明亮。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放置在玻璃分划板边缘的LED。来自LED的光线从反射材料向观察者的眼睛反射，从而形成照亮图案。这种方法用于在低光照条件下产生期望的照亮图案。但是二氧化钛和硅酸钠实际上是这些材料的非常细的研磨粉末。当来自LED的光线照射到这些材料上时，光线会向各个方向散射光线。其中的一些光线传到用户的眼睛。但这显然是低效的，因为其将光线散射到各个方向。结果是在明亮的日光情况下反射的光线不足。

提供更明亮照明的一种替代方式是使用通过光纤传送到分划板的中心的光来形成明亮的中心点或其他形状。例如，这目前在Vortex Razor 1-6x24瞄准镜中使用。通过光纤传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照亮光纤会产生能够在明亮的日光下看到的非常明亮的分划板，并且在用户将他的头部从轴上移开时不会变暗。这个设计的问题在于其只能用在第二焦平面上。原因在于，放置在第一焦平面中将要求照亮的形状要小得多，以向用户呈现正确的尺寸，并且难以使光纤足够小，或者至少使中心点那么小。另外，使用光纤很难做到使用玻璃分划板技术而不使观察者看到光纤电缆(这妨碍了视野并分散注意力)。而且，光纤具有仅具有照亮的中心点或人字形或其他类似的小而紧凑形状的缺点。但是没有多个光纤的情况下，断开的实体是非常困难的。其他照明类型可以产生完全照亮的分划板图案或除简单点之外的中心图案。例如，已经使用具有被LED照亮的光纤的金属丝分划板。

用于使照亮图案明亮的另一个系统是衍射光栅分划板。施华洛世奇在其Z6系列的瞄准镜中使用衍射光栅分划板。这项技术确实产生了一个非常明亮的中心点。问题在于将光提供给衍射图案的方式。美国专利第7,804,643B2号公开了一种棱镜系统，其将光反射到衍射图案以产生明亮的中心点。这种设计的问题在于它依赖于需要放置在瞄准镜外壳的边缘上的相对较大的棱镜系统。这种布置使得在第一焦平面内设置照亮分划板是困难的，因为较大的外壳布置可能会与瞄准镜调整钮干涉。这种设计的另一个问题在于，在调节调整钮的同时，分划板在第一焦平面上更多地移动。因为棱镜起着将光线聚焦到衍射图案的作用，因此这种设计需要专注于“移动对象”，这意味着反射光线可能无法始终恰当地瞄准衍射分划板图案。即使可以使得这个棱镜装置在第一焦平面上工作，仍将存在在瞄准镜主体上具有不期望的大外壳的问题。

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了期望的日光亮度，但是当用户将其头部移离轴线时，亮度丢失，并且在一些情况下，该瞄准镜变暗到几乎黑色。

双焦平面分划板的对齐也是具挑战性的。在很多双焦平面分划板中，两个分划板包括竖直和/或水平标线覆盖范围视距线或标记，包括但不限于“十字准线”线。另外，分划板还通常采用其他标记，包括但不限于：标线覆盖范围(subtension)标记、散列(hash)标志、点、马蹄形、或其他形状或图案。这种标志可向射手提供信息，信息包括但不限于测量距离、对象尺寸和如何补偿停留(holdover)和侧风。在两个分划板上包括线或标志使得分划板彼此对齐极其重要。如果因任何原因导致分划板未对齐，用户可能会看到两组十字准线和标线覆盖范围标志，这会困扰射手并使射手分散注意力。这种未对齐可能发生，因为分划板在物理上没有对齐或者如果用户简单地将其头部偏离轴线。

虽然照明的分划板已经使用了很多年，它们还没有完全优化。例如，在现有技术中已知使用透明有机发光二极管(OLED)屏幕或其他电子分划板，但是这项技术可以改进。例如，美国专利申请公开第2013/0033746号公开了透明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的形状。然而，包括OLED分划板的电子分划板的一个问题在于，如果电池电力损失，分划板也一样。在这种情况下，没有瞄准选项。另一个缺点在于将OLED屏幕连接到放大倍数可能会很复杂。这种困难导致更多的失败机会，并增加成本和复杂性。

因此，需要一种双焦平面分划板，其消除当第一焦平面分划板和第二焦平面分划板包括十字准线和其他标志时存在的未对准问题。还需要具有改进的照明和分划板选项的分划板。

附图说明

图1是根据本发明的步枪瞄准镜光学瞄准装置的立体图；

图2是图1的步枪瞄准镜沿着线2-2的剖视图，其示出了瞄准镜主体内的可移动光学元件；

图3是根据本发明的光学瞄准装置的光学元件中的正像系统的示意图；

图4是具有两个焦平面和位于每个焦平面处的分划板的光学瞄准装置的示意图；

图5是通过具有双分划板的双焦平面光学瞄准装置的视图，其中两个分划板未对准；

图6是当通过使用玻璃和电子分划板的双焦平面光学瞄准装置观看时所看到的视图；

图7图示出了具有用于与超音速子弹一起使用的标记图案的电子分划板；

图8图示出了具有用于与亚音速子弹一起使用的标记图案的观测分划板；

图9A是当通过具有视距线和标线覆盖范围线的第一焦平面分划板的常规双平面光学瞄准装置观看时看到的视图；

图9B是当通过具有视距线和瞄准点的第二焦平面分划板的常规双平面光学瞄准装置观看时看到的视图；

图9C是当通过在第一和第二焦平面分划板上具有视距线和标线覆盖范围标志的常规双平面光学瞄准装置观看时看到的视图，其示出分划板对准；

图10是当通过在第一和第二焦平面分划板上具有视距线和标线覆盖范围标志的常规双平面光学瞄准装置观看时看到的视图，其示出分划板未对准并且光学瞄准装置处于缩小位置；

图11是当通过在第一和第二焦平面分划板上具有视距线的常规双平面光学瞄准装置观看时看到的视图，其示出分划板未对准并且光学瞄准装置处于放大位置；

图12是通过具有标线覆盖范围线的玻璃蚀刻分划板的光学瞄准装置看到的视图；

图13是通过具有竖直和水平视距线和瞄准点的金属丝分划板的光学瞄准装置看到的视图；

图13A是大致沿着图13中的线A-A截取的图13的金属丝分划板的详细示意图；

图13B是与金属丝分划板一起使用的光纤瞄准点的一个实施例的侧面示意图；

图14是通过根据本发明的、具有图12的位于第一焦平面处的玻璃分划板和图13的位于第二焦平面处的金属丝分划板的双焦平面光学瞄准装置观看的视图，其示出分划板对齐并且瞄准镜处于缩小位置；

图15是通过图14的双焦平面瞄准装置看到的视图，其示出分划板对齐并且瞄准镜处于放大位置；

图16是通过图14的双焦平面瞄准装置看到的视图，其示出分划板未对齐并且瞄准镜处于缩小位置；

图17是通过图14的双焦平面瞄准装置看到的视图，其示出分划板未对齐并且瞄准镜处于放大位置；并且

图18A至图18C是用于与图14的双焦平面瞄准装置一起使用的替代性的第一焦平面分划板图案的实施例。

发明内容

一种光学瞄准装置包括具有中心轴线的物镜系统、目镜和正像透镜系统，所述物镜系统、目镜和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，第一焦平面邻近物镜系统，并且第二焦平面邻近目镜。光学系统具有位于第一焦平面处的第一分划板和位于第二焦平面处的第二分划板。位于第一焦平面处的分划板是玻璃蚀刻分划板，并且位于第二焦平面处的分划板是金属丝分划板。第一分划板和第二分划板包括至少一个第一标记和至少一个第二标记，当沿着中心轴线观看时，至少一个第一标记和至少一个第二标记彼此互补以形成单个分划板的外观。

本发明的替代实施例是物镜系统，其具有主体，该主体具有中心轴线和布置在主体内的物镜系统。目镜也布置在主体内。物镜系统和目镜是具有第一焦平面和第二焦平面的正像透镜系统的部分。第一分划板布置在第一焦平面处并且作为金属丝分划板的第二分划板布置在第二焦平面处。第一分划板包括至少一个第一标记并且第二分划板包括至少一个第二标记。第一标记和第二标记当沿着中心轴线观看时不彼此重叠。

本发明的又一实施例是用于在光学瞄准装置中使用的光学系统，光学瞄准装置包括物镜系统、正像系统和目镜。具有标记图案的玻璃蚀刻分划板定位在物镜系统和正像系统之间的第一焦平面处。包括视距线的金属丝分划板定位在正像系统和目镜之间的第二焦平面处。玻璃蚀刻分划板和金属丝分划板对齐，使得当通过目镜观看分划板时，玻璃蚀刻分划板的标记图案呈现为叠加在金属丝分划板的视距线上。

本领域技术人员应当理解，本文公开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，本公开的其他目标、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。通过上面内容结合附图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

图1示出了示例性双焦平面光学瞄准装置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的瞄准装置的横截面，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的本发明的步枪瞄准镜的实施例，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。当使用时，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的特写视图，其图示出了光线如何穿过光学系统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被绘制为用于说明本发明的一个实施例的基本系统，但是应该理解，具有更多或更少结构性部件的其它光学系统的变型也在本发明的范围内。

图4是具有物镜端40和目镜端50的双焦平面光学瞄准装置10的一个实施例的基本部件的示意图。邻近物镜端40的焦平面是第一焦平面20(FFP)。较靠近目镜端的焦平面是第二焦平面30(SFP)。光线进入物镜端40并继续穿过双焦平面光学瞄准装置10并穿过目镜端50。当光线经过双焦平面光学瞄准装置10时，光线被聚焦以在第一焦平面20和第二焦平面30处形成对用户的眼睛而言清晰的图像。在位于第一焦平面和第二焦平面之间的正像系统25中发生放大。图4还示出了可选的部件控制器82和开关84。控制器82可以包含具有存储器的芯片，用于存储由装置使用的各种分划板图案或其他信息。

在双焦平面光学瞄准装置10的一个实施例中，玻璃分划板60(诸如玻璃蚀刻分划板)被定位在第一焦平面20处，并且电子分划板70(诸如OLED分划板)被定位在第二焦平面30中。例如，玻璃分划板60上的图案可以是具有散列标志的十字准线，并且电子分划板70的图案可以是如图6中所示的点。应当理解的是，也可以使用许多其他类型和形状的分划板和分划板图案。

在替代性实施例中，电子分划板70被放置在与玻璃分划板60相同的焦平面上。在又一替代性实施例中，电子分划板70可以被安置在第一焦平面20处，而玻璃分划板60被安置在第二焦平面30处。在另外的实施例中，可以在任一焦平面位置中使用金属丝分划板。

关于任何双焦平面光学瞄准装置，两个分划板必须恰当地对齐，以便当用户从目镜观看两个分划板时，分划板看上去如图8所示地对齐。如果没有恰当地对齐，则对于用户的眼睛而言，分划板可能看上去如图5中所示地未对齐。如果第一焦平面分划板和第二焦平面分划板之间的对齐偏离了仅仅一毫米的一小部分，那么对用户来说将是非常明显的。当两个分划板被恰当地对齐时，其被称为“真位置”。

在双焦平面光学瞄准装置10中，第一焦平面20和第二焦平面30可能离得相当远，并且分划板本身在物理上相当小(尽管通过目镜它们可能看起来很大)。例如，玻璃蚀刻分划板一般约为10微米，并且一些分划板具有0.005mm粗度的线。作为另一实例，第一焦平面和第二焦平面可以在瞄准装置的主体内间隔开50-100mm的距离。因此，在这个距离上很难精确地对齐。这种小的分划板的对齐需要非常小的移动。如果双焦平面光学瞄准装置具有两个玻璃蚀刻分划板，则必须机械地进行对齐到高精确度，这很难完成且代价高昂。或者，如果双焦平面光学瞄准装置具有两个电子分划板，则电源故障导致根本没有分划板。因此，在双焦平面光学瞄准装置10中具有一个玻璃分划板60和一个电子分划板70的一个优点在于简化了机械地对齐两个分划板的复杂性和成本。根据所使用的制造工艺，可以通过需要较少或者甚至不需要机械对齐来简化双分划板对齐。例如，电子分划板70可以使用计算机化或自动化工艺与玻璃蚀刻分划板60数字化地对齐。一些OLED屏幕分划板具有5微米以下的像素。由于这大约是玻璃分划板的线宽的一半，所以较容易对齐数字分划板。此外，如果光学瞄准装置发生电源故障，则玻璃分划板将保持可见并且作为备用瞄准解决方案来起作用。

双焦平面光学瞄准装置10还可以在控制器82内具有例如存储器芯片或内部处理器，其包含各种电子分划板选项，诸如图6中的点、图5中的虚线圈或马蹄形。另外，可以使用诸如屏幕或拨号盘的用户界面来在各种分划板选项之间进行切换。一旦双焦平面光学瞄准装置10内的两个分划板被数字化地对齐，则电子分划板选项能够被优化以与玻璃分划板60一起工作并向用户提供许多分划板选项以供选择。

在一些实施例中，光学瞄准装置10还可以对于可容纳超音速子弹和亚音速子弹的枪械特别有用。例如，300级断电(blackout)子弹是一种能够以任意方式使用的子弹，但是在其他步枪中，不同的子弹能够针对每种功能来使用。超音速更快，且携带更多的能量。亚音速更安静，特别是与步枪上的消声器或静噪器配合使用时。某些射手(诸如特种作战射手)喜欢有两种选项，并且喜欢根据任务互换使用的子弹类型。

本公开的光学瞄准装置10可以适应这种互换性。在一个实施例中，光学瞄准装置10适于与超音速子弹和亚音速子弹一起使用。光学瞄准装置10可以包括控制器82，其包括用于引起至少两个标记图案显示在电子分划板上的存储器芯片或内部处理器，第一图案75图示出用于与超音速子弹一起使用的停留(hold over)或角度标志，并且第二图案80图示出用于与亚音速子弹一起使用的停留或角度标志，第二图案相比于第一图案在标志之间具有更大的间隔。

此外，当玻璃分划板60处于具有若干散列标志的第二焦平面中并且电子分划板70处于第一焦平面中时，步枪瞄准镜上的开关84基于所使用的子弹(亚音速对超音速)改变一系列下降点或其他“停留”瞄准点或角度标志。根据是选择了超音速还是亚音速，可以使用不同的颜色、形状或其任何组合来在停留特征之间进行区分。在图7和图8中图示出的实施例中，按压装置10的侧面上的开关84在超音速图案(图7)和亚音速图案(图8)之间改变点。超音速图案和亚音速图案也可以用不同的颜色来照亮，以进一步区分它们。颜色和/或形状的任何组合可以被用以在超音速和亚音速之间进行表示。由于亚音速是较慢的子弹，因此相较于超音速子弹在给定距离内会看到更大的子弹下落距离。结果，如比较图7和图8图示出的，停留点需要被更多地间隔开，以便适应这种更大量的子弹下落距离。同样，图7和图8中图示出的具有玻璃蚀刻标记的第二焦平面分划板的一个优点在于，在电池电力故障(并因此第一焦平面分划板的照亮点不可用)的情况下)，射手仍然具有第二焦平面分划板以供参考的好处。

在本文公开的任何实施例中，如果电池电力失效，玻璃蚀刻或非电子分划板也可将基础的角度标记(MOA或MRAD)散列来使用，其中点对应于侧风速度。

上面指出的对齐问题可以通过分离第一焦平面和第二焦平面中的分划板的元素并且叠加这些元素来解决，使得第一焦平面中的分划板标记和第二焦平面中的分划板标记是互补的。这种对齐问题的一个实例在图9至图11中示出，示出了通过包括第一焦平面分划板100和第二焦平面分划板200的光学瞄准装置10的视图。如图9中所示，第一焦平面分划板100(图9A)设置在第一焦平面20处，并且第二焦平面分划板200(图9B)设置在第二焦平面30处。第一焦平面分划板100包括第一焦平面竖直视距线102和第一焦平面水平视距线104。第二焦平面分划板200包括第二焦平面竖直视距线202和第二焦平面水平视距线204。图9C示出处于缩小位置的光学瞄准装置10，并且分划板100、200完全对齐。在所示的实施例中，第一焦平面分划板100还包括多个标线覆盖范围标志106并且附图标记108沿着视距线102、104分布。

当分划板100、200完全对齐时，第一焦平面视距线102、104与第二焦平面视距线202、204不可区分。然而，如果分划板100、200由于任何原因而未对齐，包括当用户简单地将其视线移出与光学瞄准装置10的中心轴线150(参见图1和图2)的完全对齐时，向用户呈现与图10中的视图相似的视图，图10示出了与第二焦平面视距线202、204分离开地可见的第一焦平面视距线102、104。类似于图10中的视图的视图对于用户来说特别混乱，因为所有的线都是相同的粗度，并且不是很明显的是哪个视距线属于哪个分划板。当光学瞄准装置10如图11所示放大时，第一焦平面视距线102、104、标线覆盖范围线106、数字108和任何其他标记在尺寸和粗度上增加，但是第二焦平面视距线202、204和目标点206不改变。第一焦平面分划板100上的线的增加粗度倾向于比用户所偏好的视野模糊了更多的视野。

图12和图13示出了上述对齐问题的解决方案，即分离第一焦平面和第二焦平面中的分划板的元素，使得当通过装置的目镜观察时，第一焦平面标志和第二焦平面标志被叠加或互补。例如，图12示出了具有标线覆盖范围线302和数字304但没有视距线的玻璃蚀刻分划板300。就其自身而言，玻璃蚀刻分划板300将很难使用。当然，在不偏离本发明的情况下，玻璃蚀刻分划板300中也可以包括任何其他合适的标记。在该实施例中，玻璃蚀刻分划板300设置在第一焦平面20处。

图13示出了具有水平视距线402和竖直视距线404以及目标点406的金属丝分划板400。在该实施例中，金属丝分划板400不包括任何标线覆盖范围线并且被布置在第二焦平面30处。在本发明的一个实施例中，金属丝分划板400可以包括照亮目标点406。如图13A中所示，照亮目标点406可以被光纤408照射，光纤408可以与视距线402、404之一对齐并且循着视距线402、404之一。图13A中示出的光纤408被放大以使其在图示中可见，但实际上，光纤看起来消失在金属丝视距线402、404中，并且除了照亮目标点406之外，光纤对于用户而言是不可见的。尽管在所示的实施例中，光纤408被定位在竖直视距线404的前面，但是其可以被定位在水平视距线402的前面或者包括在金属丝分划板400中的任何其它金属丝的前面，而不偏离本发明。

图13B示出了光纤408和目标点406的侧视图，当LED 410被点亮时，目标点406作为亮点呈现给用户。LED 410可以由电池供电，并且可以是任何合适的颜色。提供可以改变颜色的LED 410也是可能的，从而允许用户选择偏好的颜色。光纤408的一端可以可选地包括集光器412，集光器412用作各种漏斗以尽可能多地捕获光线414。光纤408的另一端以45度角切割，其将经过光纤的光朝向用户的眼睛反射。在行进到用户的眼睛之前，光线414被集光器412收集，穿过光纤408，并从目标点406反射出去。观察者可见的瞄准点406实际上是从光纤408的45度切口的那端反射的光线414。当光线经过光纤408并照射光纤的与光源相反的端部时。因此，在替代实施例中，光纤408可以在目标点406的位置处包括90°弯曲，使得光纤408的与光源相反的端指向用户的眼睛，而不必成角度地切割光纤。尽管在所示的实施例中LED 410被在此描述为照亮目标点406，可以使用任何合适的光源而不偏离本发明，诸如棱镜、OLED系统、其他非LED灯，或者通过将光纤408的环暴露于可被收集并传输到目标点406的环境光。

当通过光学瞄准装置10观察时，对齐玻璃蚀刻分划板300和金属丝分划板400产生了观察单个分划板的错觉。不同于包括具有如上所述的彼此覆盖的标志的分划板的现有的双焦平面光学瞄准装置，结合金属丝分划板400使用玻璃蚀刻分划板300消除了如图9至图11中所示的任何双重视觉问题。

图14示出了通过根据本发明的双焦平面光学瞄准装置10的视图，其示出玻璃蚀刻分划板300(图12)和金属丝分划板400(图13)完全对齐并且光学瞄准装置处于缩小位置。图14中的所示的视图与图9所示的视图几乎相同。图15示出了通过双焦平面光学瞄准装置10的另一视图，其示出该装置处于放大位置。在放大位置，玻璃蚀刻分划板300上的标志在尺寸和粗度上增加，但是金属丝分划板400上的视距线402、404和瞄准点406保持相同的尺寸。图15也示出分划板300、400完全对齐。

图16示出了如果分划板300、400未对齐或使用者将其视线移离轴线并且光学瞄准装置10处于缩小位置时发生的情况。与存在用户必须区分的两组视距线102、104、202、204的图10的视图不同，视距线仅包括在金属丝分划板400上。因此，尽管如图16所示的轻微未对齐也不太明显，并且光学瞄准装置10保持容易使用。即使当光学瞄准装置10处于如图17所示的放大位置时也是如此。尽管玻璃蚀刻分划板300上的标志在粗度和尺寸上增加了，没有用户必须面对的加粗视距线，使得视野更加可用。当然，在玻璃蚀刻分划板300上可以包括任何其他标记，并且可以在金属丝分划板400上使用对于视距线402、404、瞄准点406的变型或者任何其他标记而不偏离本发明。

图18A至图18C示出了可以包括在第一焦平面中的另外的分划板图案的一些示例性例子。当然，在不偏离本发明的情况下，可以使用任何其他合适的分划板图案。

此外，先前描述的电子分划板70可以用在第一焦平面20中，其中电子分划板70将不包括存在于金属丝分划板400中的竖直视距线和水平视距线。电子分划板70显示的灵活性对于为射手提供多种分划板图案选项是理想的，其可以叠加在金属丝分划板400的特征上。图18A是一个

尽管以被认为是最实用和优选的实施例在此描述了本发明，但是应该理解的是，本发明并未意在限制为上述的具体实施例。相反，应认识到，在不脱离本发明的精神或意图的情况下，本发明的技术领域的技术人员可以做出修改，并因此，将本发明看做包括本发明的所附权利要求和说明书的主题的所有合理的等同物。

Claims (15)

1.一种光学瞄准装置，其包括：

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；

第一分划板，其位于所述第一焦平面处，其中，所述第一分划板具有多个标线覆盖范围标记，其中所述第一分划板为玻璃分划板；

第二分划板，其位于所述第二焦平面处并具有水平视距线和竖直视距线；

电子分划板，其放置在与所述第一分划板相同的焦平面上且没有水平视距线和竖直视距线，并且其中所述电子分划板配置成选择性地显示至少两个标记图案中的一个，其中所述至少两个标记图案为（a）与超音速图案对应的一系列下降点或其他停留瞄准点或角度标记以及（b）与亚音速图案对应的一系列下降点或其他停留瞄准点或角度标记，并且所述第一分划板包括选自十字准线、一系列散列标记及其组合的至少一个显示图案；

其中，当沿着所述中心轴线观察时，所述第一焦平面中的分划板标记和所述第二焦平面中的分划板标记是互补的，以产生单个分划板的外观。

2.根据权利要求1所述的光学瞄准装置，进一步包括用于存储用于显示在所述电子分划板上的多个分划板图案的存储器。

3.根据权利要求1所述的光学瞄准装置，其中所述电子分划板包括OLED。

4.一种用于瞄准装置的光学系统，所述系统包括：

物镜系统；

目镜；

正像透镜系统，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；

第一分划板，其位于所述第一焦平面处，其中，所述第一分划板具有多个标线覆盖范围标记；

第二分划板，其位于所述第二焦平面处并具有水平视距线和竖直视距线；

电子分划板，其放置在与所述第一分划板相同的焦平面上且没有水平视距线和竖直视距线，并且其中所述电子分划板配置成选择性地显示多种分划板图案选项中的一个；

其中，当沿着中心轴线观察时，所述第一焦平面中的分划板标记和所述第二焦平面中的分划板标记是互补的，以产生单个分划板的外观。

5.根据权利要求4所述的用于瞄准装置的光学系统，其中所述第一分划板为玻璃分划板。

6.根据权利要求4所述的用于瞄准装置的光学系统，进一步包括用于存储用于显示在所述电子分划板上的至少两个分划板图案的存储器。

7.根据权利要求4所述的用于瞄准装置的光学系统，其中所述电子分划板包括OLED。

8.一种适于与超音速子弹和亚音速子弹一起使用的光学瞄准装置，所述光学瞄准装置包括：位于第一焦平面处的第一分划板、位于第二焦平面处的第二分划板和放置在与所述第一分划板相同的焦平面上的电子分划板；用于引起至少两个标记图案显示在所述电子分划板上的控制器，第一图案图示出用于与亚音速子弹一起使用的角度标记，第二图案相比于第一图案在标记之间具有更大的间隔；

其中，所述第一分划板具有多个标线覆盖范围标记，所述第二分划板具有水平视距线和竖直视距线，所述电子分划板没有水平视距线和竖直视距线，并且当沿着中心轴线观察时，所述第一焦平面中的分划板标记和所述第二焦平面中的分划板标记是互补的，以产生单个分划板的外观。

9.根据权利要求8所述的光学瞄准装置，其中所述光学瞄准装置进一步包括连接到所述控制器用于在所述第一图案和第二图案之间切换的开关。

10.根据权利要求8所述的光学瞄准装置，进一步包括为玻璃分划板或金属丝分划板的另外的分划板。

11.根据权利要求10所述的光学瞄准装置，其中所述另外的分划板包括选自十字准线、一系列散列标记及其组合的至少一个显示图案。

12.根据权利要求11所述的光学瞄准装置，其中所述玻璃分划板显示一系列散列标记。

13.根据权利要求8所述的光学瞄准装置，进一步包括用于存储用于显示在所述电子分划板上的至少两个分划板图案的存储器。

14.根据权利要求13所述的光学瞄准装置，进一步包括用于引起所述至少两个分划板图案选择性地显示在电子分划板上的控制器。

15.根据权利要求14所述的光学瞄准装置，进一步包括连接到控制器用于在至少两个图案之间切换的开关。