CN219957978U - 一种折叠的夜视仪光学系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种折叠的夜视仪光学系统，属于光学技术领域，解决了现有头戴式或者手持式夜视仪体积大、重量大，不适于长时间佩戴的问题。本夜视仪光学系统沿着光线入射方向依次包括物镜、直角棱镜、微光像增强器、分光镜，在分光镜之后还包括反射光路、透射光路；反射光路沿着光线入射方向依次包括第一反射元件、第二反射元件和第一目镜；第一反射元件和第二反射元件中心点连线构成轴线B；微光像增强器的轴线A和所述轴线B平行，形成平面A；所述物镜光轴和目镜光轴与平面A的夹角均为θ，其中θ的范围是65°‑85°。具有更短的光学总长，更低的潜望高。
Description
技术领域
本实用新型涉及光学技术领域，尤其涉及一种折叠的夜视仪光学系统。
背景技术
夜视仪是一种增强视觉感知能力、辅助夜间观察的设备，该设备借助夜晚天空微弱的自然光对目标实施观察，主要应用于军事作战、武警反恐、安防夜间作业等场景。本实用新型特指轻量化的头戴式或者手持式夜视仪。该类夜视仪在长期佩戴或者手持使用过程中，会对人的颈椎，手腕等关节部位造成劳损。为了减少这类损伤，需要设计与开发外形尺寸更小、重量更轻、重心更偏向于人的头部或者手腕重心、更符合人机工程价值的产品。
图2左部分为常规光学结构图，右部分为简化示意图，可以看出，物镜光轴和两个目镜光轴与平面A的夹角均为90°，使得夜视仪在物镜与目镜方向上的尺寸较大，因而使得整个夜视仪的体积较大。
现有技术中通过减少常规结构中元件的方式来减小尺寸已经达到了极限。
实用新型内容
鉴于上述的分析，本实用新型实施例旨在提供一种折叠的夜视仪光学系统，用以缩小现有头戴式或者手持式夜视仪体积、减轻重量。
本实用新型实施例提供了一种折叠的夜视仪光学系统。该夜视仪光学系统沿着光线入射方向依次包括物镜、直角棱镜、微光像增强器、分光镜，在分光镜之后还包括反射光路、透射光路；
所述反射光路沿着光线入射方向依次包括第一反射镜组、第一目镜；
所述第一反射镜组沿着光线入射方向依次包括第一反射元件和第二反射元件；
第一反射元件和第二反射元件中心点连线构成轴线B；
微光像增强器的轴线A和所述轴线B平行，形成平面A；
所述物镜光轴和目镜光轴与平面A的夹角均为θ，其中θ的范围是65°-85°。
进一步的，所述透射光路沿着光线入射方向依次包括第二反射镜组、第二目镜。
进一步的，两个目镜光轴形成平面B；
微光像增强器的轴线A与平面B的夹角为29°。
进一步的，所述第一反射元件和第二反射元件均为直角屋脊棱镜，第二反射镜组为平面反光镜。
进一步的，所述微光像增强器为正像管。
可选的，所述第一反射元件和第二反射元件还可以均为平面反射镜，第二反射镜组为五棱镜。
进一步的，可选方案中所述微光像增强器为倒像管。
进一步的，所述反射光路还包括第一转像透镜组，所述第一转像透镜组位于分光镜与第一反射镜组之间；第一转像透镜组用于对图像进行倒像。
进一步的，所述透射光路还包括第二转像透镜组，所述第二转像透镜组位于分光镜与第二反射镜组之间；第二转像镜组用于对图像进行倒像。
进一步的，所述夜视仪光学系统物镜首片玻璃到目镜的最后一片玻璃间垂直距离为50mm-60mm；
所述夜视仪光学系统物镜光轴和目镜光轴之间垂直高度为bsinθ；
其中，b为分光镜的中心点和第一反射元件中心点连线的长度。
进一步的，所述夜视仪光学系统瞳距为58mm-72mm。。
与现有技术相比，本实用新型至少可实现如下有益效果之一：
1、本实用新型通过将物镜、直角棱镜、第二反射元件、第二反射镜组、目镜以一定角度折叠，改变光学折转方向，减少了光学系统的长度，进而减小了夜视仪外形尺寸，减轻了产品重量。
2、本实用新型的折叠方式，可以将物镜相对于原来位置后移，进而改变重心，确保产品在使用过程中更加舒适。
3、本实用新型的折叠的夜视仪光学系统具有更低的潜望高。
本实用新型中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本实用新型的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件；
图1为本实用新型实施例1的一种折叠的夜视仪光学系统示意图；
图2为一种常规光学结构光轴正视图及俯视图示意图；
图3为本实用新型实施例1一种折叠的夜视仪光学系统光轴示意图；
图4为本实用新型实施例1一种折叠的夜视仪光学系统俯视图示意图；
图5为一种现有的光学结构示例示意图；
图6为本实用新型实施例2一种折叠的夜视仪光学系统示意图。
附图标记：
1-物镜；
2-直角棱镜；
3-微光像增强器；
4-转像透镜组；
5-第一反射镜组；
6-第二反射镜组；
7-目镜；
8-分光镜；
9-轴线A；
10-轴线B；
11-平面A；
12-常规光学结构物镜首片玻璃到到目镜的最后一片玻璃之间的距离；
13-分光镜的中心点和第一反射元件中心点连线的长度b；
14-本实用新型光学系统物镜首片玻璃到到目镜的最后一片玻璃之
间的距离；
15-物镜旋转轴；
16-目镜旋转轴A；
17-目镜旋转轴B。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本实用新型的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型的原理，并非用于限定本实用新型的范围。
本实用新型的一个实施例，如图1所示，该夜视仪光学系统沿着光线入射方向依次包括物镜、直角棱镜、微光像增强器、分光镜，在分光镜之后还包括反射光路、透射光路；
所述反射光路沿着光线入射方向依次包括第一反射镜组、第一目镜；
所述第一反射镜组沿着光线入射方向依次包括第一反射元件和第二反射元件；
第一反射元件和第二反射元件中心点连线构成轴线B；
微光像增强器的轴线A和所述轴线B平行，形成平面A；
所述物镜光轴和目镜光轴与平面A的夹角均为θ，其中θ的范围是65°-85°。
所述透射光路沿着光线入射方向依次包括第二反射镜组、第二目镜。
两个目镜光轴形成平面B；
微光像增强器的轴线A与平面B的夹角为29°。
所述第一反射元件和第二反射元件均为直角屋脊棱镜，第二反射镜组为平面反光镜，所述微光像增强器为正像管；或者如图6所示，在另一个实施例中所述第一反射元件和第二反射元件均为平面反射镜，第二反射镜组为五棱镜，所述微光像增强器为倒像管。
所述反射光路还包括第一转像透镜组，所述第一转像透镜组位于分光镜与第一反射镜组之间；第一转像透镜组用于对图像进行倒像。
所述透射光路还包括第二转像透镜组，所述第二转像透镜组位于分光镜与第二反射镜组之间；第二转像镜组用于对图像进行倒像。
所述夜视仪光学系统物镜首片玻璃到目镜的最后一片玻璃间垂直距离为50mm-60mm；该距离比常规光学结构物镜首片玻璃到到目镜的最后一片玻璃之间的距离减少了bcosθ；
所述夜视仪光学系统物镜光轴和目镜光轴之间垂直高度为bsinθ；
其中，b为分光镜的中心点和第一反射元件中心点连线的长度,b的范围是80mm-100mm。
所述夜视仪光学系统瞳距为58mm-72mm。
本实用新型的一个具体实施例，如图1所示的一种折叠的夜视仪光学系统,主要用于轻量化的头戴式或者手持式夜视仪。通过本实施例折叠角度，物镜光轴和目镜光轴与平面A的夹角均为65°，可以减少夜视仪轴向长度35mm,可以减少高度8mm。从而实现了减少外形尺寸及重量，重心后置，提升佩戴或手持的舒适性。
本实用新型的另一个具体实施例，如图6所示的一种折叠的夜视仪光学系统，主要用于轻量化的头戴式或者手持式夜视仪。物镜光轴和目镜光轴与平面A的夹角均为75°。通过本实施例折叠角度，可以减少夜视仪轴向长度23mm,可以减少高度3mm。从而实现了减少外形尺寸及重量，重心后置，提升佩戴或手持的舒适性。
本实用新型通过将所述物镜光轴和目镜光轴与平面A的夹角设置为θ角，达到压缩尺寸的目的，减小了夜视仪的体积。如图1或图3所示，物镜、直角棱镜位于微光像增强器上方时，从俯视图看物镜、直角棱镜、第二反射元件、第二反射镜组、目镜沿逆时针方向旋转达到所折叠的角度，旋转方向相同，且不改变成像反正；否则将无法按照所述方法进行折叠，比如顺时针方向旋转还会增大光学结构尺寸；再比如其他光学结构图如图5所示，无法按照本实用新型进行折叠，该结构当目镜绕目镜旋转轴A进行旋转时，无法减少外形尺寸；当目镜绕目镜旋转轴B进行旋转时，由于与物镜旋转轴方向不一致，它将会改变整个系统的成像反正，因此无法使用。
本实用新型有益效果是：本实用新型通过将物镜、直角棱镜、第二反射元件、第二反射镜组、目镜以一定角度折叠，改变光学折转方向，减少了光学系统的长度，进而减小了夜视仪外形尺寸，减轻了产品重量；可以将物镜相对于原来位置后移，进而改变重心，确保产品在使用过程中更加舒适；具有更低的潜望高。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种折叠的夜视仪光学系统，其特征在于，该夜视仪光学系统沿着光线入射方向依次包括物镜、直角棱镜、微光像增强器、分光镜，在分光镜之后还包括反射光路、透射光路；
所述反射光路沿着光线入射方向依次包括第一反射镜组、第一目镜；
所述第一反射镜组沿着光线入射方向依次包括第一反射元件和第二反射元件；
第一反射元件和第二反射元件中心点连线构成轴线B；
微光像增强器的轴线A和所述轴线B平行，形成平面A；
所述物镜光轴和目镜光轴与平面A的夹角均为θ，其中θ的范围是65°-85°。
2.根据权利要求1所述的折叠的夜视仪光学系统，其特征在于，
所述透射光路沿着光线入射方向依次包括第二反射镜组、第二目镜。
3.根据权利要求2所述的折叠的夜视仪光学系统，其特征在于，
两个目镜光轴形成平面B；
微光像增强器的轴线A与平面B的夹角为29°。
4.根据权利要求1或2所述的折叠的夜视仪光学系统，其特征在于，所述第一反射元件和第二反射元件均为直角屋脊棱镜，第二反射镜组为平面反光镜。
5.根据权利要求4所述的折叠的夜视仪光学系统，其特征在于，所述微光像增强器为正像管。
6.根据权利要求1或2所述的折叠的夜视仪光学系统，其特征在于，所述第一反射元件和第二反射元件均为平面反射镜，第二反射镜组为五棱镜。
7.根据权利要求6所述的折叠的夜视仪光学系统，其特征在于，所述微光像增强器为倒像管。
8.根据权利要求1所述的折叠的夜视仪光学系统，其特征在于，所述反射光路还包括第一转像透镜组，所述第一转像透镜组位于分光镜与第一反射镜组之间；第一转像透镜组用于对图像进行倒像。
9.根据权利要求2所述的折叠的夜视仪光学系统，其特征在于，所述透射光路还包括第二转像透镜组，所述第二转像透镜组位于分光镜与第二反射镜组之间；第二转像镜组用于对图像进行倒像。
10.根据权利要求8或9所述的折叠的夜视仪光学系统，其特征在于，包括：
所述夜视仪光学系统物镜首片玻璃到目镜的最后一片玻璃间垂直距离为50mm-60mm；
所述夜视仪光学系统物镜光轴和目镜光轴之间垂直高度为bsinθ；
其中，b为分光镜的中心点和第一反射元件中心点连线的长度。
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