CN114019672A - 一种具有长出瞳距离和长光学后焦性能的目镜 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光学镜头技术领域，尤其涉及一种具有长出瞳距离和长光学后焦性能的目镜。所述目镜包括主镜筒以及沿光线入射方向依次设置于主镜筒内的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜；采用一组八片式透镜组合结构，并利用二次成像的原理，通过八个不同透镜以及相互之间的空气间隙参数设置，能够达到大于60mm的出瞳距离以及大于10mm的光学后焦，以及倍数能够达到11倍，从而使目镜具有长出瞳距离和长光学后焦性能。
Description
技术领域
本发明涉及光学镜头技术领域，尤其涉及一种具有长出瞳距离和长光学后焦性能的目镜。
背景技术
为了防止射击时撞击头部，需要配备眼罩和护额以保证射击手的人身安全，因此要求目镜的出瞳距离足够大。然而，一般出瞳距离仅能做到20～40mm。再则，为了适应不同的人眼，需要目镜的视度可调，由于调节视度与倍率有关，即倍率越大，视度调节的范围越大，因此，需要目镜具有长光学后焦性能以满足调节量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种具有长出瞳距离和长光学后焦性能的目镜。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种具有长出瞳距离和长光学后焦性能的目镜，所述目镜包括主镜筒以及沿光线入射方向依次设置于主镜筒内的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜；
所述第一透镜为双凸透镜，所述第二透镜为弯月透镜，所述第三透镜和第四透镜组成密接的胶合组，所述第五透镜为双凸透镜，所述第六透镜和第七透镜组成密接的胶合组，所述第八透镜为双凸透镜；
所述第一透镜和第二透镜之间的空气间隔范围为0mm～1mm，所述第二透镜和第三透镜之间的空气间隔范围为0mm～1mm，所述第四透镜和第五透镜之间的空气间隔范围为25mm～30mm，所述第五透镜和第六透镜之间的空气间隔范围为0mm～1mm，所述第七透镜和第八透镜之间的空气间隔范围为7mm～8mm。
本发明的有益效果在于：
本发明提供的一种具有长出瞳距离和长光学后焦性能的目镜，采用一组八片式透镜组合结构，并利用二次成像的原理，通过八个不同透镜以及相互之间的空气间隙参数设置，能够达到大于60mm的出瞳距离以及大于10mm的光学后焦，以及倍数能够达到11倍，从而使目镜具有长出瞳距离和长光学后焦性能。
附图说明
图1为本发明的一种具有长出瞳距离和长光学后焦性能的目镜的镜片结构示意图；
图2为本发明的一种具有长出瞳距离和长光学后焦性能的目镜的MTF图；
图3为本发明的一种具有长出瞳距离和长光学后焦性能的目镜的光线光扇图；
图4为本发明的一种具有长出瞳距离和长光学后焦性能的目镜的畸变图；
图5为本发明的一种具有长出瞳距离和长光学后焦性能的目镜的弥散斑图；
标号说明：
E、光阑；1、第一透镜；2、第二透镜；3、第三透镜；4、第四透镜；5、第五透镜；6、第六透镜；7、第七透镜；8、第八透镜。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
请参照图1，本发明提供的一种具有长出瞳距离和长光学后焦性能的目镜，所述目镜包括主镜筒以及沿光线入射方向依次设置于主镜筒内的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜；
所述第一透镜为双凸透镜，所述第二透镜为弯月透镜，所述第三透镜和第四透镜组成密接的胶合组，所述第五透镜为双凸透镜，所述第六透镜和第七透镜组成密接的胶合组，所述第八透镜为双凸透镜；
所述第一透镜和第二透镜之间的空气间隔范围为0mm～1mm，所述第二透镜和第三透镜之间的空气间隔范围为0mm～1mm，所述第四透镜和第五透镜之间的空气间隔范围为25mm～30mm，所述第五透镜和第六透镜之间的空气间隔范围为0mm～1mm，所述第七透镜和第八透镜之间的空气间隔范围为7mm～8mm。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：
本发明提供的一种具有长出瞳距离和长光学后焦性能的目镜，采用一组八片式透镜组合结构，并利用二次成像的原理，通过八个不同透镜以及相互之间的空气间隙参数设置，能够达到大于60mm的出瞳距离以及大于10mm的光学后焦，以及倍数能够达到11倍，从而使目镜具有长出瞳距离和长光学后焦性能。
进一步的，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜进一步满足以下光学条件：
1.7<n1<1.8，50<v1<60；
1.5<n2<1.6，80<v2<90；
1.4<n3<1.5，70<v3<80；
1.8<n4<1.9，20<v4<30；
1.9<n5<2，3<v5<4；
1.6<n6<1.7，30<v6<40；
1.9<n7<2.0，10<v7<20；
1.75<n8<1.85，30<v8<45；
其中，n1-n8依次为第一透镜-第八透镜的折射率，v1-v8依次为第一透镜-第八透镜的阿贝系数。
进一步的，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜进一步满足以下光学条件：
所述第一透镜远离第二透镜的侧面的曲率半径范围为100～300，所述第一透镜靠近第二透镜的侧面的曲率半径范围为-40～-50；
所述第二透镜远离第三透镜的侧面的曲率半径范围为20～30，所述第二透镜靠近第三透镜的侧面的曲率半径范围为300～400；
所述第三透镜远离第四透镜的侧面的曲率半径范围为14～15，所述第三透镜靠近第四透镜的侧面的曲率半径范围为-40～-50；
所述第四透镜远离第五透镜的侧面的曲率半径范围为-40～-50，所述第四透镜靠近第五透镜的侧面的曲率半径范围为7～8；
所述第五透镜远离第六透镜的侧面的曲率半径范围为10～20，所述第五透镜靠近第六透镜的侧面的曲率半径范围为-40～-50；
所述第六透镜远离第七透镜的侧面的曲率半径范围为7～8，所述第六透镜靠近第七透镜的侧面的曲率半径范围为-10～-12；
所述第七透镜远离第八透镜的侧面的曲率半径范围为7～8，所述第七透镜靠近第八透镜的侧面的曲率半径范围为-10～-12；
所述第八透镜靠近第七透镜的侧面的曲率半径范围为30～40，所述第八透镜远离第七透镜的侧面的曲率半径范围为-10～-20。
进一步的，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜进一步满足以下光学条件：
所述第一透镜的中心厚度范围为6mm～7mm；
所述第二透镜的中心厚度范围为8mm～9mm；
所述第三透镜的中心厚度范围为8mm～9mm；
所述第四透镜的中心厚度范围为4mm～5mm；
所述第五透镜的中心厚度范围为4mm～5mm；
所述第六透镜的中心厚度范围为4mm～5mm；
所述第七透镜的中心厚度范围为4mm～5mm；
所述第八透镜的中心厚度范围为3mm～4mm。
进一步的，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜的组合焦距范围为-20mm～-25mm，所述目镜的光学总长小于158mm。
请参照图1至图5，本发明的实施例一为：
本发明提供的一种具有长出瞳距离和长光学后焦性能的目镜，所述目镜包括主镜筒以及沿光线入射方向依次设置于主镜筒内的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜；
所述第一透镜为双凸透镜，所述第二透镜为弯月透镜，所述第三透镜和第四透镜组成密接的胶合组，所述第五透镜为双凸透镜，所述第六透镜和第七透镜组成密接的胶合组，所述第八透镜为双凸透镜；
所述第一透镜和第二透镜之间的空气间隔范围为0mm～1mm，所述第二透镜和第三透镜之间的空气间隔范围为0mm～1mm，所述第四透镜和第五透镜之间的空气间隔范围为25mm～30mm，所述第五透镜和第六透镜之间的空气间隔范围为0mm～1mm，所述第七透镜和第八透镜之间的空气间隔范围为7mm～8mm。
其中，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜进一步满足以下光学条件：
1.7<n1<1.8，50<v1<60；所述第一透镜远离第二透镜的侧面(S1面)的曲率半径范围为100～300，所述第一透镜靠近第二透镜的侧面(S2面)的曲率半径范围为-40～-50；所述第一透镜的中心厚度范围为6mm～7mm；
1.5<n2<1.6，80<v2<90；所述第二透镜远离第三透镜的侧面的曲率半径范围为20～30，所述第二透镜靠近第三透镜的侧面的曲率半径范围为300～400；所述第二透镜的中心厚度范围为8mm～9mm；
1.4<n3<1.5，70<v3<80；所述第三透镜远离第四透镜的侧面的曲率半径范围为14～15，所述第三透镜靠近第四透镜的侧面的曲率半径范围为-40～-50；所述第三透镜的中心厚度范围为8mm～9mm；
1.8<n4<1.9，20<v4<30；所述第四透镜远离第五透镜的侧面的曲率半径范围为-40～-50，所述第四透镜靠近第五透镜的侧面的曲率半径范围为7～8；所述第四透镜的中心厚度范围为4mm～5mm；
1.9<n5<2，3<v5<4；所述第五透镜远离第六透镜的侧面的曲率半径范围为10～20，所述第五透镜靠近第六透镜的侧面的曲率半径范围为-40～-50；所述第五透镜的中心厚度范围为4mm～5mm；
1.6<n6<1.7，30<v6<40；所述第六透镜远离第七透镜的侧面的曲率半径范围为7～8，所述第六透镜靠近第七透镜的侧面的曲率半径范围为-10～-12；所述第六透镜的中心厚度范围为4mm～5mm；
1.9<n7<2.0，10<v7<20；所述第七透镜远离第八透镜的侧面的曲率半径范围为7～8，所述第七透镜靠近第八透镜的侧面的曲率半径范围为-10～-12；所述第七透镜的中心厚度范围为4mm～5mm；
1.75<n8<1.85，30<v8<45；所述第八透镜靠近第七透镜的侧面的曲率半径范围为30～40，所述第八透镜远离第七透镜的侧面的曲率半径范围为-10～-20。所述第八透镜的中心厚度范围为3mm～4mm。
其中，n1-n8依次为第一透镜-第八透镜的折射率，v1-v8依次为第一透镜-第八透镜的阿贝系数。所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜的组合焦距范围为-20mm～-25mm，所述目镜的光学总长小于158mm。
需要说明的是，图1中E为光阑位置，模拟人眼。
本发明的具有长出瞳距离和长光学后焦性能的目镜采用中心视场MTF值在30lp/mm处大于0.7，边缘视场MTF值在30lp/mm处均大于0.3，最大支持屏幕0.4寸，畸变小于2％，出瞳直径为6mm，出瞳距离为63mm，相对照度大于70％，光学后焦为14.5mm，光学总长小于158mm。
在本实施例中，优选为：光学总长为157mm，出瞳直径为5mm，出瞳距离为63mm，放大倍数为11倍。
实施数据如下表1中数据：
表1
本实施方案可达到如下效果：中心分辨率可达到0.7@30lp/mm，边缘分辨率可达到0.3@30lp/mm，照度为75％。表1中S1-S15分别对应沿光线入射方向的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜的各个球面的参数。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (5)
1.一种具有长出瞳距离和长光学后焦性能的目镜，其特征在于，所述目镜包括主镜筒以及沿光线入射方向依次设置于主镜筒内的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜；
所述第一透镜为双凸透镜，所述第二透镜为弯月透镜，所述第三透镜和第四透镜组成密接的胶合组，所述第五透镜为双凸透镜，所述第六透镜和第七透镜组成密接的胶合组，所述第八透镜为双凸透镜；
所述第一透镜和第二透镜之间的空气间隔范围为0mm～1mm，所述第二透镜和第三透镜之间的空气间隔范围为0mm～1mm，所述第四透镜和第五透镜之间的空气间隔范围为25mm～30mm，所述第五透镜和第六透镜之间的空气间隔范围为0mm～1mm，所述第七透镜和第八透镜之间的空气间隔范围为7mm～8mm。
2.根据权利要求1所述的一种具有长出瞳距离和长光学后焦性能的目镜，其特征在于，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜进一步满足以下光学条件：
1.7<n1<1.8，50<v1<60；
1.5<n2<1.6，80<v2<90；
1.4<n3<1.5，70<v3<80；
1.8<n4<1.9，20<v4<30；
1.9<n5<2，3<v5<4；
1.6<n6<1.7，30<v6<40；
1.9<n7<2.0，10<v7<20；
1.75<n8<1.85，30<v8<45；
其中，n1-n8依次为第一透镜-第八透镜的折射率，v1-v8依次为第一透镜-第八透镜的阿贝系数。
3.根据权利要求2所述的一种具有长出瞳距离和长光学后焦性能的目镜，其特征在于，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜进一步满足以下光学条件：
所述第一透镜远离第二透镜的侧面的曲率半径范围为100～300，所述第一透镜靠近第二透镜的侧面的曲率半径范围为-40～-50；
所述第二透镜远离第三透镜的侧面的曲率半径范围为20～30，所述第二透镜靠近第三透镜的侧面的曲率半径范围为300～400；
所述第三透镜远离第四透镜的侧面的曲率半径范围为14～15，所述第三透镜靠近第四透镜的侧面的曲率半径范围为-40～-50；
所述第四透镜远离第五透镜的侧面的曲率半径范围为-40～-50，所述第四透镜靠近第五透镜的侧面的曲率半径范围为7～8；
所述第五透镜远离第六透镜的侧面的曲率半径范围为10～20，所述第五透镜靠近第六透镜的侧面的曲率半径范围为-40～-50；
所述第六透镜远离第七透镜的侧面的曲率半径范围为7～8，所述第六透镜靠近第七透镜的侧面的曲率半径范围为-10～-12；
所述第七透镜远离第八透镜的侧面的曲率半径范围为7～8，所述第七透镜靠近第八透镜的侧面的曲率半径范围为-10～-12；
所述第八透镜靠近第七透镜的侧面的曲率半径范围为30～40，所述第八透镜远离第七透镜的侧面的曲率半径范围为-10～-20。
4.根据权利要求2所述的一种具有长出瞳距离和长光学后焦性能的目镜，其特征在于，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜进一步满足以下光学条件：
所述第一透镜的中心厚度范围为6mm～7mm；
所述第二透镜的中心厚度范围为8mm～9mm；
所述第三透镜的中心厚度范围为8mm～9mm；
所述第四透镜的中心厚度范围为4mm～5mm；
所述第五透镜的中心厚度范围为4mm～5mm；
所述第六透镜的中心厚度范围为4mm～5mm；
所述第七透镜的中心厚度范围为4mm～5mm；
所述第八透镜的中心厚度范围为3mm～4mm。
5.根据权利要求1所述的一种具有长出瞳距离和长光学后焦性能的目镜，其特征在于，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜的组合焦距范围为-20mm～-25mm，所述目镜的光学总长小于158mm。
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