JP6990047B2 - Reticle, reticle unit, optical equipment - Google Patents
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本発明は、観察者が観察対象を視認する際に指標となるパターンが形成されたレチクル、レチクルユニット、及び該レチクルまたはレチクルユニットを備えた光学機器に関する。 The present invention relates to a reticle, a reticle unit, and an optical device provided with the reticle or a reticle unit having a pattern formed as an index when an observer visually recognizes an observation object.
上記のようなレチクルを備えた光学機器として、ライフルスコープ、フィールドスコープ、測量機器、望遠鏡、顕微鏡などが例示される。例えば、ライフルスコープに代表される射撃照準用スコープ(以下、「ライフルスコープ」と呼ぶ)では、目標を狙うための十字線や弾丸降下補正線、ドット、若しくはこれらが複合されたパターンが形成されたレチクルが用いられている。このようなレチクルは、一般的に薄い光学ガラスを基板とし、ガラス基板上に2本のワイヤーを十字状に張り渡して接着したり、ガラス基板に溝を掘ってインクを固着したり、電鋳で十字線を形成したりする等により、入射光を遮光してパターンの像が視認されるように構成されていた(例えば、特許文献1~3を参照)。
Examples of optical instruments equipped with the above reticle include rifle scopes, field scopes, surveying instruments, telescopes, microscopes, and the like. For example, in a shooting aiming scope represented by a rifle scope (hereinafter referred to as "rifle scope"), a crosshair, a bullet descent correction line, a dot, or a pattern in which these are combined is formed to aim at a target. Reticles are used. Such a reticle generally uses thin optical glass as a substrate, and two wires are stretched in a cross shape on the glass substrate to bond them, or a groove is dug in the glass substrate to fix ink, or electroforming. It is configured so that the image of the pattern can be visually recognized by blocking the incident light by forming a crosshair or the like (see, for example,
しかしながら、上記のような従来のレチクルにはそれぞれ課題があった。例えば、2本のワイヤーを十字状に張り渡すような構成のレチクルでは、十字線の線幅を途中で大きく変化させることが困難であった。また、電鋳では外周の円環に繋がる十字線については線幅を含めて比較的自由に形成できるが、弾丸降下補正線やドット、記号のように線の端部または図形全体が宙に浮いたようなパターンを形成することは困難であった。 However, each of the conventional reticle as described above has a problem. For example, in a reticle having a structure in which two wires are stretched in a cross shape, it is difficult to greatly change the line width of the cross line on the way. Also, in electroforming, the crosshairs connected to the outer ring can be formed relatively freely, including the line width, but the ends of the lines or the entire figure float in the air like bullet drop correction lines, dots, and symbols. It was difficult to form such a pattern.
上記課題を解決する第1の態様は、観察者が観察対象を視認する際に指標となるパターン(例えば、実施形態におけるレチクルパターン32)が形成されたレチクルである。このレチクルでは、パターンは板状の光学部材の少なくとも一方の面に設けられた凸部を備え、凸部は、パターンを構成する線(例えば、実施形態におけるパターン線32a,32b)の幅方向に並列して長さ方向に延びる複数の凸条により構成され、レチクルを通して観察対象を見たときに、観察対象側からレチクルに入射した光が凸部により偏向されることによってパターンの像が視認されるように構成される。
The first aspect of solving the above problems is a reticle in which a pattern (for example, the
なお、前記の凸部は、前記レチクルの前側に設けられた光学系を経て凸部に入射した光の少なくとも一部が、レチクルの後側(観察者側)に設けられた光学系(例えば、実施形態における接眼レンズ4)を出射し得る角度よりも大きな角度で、凸部にて偏向されるように構成することができる。 In the convex portion , at least a part of the light incident on the convex portion through the optical system provided on the front side of the reticle is provided on the rear side (observer side) of the reticle (for example, the optical system). It can be configured to be deflected at the convex portion at an angle larger than the angle at which the eyepiece 4) in the embodiment can be emitted.
また、前記のパターンは幅が異なる線(例えば、実施形態におけるパターン線32a,32b)を有し、この幅が異なる線は線幅に応じた複数の前記凸条により形成することができる。
Further, the pattern has lines having different widths (for example,
また、前記の凸条は、前記レチクルの前側(観察対象側)に設けられた光学系(例えば、実施形態における正立レンズ2)の光軸に対して傾斜した傾斜面を有して構成することができる。ここで、傾斜面の光軸に対する傾斜角は、レチクルの前側に設けられた光学系を経て傾斜面に入射して偏向された光の少なくとも一部が、レチクルの後側に設けられた光学系に直接入射し得る第1の所定角度(例えば、実施形態における第1所定角度α1/2)以下とすることができる。また、傾斜面の光軸に対する傾斜角は、レチクルの前側に設けられた光学系を経て傾斜面に入射して偏向された光の少なくとも一部が、傾斜面と対向する他の傾斜面に入射し得る第2の所定角度(例えば、実施形態における第2所定角度α2/2)以上とすることができる。例えば、傾斜面の光軸に対する傾斜角は21°以上70°以下とすることができる。
Further, the ridge is configured to have an inclined surface inclined with respect to the optical axis of an optical system (for example, an
なお、前記凸条を構成する一対の傾斜面の間、及び/または隣接する前記凸条の二つの傾斜面の間に、観察対象側から入射した光を観察者が視認し得るように透過する透過面を設けることができる。 It should be noted that the light incident from the observation target side is transmitted between the pair of inclined surfaces constituting the ridge and / or between the two inclined surfaces of the adjacent ridges so that the observer can visually recognize the light. A transmission surface can be provided.
前記凸部における透過面の構成比率は1%~99%とすることができる。透過面は曲率半径が2μm以上の面とすることができ、隣接する透過面の間隔及び隣接する傾斜面の間隔は観察者が目視したときの間隔が0.1mm以下となるように設定することができる。前記透過面の構成比率は、パターンを構成する線の幅方向の位置によって異なるように設定することができ、例えば、パターンを構成する線の幅方向中央部の構成比率を高く、幅方向外側の構成比率を低く設定することができる。また、前記透過面の構成比率は、パターンを構成する線の長さ方向の位置によって異なるように設定することができる。例えば、パターンの中心に位置する部分の構成比率を高く、外側に位置する部分の構成比率を低く設定することができる。 The composition ratio of the transmission surface in the convex portion can be 1% to 99%. The transmission surface can be a surface with a radius of curvature of 2 μm or more, and the distance between adjacent transmission surfaces and the distance between adjacent inclined surfaces shall be set so that the distance when viewed by the observer is 0.1 mm or less. Can be done. The composition ratio of the transmission surface can be set to be different depending on the position in the width direction of the lines constituting the pattern. The composition ratio can be set low. Further, the composition ratio of the transmission surface can be set so as to be different depending on the position in the length direction of the lines constituting the pattern. For example, the composition ratio of the portion located at the center of the pattern can be set high, and the composition ratio of the portion located outside can be set low.
以上のレチクルは、型を用いた成形加工に好適な材料で構成することができ、樹脂材料により一体に構成することは好ましい態様の一つである。 The above reticle can be made of a material suitable for molding using a mold, and it is one of the preferable embodiments that the reticle is integrally made of a resin material.
本発明を例示する第2の態様はレチクルユニットである。このレチクルユニットは、以上に記載したいずれかのレチクルに、さらに光学部材のいずれか一方の面に少なくとも構成面の一部を反射面とする反射部が形成されたレチクルと、反射部の側方に配置されて光を放射する光源と、光源と反射部との間に配設されて光源から放射された光を集光して反射面に導く集光部とを備え、光源から放射され集光部により集光されて反射面で反射された光を光学部材の他方の面から出射させて、パターンの像とともに視認されるように構成される。ここで、本明細書において「集光する」とは、光源から出射した発散光を集めて略平行光若しくは収斂光にすることをいう。 The second aspect illustrating the present invention is a reticle unit. This reticle unit includes a reticle in which a reflective portion having at least a part of a constituent surface as a reflective surface is formed on one of the reticle described above, and a lateral portion of the reflective portion. It is provided with a light source that is arranged in the light source and emits light, and a condensing part that is arranged between the light source and the reflecting part and collects the light radiated from the light source and guides it to the reflecting surface. The light collected by the light unit and reflected by the reflecting surface is emitted from the other surface of the optical member so that it can be visually recognized together with the image of the pattern. Here, "condensing" in the present specification means collecting divergent light emitted from a light source into substantially parallel light or convergent light.
なお、前記のパターンは少なくとも延長線が交差する2本の前記線を有し、反射部はこの延長線を含む2本の線の交点に設けられ、集光部は光源から放射された光を2本の線に挟まれた角度位置から反射面に導くように構成することができる。 The pattern has at least two lines where extension lines intersect, a reflection section is provided at the intersection of the two lines including the extension lines, and a condensing section receives light radiated from a light source. It can be configured to lead to the reflecting surface from an angular position sandwiched between two lines.
また、前記のパターンは少なくとも延長線が光学部材の中心部で直角に交差する2本の線を有し、反射部は光学部材の中心部に設けられ、集光部は光源から放射された光を2本の線に対して略45°の角度位置から反射面に導くように構成することができる。 Further, the above pattern has at least two lines whose extension lines intersect at right angles at the center of the optical member, the reflecting portion is provided at the center of the optical member, and the condensing portion is the light emitted from the light source. Can be configured to guide the two lines from a position at an angle of approximately 45 ° to the reflective surface.
本発明を例示する第3の態様は光学機器である。この光学機器は、対物レンズと、対物レンズにより形成される観察対象の像若しくはこの像と略共役な位置に、前記の凸部及び/または凹部が設けられた面が配置された上記いずれかのレチクルまたはレチクルユニットと、観察対象の像及び凸部及び/または凹部により形成されるパターンの像を重ね合わせて観察する接眼レンズとを有して構成される。 A third aspect illustrating the present invention is an optical instrument. In this optical instrument, the objective lens and the image of the object to be observed formed by the objective lens or any of the above-mentioned ones in which the surface provided with the convex portion and / or the concave portion is arranged at a position substantially conjugate with the image. It is composed of a reticle or a reticle unit and an eyepiece for observing an image of an object to be observed and an image of a pattern formed by convex portions and / or concave portions in an superimposed manner.
本発明を例示する他の態様は、観察者が観察対象を視認する際に指標となるパターン(例えば、実施形態におけるレチクルパターン32)が形成されたレチクルであって、パターンは板状の光学部材の少なくとも一方の面に設けられた凹部を備え、凹部はパターンを構成する線の幅方向に並列して長さ方向に延びる複数の溝により構成され、パターンは幅が異なる線(例えば、実施形態におけるパターン線32a,32b)を有し、幅が異なる線は線幅に応じた複数の溝により形成され、レチクルを通して観察対象を見たときに、観察対象側からレチクルに入射した光が、凹部により偏向されることによってパターンの像が観察者に視認されるように構成される。Another aspect illustrating the present invention is a reticle in which a pattern (for example, the
本発明によれば、所望のパターンが形成可能な新たな構成のレチクル、レチクルユニット、及びこのようなレチクルまたはレチクルユニットを備えた新たな光学機器を提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide a reticle, a reticle unit having a new configuration capable of forming a desired pattern, and a new optical device provided with such a reticle or a reticle unit.
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。本実施形態に係るレチクルが用いられる光学機器の一例として、図1にライフルスコープRSの概要構成を示すとともに、図2にライフルスコープに用いられるレチクルの構成例を示しており、まずこれらの図面を参照して、ライフルスコープRSの概要から説明する。ライフルスコープRSは、観察対象側から順に、対物レンズ1と、正立レンズ2と、レチクルユニット3と、接眼レンズ4とを有して構成される。対物レンズ1、正立レンズ2、接眼レンズ4は、それぞれ単一のレンズまたは複数のレンズ(レンズ群)により構成することができる。本明細書においては、図1及び図2の図中に座標軸を示すように、ライフルスコープRSの光軸方向をz軸とする。そしてz軸に垂直に交わる面内で直交する2方向をx軸及びy軸とし、図1における紙面に垂直な方向をx軸、紙面に沿った方向をy軸とする。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. As an example of an optical device in which the reticle according to the present embodiment is used, FIG. 1 shows an outline configuration of the riflescope RS, and FIG. 2 shows a configuration example of the reticle used for the riflescope. Reference will be given from the outline of the riflescope RS. The riflescope RS includes an
対物レンズ1は、観察対象側からの光を集光して観察対象の倒立像(一次像)IM1を形成し、また、正立レンズ2は、対物レンズ1により形成された倒立像である一次像IM1を正立像である二次像IM2に変換する。そして、対物レンズ1の一次像IM1と共役な位置に二次像IM2と略一致するように、レチクルユニット3のレチクル30が配置されている。なお、レチクルユニット3のレチクル30は、一次像IM1と略一致するように配置されていてもよい。
The
レチクル30は、可視領域を含む所望波長の光を透過する円板状の光学部材31を主体とし、この光学部材31の一方の面31aに、標的に狙いを合わせる際に指標となるレチクルパターン32が形成されている。レチクルパターンには様々な形態があるが、本実施形態では、光学部材31の中心部から周縁部に向かってx軸方向及びy軸方向に延びる十字線状のレチクルパターン32を形成した構成を示す。また、x軸方向に延びるパターン線及びy軸方向における中心から下方に延びるパターン線は、中心近傍のパターン線を細く(線幅を狭く)外側のパターン線を太く(線幅を広く)し、y軸方向における中心から上方に延びるパターン線を細くした構成を例示する。細いパターン線をパターン線32a、太いパターン線をパターン線32bと表記する。パターン線32a,32bの具体的な線幅はレチクルの用途や機能、観察者の好みなどにより様々であるが、ライフルスコープ用のレチクルの場合には、細いパターン線32aの線幅は5~50μm程度、太いパターン線32bの線幅は50~250μm程度の範囲で設定される。
The
レチクル30は、x軸方向及びy軸方向に延びるパターン線の交点がライフルスコープRSの光軸Zに略一致するように配置される。また、レチクル30は、レチクルパターン32が形成された面(以下、「パターン形成面」という)31aが、正立レンズ2により形成される二次像IM2(または対物レンズ1により形成される一次像IM1)と略一致するように配置され、パターン形成面31aは接眼レンズ4の物体側焦点面と略一致している。そのため、観察者が接眼レンズ4側からレチクル30を通して観察対象を見たときに、観察対象の二次像IM2(または一次像IM1)とレチクルパターン32の像とが重畳して視認される。これにより、標的である観察対象(ターゲット)に対してライフルスコープRSの光軸Zを正確に合わせ、ターゲットに照準を合わせることができるようになっている。
The
レチクル30において、レチクルパターン32は、レチクル30の基材ないし基板である光学部材31の少なくともパターン形成面31aに設けられた凸部及び/または凹部により構成される。凸部は、レチクルパターン32を構成する線の幅方向に並列して長さ方向に延びる複数の凸条により構成され、凹部は、レチクルパターン32を構成する線の幅方向に並列して長さ方向に延びる複数の溝により構成される。そして、レチクル30を通して観察対象を見たときに、観察対象側からレチクル30に入射した光が、凸部及び/または凹部により偏向されて、レチクルパターン32の像が視認されるように構成される。以下、このような特徴を有するレチクル30の実施形態について説明する。
In the
[第1実施形態]
第1実施形態のレチクル30Aについて、本実施形態に含まれる第1構成形態のレチクル30A1を例示する図3~図5を参照して説明する。ここで、図3(a),(b)は、パターン線32a,32bに垂直に交わる面でレチクル30A1を切断した模式的な断面図、図4はパターン線32a,32bの部分を拡大した顕微鏡写真、図5は観察対象側からレチクル30A1の凸部に入射した光の出射状況を説明するための説明図である。
[First Embodiment]
The reticle 30A of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 3 to 5 illustrating the reticle 30A 1 of the first configuration embodiment included in the present embodiment. Here, FIGS. 3A and 3B are schematic cross-sectional views obtained by cutting the reticle 30A 1 at a plane perpendicularly intersecting the
第1構成形態のレチクル30A1は、レチクルパターン32のパターン線32a,32bが、光学部材31のパターン形成面31aに設けられた凸部33a,33bにより構成される。凸部33aは線幅が狭いパターン線32aに対応し、凸部33bは線幅が広いパターン線32bに対応する。凸部33a及び凸部33bは、ともに、パターン線の幅方向に並列しパターン線の長さ方向に延びる複数の微細な凸条(ridge)133,133,133…により構成される。換言すれば、凸部33a,33bは、パターン線の線幅よりも幅が狭い複数の凸条133により構成される。各凸条133は、パターン線に直交方向の断面形状がパターン形成面31aから観察対象側に突出する三角プリズム状で、パターン線の長さ方向に延びて形成される。
In the reticle 30A 1 of the first configuration form, the
凸条133を構成する二つの傾斜面140,140の光軸Zに対する傾斜角度は、各傾斜面に入射して屈折により偏向し、パターン形成面31aに対向する光学部材の他方の面(以下、「対向面」という)31bから出射する光の少なくとも一部が、レチクル30A1の後側に設けられる接眼レンズ4を透過する角度よりも大きくなるように設定される。端的には、凸条133,133,133…により偏向されてレチクル30A1から出射する光が、接眼レンズ4を透過して観察者の眼に入射しないように設定される。
The inclination angles of the two
凸部33a,33bは、パターン線の線幅に応じた本数の凸条133で構成することができる。すなわち、線幅が狭いパターン線32aを形成する凸部33aは、少ない本数の凸条133で構成し、線幅が広いパターン線32bを形成する凸部33bは、多い本数の凸条133で構成することができる。図4に示すパターン線の構成例では、線幅がwの狭いパターン線32aの凸部33aを5本の凸条133で構成し、線幅が5wの広いパターン線32bの凸部33bは25本の凸条133で構成している。本構成例における個々の凸条133の幅は約10μmである。
The
このような構成のレチクル30A1を備えたライフルスコープRSでは、観察対象側(図3における左側)からパターン形成面31aに入射した光が、凸条133,133,133…の傾斜面140で屈折し、ライフルスコープRSの光軸Zから離間する方向に偏向されて、光学部材の対向面31bから出射する。このとき、光学部材の対向面31bから出射する光の出射角度は、接眼レンズ4を透過し得る出射角度よりも大きいため接眼レンズ4から観察者の眼に入射しない。傾斜面140で屈折し対向面31bから出射した光(便宜的に、「偏向光」という)は、例えば図5に示すように、レチクル30A1や接眼レンズ4等を保持する鏡筒の内周面に吸収される。そのため、接眼レンズ4側から標的となる観察対象を目視する観察者には、凸部33a,33bが設けられた部分からの光が見えず、パターン線32a,32bが暗黒の線として視認されてレチクルパターン32の像が明瞭に観察される。
In the riflescope RS provided with the reticle 30A 1 having such a configuration, the light incident on the
本実施形態のレチクル30A1においては、1本のパターン線が、線幅に応じた複数の凸条133により構成される。そのため、凸部33a,33bを単一の凸条で構成した場合と比較して、パターン形成面31aから突出する凸部の高さを大幅に抑制することができる。これにより、レチクルの厚さを薄く構成できるとともに、凸部33a,33bの損傷を抑制して保管時や組み付け時等の取り扱いが容易なレチクルを提供することができる。さらに、パターン線32a,32bを線幅に比例した本数の凸条133で構成すれば(単位線幅当たりの凸条の形成密度を同一とすれば)、線幅によらずコントラストが均一なレチクルパターンを得ることができる。
In the reticle 30A 1 of the present embodiment, one pattern line is composed of a plurality of
本実施形態に含まれる第2構成形態のレチクル30A2について説明する、レチクル30A2は、第1構成形態のレチクル30A1における凸条をV溝(V字状の溝)とした構成形態である。図6(a),(b)は、図3(a),(b)に対応し、パターン線32a,32bに垂直に交わる面でレチクル30A1を切断した模式的な断面図である。
The reticle 30A 2 of the second configuration included in the present embodiment will be described. The reticle 30A 2 is a configuration in which the ridges of the reticle 30A 1 of the first configuration are V-grooves (V-shaped grooves). .. 6 (a) and 6 (b) are schematic cross-sectional views corresponding to FIGS. 3 (a) and 3 (b), in which the reticle 30A 1 is cut at a plane perpendicularly intersecting the
レチクル30A2では、レチクルパターン32のパターン線32a,32bが、光学部材のパターン形成面31aに形成された凹部34a,34bにより構成される。凹部34aは線幅が狭いパターン線32aに対応し、凹部34bは線幅が広いパターン線32bに対応する。凹部34a及び凹部34bは、ともに、パターン線の幅方向に並列しパターン線の長さ方向に延びる複数の微細なV溝134,134,134…により構成される。すなわち、凹部34a,34bは、パターンの線幅よりも幅が狭い複数のV溝134により構成される。各V溝134は、パターン線に直交する方向の断面形状がパターン形成面31aに向けて開くV字状で、パターン線の長さ方向に延びて形成される。
In the reticle 30A 2 , the
V溝134を構成する二つの傾斜面140,140の光軸Zに対する傾斜角度は、各傾斜面に入射して屈折により偏向し、対向面31bから出射する偏向光の少なくとも一部が、レチクルの後側に設けられる接眼レンズ4を透過する角度よりも大きくなるように設定される。端的には、V溝134,134,134…により偏向されてレチクル30A1から出射する光が、接眼レンズ4を透過して観察者の眼に入射しないように設定される。
The inclination angles of the two
凹部34a,34bは、パターン線の線幅に応じた本数のV溝134で構成することができる。すなわち、線幅が狭いパターン線32aを形成する凹部34aは、少ない本数のV溝134構成し、線幅が広いパターン線32bを形成する凹部34bは、多い本数のV溝134で構成することができる。例えば、線幅がwの狭いパターン線32aの凹部34aを3本のV溝134で構成し、線幅が4wの広いパターン線32bの凹部34bを12本のV溝134で構成する。
The
このような構成のレチクル30A2を備えたライフルスコープRSにおいても、観察対象側からパターン形成面31aに入射した光が、V溝134,134,134…の傾斜面140で屈折し、ライフルスコープの光軸Zから離間する方向に偏向されて、光学部材の対向面31bから出射する。このとき、光学部材の対向面31bから出射する偏向光の出射角度は、接眼レンズ4を透過し得る出射角度よりも大きいため接眼レンズ4から観察者の眼に入射しない。そのため、接眼レンズ4側から標的となる観察対象を目視する観察者には、凹部34a,34bが設けられた部分からの光が見えず、パターン線32a,32bが暗黒の線として視認されてレチクルパターン32の像が明瞭に観察される。
Even in the riflescope RS provided with the reticle 30A 2 having such a configuration, the light incident on the
レチクル30A2においては、1本のパターン線が、線幅に応じた複数のV溝134により構成される。このため、凹部を単一のV溝で構成した場合と比較して、凹部の深さを大幅に抑制することができ、これにより、レチクルの厚さを薄くできるとともに、発射時の衝撃や外力に対する抗力を向上させたレチクルを提供することができる。さらに、パターン線32a,32bを線幅に比例した本数のV溝134で構成すれば(単位線幅当たりのV溝の形成密度を同一とすれば)、線幅によらずコントラストが均一なレチクルパターンを得ることができる。
In the reticle 30A 2 , one pattern line is composed of a plurality of V-
本実施形態に含まれる第3構成形態のレチクル30A3では、パターン線32a,32bは、光学部材のパターン形成面31aに設けられた凹凸部35a,35b(凹凸部35bは不図示)により構成される。図3(a)及び図6(a)に対応するパターン線32aの模式的な断面図を図7に示す。凹凸部35aは、パターン形成面31aから観察対象側に突出する凸条133と、パターン形成面31aに開くV溝134とが交互に連結された複合構成になっている。すなわち、凹凸部35a(及び35b)は、パターンの線幅よりも幅が狭い凸条133とV溝134が線幅方向に交互に設けられて構成される。このようなレチクル30A3においては、1本のパターン線が、線幅に応じた複数の凸条133とV溝134の連結構造により構成される。
In the reticle 30A 3 of the third configuration form included in the present embodiment, the
このため、凹凸部を単一の凸条またはV溝からなる構成、または一組の凸条及びV溝からなる構成とした場合と比較して、パターン形成面31aから突出する凸条部の高さを大幅に抑制でき、かつパターン形成面31aから陥没するV溝部の深さを大幅に抑制することができる。これにより、レチクルの厚さを薄く構成できる。また、凸条の損傷を抑制して保管時や組み付け時等の取り扱いを容易とし、発射時の衝撃や外力に対する抗力が高いレチクルを提供することができる。さらに、パターン線32a,32bを線幅に比例した本数の凸条133とV溝134で構成すれば、線幅によらずコントラストが均一なレチクルパターンを得ることができる。
Therefore, the height of the convex portion protruding from the
ライフルスコープRSの光軸Zに対する凸条133の傾斜面140の傾斜角度と、光軸Zに対するV溝134の傾斜面140の傾斜角度は、既述した構成形態と同様に設定され、レチクル30A3から出射する偏向光が、接眼レンズ4を透過して観察者の眼に入射しないように設定される。凹凸部35a,35bを構成する凸条133及びV溝134の本数は、パターン線の線幅に応じて設定することができ、線幅が狭いパターン線32aを形成する凹凸部35aの凸条133及びV溝134の本数は少なく、線幅が広いパターン線32bを形成する凹凸部35bの凸条133及びV溝134の本数は多く設定される。
The inclination angle of the
このように構成さるレチクル30A3では、観察対象側(図7における左側)からパターン形成面31aに入射した光が、凸条133の傾斜面140及びV溝134の傾斜面140で屈折し、いずれもライフルスコープの光軸Zから離間する方向に偏向されてレチクル30A3から出射する。レチクル30A3から出射する偏向光の出射角度は、接眼レンズ4を透過し得る出射角度よりも大きいため接眼レンズ4から観察者の眼に入射せず、レチクル30A3や接眼レンズ4等を保持する鏡筒の内周面などに吸収される。そのため、観察者には凹凸部35a,35bが設けられた部分からの光が見えず、パターン線32a,32bが暗黒の線として視認されるレチクルパターン32の像が明瞭に観察される。
In the reticle 30A 3 configured in this way, the light incident on the
以上説明したレチクル30A(30A1,30A2,30A3)においては、レチクルパターン32が、光学部材のパターン形成面31aに設けられた凸部及び/または凹部により構成される。凸部33a,33bはレチクルパターン32を構成する線の幅方向に並列して長さ方向に延びる複数の凸条133により構成され、凹部34a,34bはレチクルパターン32を構成する線の幅方向に並列して長さ方向に延びる複数のV溝134により構成される。凹凸部35a,35bは、レチクルパターン32を構成する線の幅方向に並列して長さ方向に延びる複数の凸条133及びV溝134の複合体により構成される。
In the reticle 30A (30A 1 , 30A 2 , 30A 3 ) described above, the
このため、凸部を複数の凸条で構成したレチクル30A1においては、パターン形成面31aから突出する凸部の高さを大幅に抑制することができる。これにより、レチクルの厚さを薄くできるとともに、凸部の損傷を抑制して取り扱いが容易なレチクルを提供することができる。凹部を複数のV溝で構成したレチクル30A2においては、凹部の深さを大幅に抑制することができ、これにより、レチクルの厚さを薄くできるとともに、発射時の衝撃や外力に対する抗力を向上させたレチクルを提供することができる。凹凸部を凸条とV溝の複合構造としたレチクル30A3においては、パターン形成面31aから突出する凸条部の高さを大幅に抑制でき、パターン形成面31aから陥没するV溝部の深さを大幅に抑制することができる。これにより、レチクルの厚さを薄くできるとともに、凸条の損傷を抑制して保管時や組み付け時等の取り扱いを容易とし、発射時の衝撃や外力に対する抗力が高いレチクルを提供することができる。
Therefore, in the reticle 30A 1 in which the convex portion is composed of a plurality of convex portions, the height of the convex portion protruding from the
さらに、本実施の形態に係るレチクル30Aでは、パターン線を構成する凸条やV溝等の本数を適宜変更することにより、所望線幅のパターン線を容易に形成できる。そのため、レチクルパターンの基本構成は同一であるが、レチクルパターンを構成する各パターン線の線幅や組み合わせが異なる複数種類のレチクルを、光学部材31の板厚等を変更することなく容易に構成することができる。さらに、凸部や凹部等を単一の凸条やV溝等で構成した場合と比較して、パターンの明暗ムラを抑制してコントラストが均一なレチクルパターンを得ることができる。なお、傾斜面140を平坦な面とした構成を例示したが、傾斜面は曲面や放物面等であっても良い。
Further, in the reticle 30A according to the present embodiment, a pattern line having a desired line width can be easily formed by appropriately changing the number of ridges, V-grooves, etc. constituting the pattern line. Therefore, although the basic configuration of the reticle pattern is the same, a plurality of types of reticles having different line widths and combinations of the pattern lines constituting the reticle pattern can be easily configured without changing the plate thickness of the
次に、以上のようなレチクル30Aにおいて、傾斜面140で偏向された偏向光が観察者の眼に入射しないように設定される傾斜面140の傾斜角度について、レチクル30A1を例として説明する。
Next, in the reticle 30A as described above, the inclination angle of the
図8に示すように、レチクル30A1における凸条133の頂角をα、光軸Zに対する傾斜面140の傾斜角をα/2とする。このとき傾斜面140に入射した光は、傾斜角α/2が大きいほど光軸に近く、傾斜角α/2が小さいほど光軸Zから離れる方向に屈折する。そのため、傾斜面140に入射して屈折した光が接眼レンズ4に入射しないようにするためには、基本的には、傾斜面140の傾斜角α/2は所定角度以下とすることが好ましい。この所定角度(便宜的に「第1所定角度」という。)α1/2は、主として、対物レンズ1の集光角θとレチクル30A1の基材(光学部材31)の屈折率nと接眼レンズ4の開口(光束取り込み角)Vとに基づいて求めることができる。
As shown in FIG. 8, the apex angle of the
ライフルスコープの場合、対物レンズ1の集光角θは10°~30°程度、射出成形に適したレチクルの基材の屈折率nは1.46~1.53程度、接眼レンズ4の光束取り込み角Vは18°~26°程度である。そのため、上記第1所定角度α1/2は、接眼レンズ4の光束取り込み角Vに応じてほぼ定まる。接眼レンズ4の光束取り込み角Vが18°の光学系を用いた場合に第1所定角度α1/2は54°~58°、光束取り込み角Vが26°の光学系を用いた場合に第1所定角度α1/2は42°~47°となる。この角度は凸条133をV溝134とした場合についても同様である。
In the case of a riflescope, the focusing angle θ of the
さらに、レチクル基材の材料としてガラスモールド加工や、注型成形などに適した材料においてはレチクル基材の屈折率nは1.43~1.8程度である。このような基材を用いた場合、上記第1所定角度α1/2は、接眼レンズ4の光束取り込み角Vが18°の光学系で52°~70°、光束取り込み角Vが26°の光学系で39°~62°となる。この角度は凸条133をV溝134とした場合についても同様である。
Further, in a material suitable for glass molding or casting as a material for the reticle base material, the refractive index n of the reticle base material is about 1.43 to 1.8. When such a base material is used, the first predetermined angle α 1/2 has an optical system having a luminous flux capture angle V of 18 ° of the
一方、傾斜面140の傾斜角α/2が小さくなると、傾斜面140に入射して屈折した光の光軸Zに対する傾斜角が大きくなり、一方の傾斜面(傾斜角がα/2の傾斜面)140に入射して屈折した光が、他方の傾斜面(傾斜角が-α/2の傾斜面)140に入射するようになる。このような光は他方の傾斜面への入射角が大きいために他方の傾斜面で全反射され、いわゆる迷光となって接眼レンズ4に入射し得る。そのため、このような迷光の発生を抑制するためには、傾斜面140の傾斜角α/2は所定角度以上とすることが好ましい。この所定角度(便宜的に「第2所定角度」という。)α2/2は、主として、対物レンズ1の集光角θとレチクル30A1の基材の屈折率nと接眼レンズ4の光束取り込み角Vとに基づいて求めることができる。
On the other hand, when the inclination angle α / 2 of the
射出成型に適した基材においては、対物レンズ1として集光角θ=10°の光学系を用いた場合、接眼レンズ4の光束取り込み角Vが18°で、第2所定角度α2/2は21°~22°、光束取り込み角Vが26°では、第2所定角度α2/2は23°~24°となる。また、対物レンズ1として集光角θが30°の光学系を用いた場合、接眼レンズ4の光束取り込み角Vが18°で、第2所定角度α2/2は23°~24°、光束取り込み角Vが26°では、第2所定角度α2/2は25°~26°となる。この角度は凸条133をV溝134とした場合についても同様である。
In a substrate suitable for injection molding, when an optical system having a focusing angle θ = 10 ° is used as the
さらに、ガラスモールド加工や、注型成形などに適した基材においては、対物レンズ1として集光角θ=10°の光学系を用いた場合、接眼レンズ4の光束取り込み角Vが18°で、第2所定角度α2/2は21°~24°、光束取り込み角Vが26°では、第2所定角度はα2/223°~25°となる。また、対物レンズ1として集光角θが30°の光学系を用いた場合、接眼レンズ4の光束取り込み角Vが18°で、第2所定角度α2/2は23°~25°、光束取り込み角Vが26°では、第2所定角度α2/2は25°~27°となる。この角度は凸条133をV溝134とした場合についても同様である。
Further, in a substrate suitable for glass molding or casting, when an optical system having a focusing angle θ = 10 ° is used as the
以上から、凸条133(V溝134)の傾斜面140の傾斜角度α/2は、第1所定角度α1/2以下であることが好ましく、さらに第2所定角度α2/2以上である角度範囲内(α2/2≦α/2≦α1/2)で設定することが好ましい。具体的には、傾斜面140の傾斜角度α/2を21°≦α/2≦70°に設定することで、ガラスモールド加工や注型成形に好適な比較的高屈折率基材のレチクルを用いたライフルスコープでパターン線32a,32bを明瞭に視認することが可能になる。また、傾斜面140の傾斜角度α/2を21°≦α/2≦58°に設定することで、射出成形に好適な基材のレチクルを用いたライフルスコープでパターン線32a,32bを明瞭に視認することが可能になる。
From the above, the inclination angle α / 2 of the
また、傾斜面140の傾斜角度α/2を26°≦α/2≦42°に設定すれば、射出成形に好適な基材のレチクル及び、ガラスモールド加工や注型成形に好適なほとんどの基材のレチクルを用いたライフルスコープでコントラストが高いパターン線32a,32bを明瞭に視認することができる。さらに、傾斜面140の傾斜角度α/2を27°≦α/2≦39°に設定すれば、ガラスモールド加工や、樹脂材料を用いた射出成形、注型成形を含め、型を用いて成形加工により形成されるレチクルを用いたライフルスコープのほぼ全てについてコントラストが高いパターン線32a,32bを明瞭に視認することができる。
Further, if the inclination angle α / 2 of the
[第2実施形態]
次に、第2実施形態のレチクル30Bについて説明する。第2実施形態のレチクル30Bは、パターン線32a,32bが暗黒ではなく、観察対象側からの光を一部透過して観察者が観察対象を視認可能に構成される。第2実施形態のレチクル30Bは、凸部33a,33bにおける凸条133、凹部34a,34bにおけるV溝134、凹凸部35a,35bにおける凸条133及びV溝134の、断面形状の一部のみが異なり、他は既に説明した第1実施形態のレチクル30Aと同様である。そこで、以下では相違する部分を中心に説明する。
[Second Embodiment]
Next, the reticle 30B of the second embodiment will be described. In the reticle 30B of the second embodiment, the
図9に、レチクル30B1をパターン線32aに垂直な面で切断した模式的な断面図を示しており、この図を参照して第1構成形態のレチクル30B1について説明する。レチクル30B1は、凸条133を構成する一対の傾斜面140,140の間に、観察対象側から入射した光を観察者が視認し得るように透過する透過面145を設けて構成される。透過面145は、凸条133の頂部を平坦に削り落としたような態様であり、左右の傾斜面140、140の間を結んで透過面145がパターン形成面31aと略平行に形成される。
FIG. 9 shows a schematic cross-sectional view of the reticle 30B 1 cut along a plane perpendicular to the
このような構成のレチクル30B1では、観察対象側からレチクル30B1に入射した光のうち傾斜面140に入射した光は、傾斜面140で屈折して光軸Zから離間する方向に偏向され光学部材の対向面31bから出射する。このように偏向された光は光路外に導出されるため観察者の目には見えず暗黒の線像として入射する。一方、観察対象側からレチクル30B1に入射した光のうち透過面145に入射した光は、透過面145でほとんど屈折されることなく光軸Zに沿って対向面31bから出射する。対向面31bから出射した光は接眼レンズ4を通り、観察者の目に観察対象の部分的な像が入射する。
In the reticle 30B 1 having such a configuration, among the light incident on the reticle 30B 1 from the observation target side, the light incident on the
隣接する他の凸条133も同様であり、観察対象側から傾斜面140,140,140…に入射した光は光路外に偏向される。そのため観察者の目には複数の暗黒の線像が入射し、観察者にはこれらの複数の線像が一体になってパターン線32a,32bの像として認識される。また、観察対象側から透過面145,145,145…に入射した光は光軸Zに沿って透過する。そのため観察者の目には複数の観察対象の部分的な像が入射し、観察者にはこれらの部分的な像が一体になって観察対象の像として認識される。
The same applies to the other
図10は、パターン線32bと観察対象Tとが重なった状況で、これらの像が観察者にどのように認識されるかを説明するための説明図であり、(a)は第1実施形態のレチクル30Aの場合、(b)は第2実施形態のレチクル30Bの場合である。図10(a)に示すように、第1実施形態のレチクル30Aでは、パターン線32bが暗黒の線になり、観察者にはこのパターン線32bと重なった部分の観察対象Tの像は見えない。一方、図10(b)に示すように、第2実施形態のレチクル30Bでは、パターン線32bの部分は複数の暗黒の線像と観察対象Tの部分的な透過像とが合成された状態になる。そのため、観察者にはパターン線32bの像と観察対象Tの像の両方が視認され、薄暗いパターン線32bを通して観察対象Tが見えるように認識される。これは、透明なガラス板に、光を透過しない遮蔽部と光を透過するスリット部とを交互に密接して形成したスリット板を通して観察対象を見たときに似た状況といえる。
FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining how these images are perceived by the observer in a situation where the
図9には、凸条133を構成する一対の傾斜面140,140の間(凸条の頂部)に透過面145を設けた構成を例示したが、隣接する凸条133,133の対向する二つの傾斜面140,140の間(隣接する凸条間の底部)に透過面145を設けてもよく、凸条の頂部と凸条間の底部の両方に設けてもよい。
FIG. 9 illustrates a configuration in which the
図11に、第2構成形態のレチクル30B2をパターン線32aに垂直な面で切断した断面図を示す。レチクル30B2は、V溝134を構成する一対の傾斜面140,140の間(V溝の底部)に、観察対象側から入射した光を観察者が視認し得るように透過する透過面145を設けて構成される。透過面145は、V溝134の底部を平坦に埋めたような態様であり、左右の傾斜面140,140の間を結んで透過面145がパターン形成面31aと略平行に形成される。
FIG. 11 shows a cross-sectional view of the reticle 30B 2 of the second configuration form cut along a plane perpendicular to the
このような構成のレチクル30B2においても、観察対象側から入射した光の挙動は第1構成形態のレチクル30B1と同様である。すなわち、観察対象側からレチクル30B2に入射した光のうち傾斜面140に入射した光は、傾斜面140で屈折して光軸Zから離間する方向に偏向され光路外に出射するため、観察者の目には暗黒の線像として入射する。また、観察対象側からレチクル30B2に入射した光のうち透過面145に入射した光は、透過面145でほとんど屈折されることなく光軸Zに沿って進み観察者の目に観察対象の部分的な像が入射する。
Even in the reticle 30B 2 having such a configuration, the behavior of the light incident from the observation target side is the same as that of the reticle 30B 1 in the first configuration form. That is, among the light incident on the reticle 30B 2 from the observation target side, the light incident on the
隣接する他のV溝134も同様であり、観察対象側から傾斜面140,140,140…に入射した光は光路外に偏向され、観察者の目には複数の暗黒の線像が入射する。観察者にはこれらの複数の線像が一体になってパターン線32a,32bの像として認識される。観察対象側から透過面145,145,145…に入射した光は光軸に沿って透過し、観察者の目には複数の観察対象の部分的な像が入射する。観察者にはこれらの部分的な像が一体になって観察対象の像として認識される。
The same applies to the other adjacent V-
そのため、例えばパターン線32bの部分は複数の暗黒の線像と観察対象Tの部分的な透過像とが合成された状態になり、図10(b)に示したように、観察者には薄暗いパターン線32bを通して観察対象Tが見えるように認識される。
Therefore, for example, the portion of the
なお、図11には、V溝134を構成する一対の傾斜面140,140の間(V溝の底部)に透過面145を設けた構成を例示したが、隣接するV溝134,134の背中合わせの二つの傾斜面140,140の間(隣接するV溝間の頂部)に透過面145を設けてもよく、V溝の底部とV溝間の頂部の両方に設けてもよい。
Although FIG. 11 illustrates a configuration in which the
第3構成形態のレチクル30B3は、複数の凸条133及びV溝134からなるが凹凸部35における、凸条133の頂部及び/またはV溝134の底部に平坦な透過面145を設けて構成される。図12には、凸条133の頂部とV溝134の底部の両方に透過面145を形成した構成の凹凸部35aの断面図を例示する。これは、上述した第1構成形態のレチクル30B1と第2構成形態のレチクル30B2とを一体化させた構造であり、観察対象側から入射した光の挙動は、既述した第1,第2構成形態のレチクル30B1,30B2と同様である。
The reticle 30B 3 of the third configuration form is composed of a plurality of
すなわち、観察対象側からレチクル30B3に入射した光のうち傾斜面140に入射した光は、光軸Zから離間する方向に偏向されて光路外に出射し観察者の目には暗黒の線像として入射する。観察者にはこれらの複数の線像が一体になってパターン線32a,32bの像として認識される。観察対象側からレチクル30B3に入射した光のうち透過面145に入射した光は、光軸Zに沿って進み観察者の目に観察対象の部分的な像が入射する。観察者にはこれらの部分的な像が一体になって観察対象の像として認識される。そのため、パターン線32bの部分は複数の暗黒の線像と観察対象Tの部分的な透過像とが合成された状態になり、図10(b)に示したように、観察者には薄暗いパターン線32bを通して観察対象Tが見えるように認識される。
That is, of the light incident on the reticle 30B 3 from the observation target side, the light incident on the
なお、図12には、凸条133を構成する一対の傾斜面140,140の間(凸条の頂部)、及びV溝134を構成する一対の傾斜面140,140の間(V溝の底部)の両方に透過面145を設けた構成を例示したが、透過面145をいずれか一方(例えば凸条の頂部)にのみ設ける構成としても良い。
In addition, in FIG. 12, between the pair of
以上説明した第2実施形態のレチクル30B(30B1,30B2,30B3)において、凸部33(33a,33b),凹部34(34a,34b)、凹凸部35(35a,35b)における透過面145の構成比率ζは1%~99%とすることができる。図9,図11,図12の各図中に示すように、光軸方向に見た傾斜面140の幅をs1,s2とし、透過面145の幅をt1,t2とする。このとき、凸部33における透過面145の構成比率ζはζ=t1/(2s1+t1)、凹部34における透過面145の構成比率はζ=t2/(2s2+t2)、凹凸部35にける透過面145の構成比率はζ=(t1+t2)/(2s1+t1+2s2+t2)で求められる。
In the reticle 30B (30B 1 , 30B 2 , 30B 3 ) of the second embodiment described above, the transmission surface in the convex portion 33 (33a, 33b), the concave portion 34 (34a, 34b), and the uneven portion 35 (35a, 35b). The composition ratio ζ of 145 can be 1% to 99%. As shown in FIGS. 9, 11, and 12, the widths of the
透過面145の構成比率ζを変化させたときの、観察対象Tとパターン線32bの見え方を模式的に示した説明図を図13(a),(b),(c)に示す。各図における透過面145の構成比率ζは、(a),(b),(c)の順にζ1<ζ2<ζ3である。図示するように、透過面145の構成比率ζが小さいほどパターン線32bが明瞭に視認され、透過面145の構成比率ζが大きくなるほど観察対象Tが明瞭に視認される。透過面145がパターン形成面31aと平行な平面である場合、透過面145の構成比率は光軸に沿った光の透過率とほぼ同義になる。
13 (a), 13 (b), and 13 (c) show explanatory diagrams schematically showing the appearance of the observation target T and the
ここで、人間の目のコントラスト識別能力は1~2%程度である(ウェーバー・フェヒナーの法則)。すなわち、人間の目は1%程度の輝度差がある2つの物体を識別することができる。そのため、明るい背景の中に1%程度暗いパターン線を識別することができ、暗いパターン線の中に1%程度明るい観察対象を認識することができる。従って、凸部33,凹部34、凹凸部35における透過面145の構成比率ζを1%~99%とすることにより、観察対象Tとパターン線32a,32bの両方を視認することができる。なお、透過面145の構成比率ζは10%~40%とすることが好ましい。ζ<10%では観察対象Tの細かい動きを視認しにくくなり、ζ>40ではパターン線32a,32bが薄くなってターゲットに照準を合わせづらくなるからである。また、構成比率ζを25%~30%とすることがより好ましい。この範囲内で構成比率ζを設定すれば、快晴の昼光下のような明るい状況でも夕方や月光下のような薄暗い状況でも、観察対象T及びパターン線32a,32bを視認でき、容易にターゲットに照準を合わせられるからである。
Here, the contrast discrimination ability of the human eye is about 1 to 2% (Weber-Fechner's law). That is, the human eye can distinguish between two objects having a brightness difference of about 1%. Therefore, it is possible to identify a pattern line that is about 1% dark in a bright background, and it is possible to recognize an observation target that is about 1% bright in a dark pattern line. Therefore, by setting the composition ratio ζ of the
また、人間の目は0.1mm程度の分解能を持つといわれる。例えば、暗黒の中に2本の明線が並んで形成された構造を裸眼で見たときに、明線の間隔が0.1mmよりも大きいと人間は2本の線として認識し、間隔が0.1mmよりも小さいと人間は1本の線として認識する。同様に、明るい背景の中に2本の暗線が並んで形成された構造を裸眼で見たときに、暗線の間隔が0.1mmよりも大きいと、人間は2本の線として認識し、暗線の間隔が0.1mmよりも小さいと、人間は1本の線として認識する。そのため、明線と暗線が繰り返されるレチクル30Bにおいては、観察者がレチクルパターン32を目視したときの隣接する透過面145の間隔及び隣接する傾斜面140の間隔が各々0.1mm以下となるように設定することが好ましい。
Further, the human eye is said to have a resolution of about 0.1 mm. For example, when a structure formed by arranging two bright lines side by side in darkness is viewed with the naked eye, humans recognize that the distance between the bright lines is larger than 0.1 mm as two lines, and the distance is large. Humans recognize it as a single line if it is smaller than 0.1 mm. Similarly, when a structure formed by arranging two dark lines side by side in a bright background is viewed with the naked eye, if the distance between the dark lines is larger than 0.1 mm, humans recognize it as two lines and the dark lines. If the distance between the lines is smaller than 0.1 mm, humans recognize it as a single line. Therefore, in the reticle 30B in which bright lines and dark lines are repeated, the distance between the adjacent transmission surfaces 145 and the distance between the adjacent
ライフルスコープRSにおいては、レチクル30Bの像は接眼レンズ4で拡大され観察者の目に入射する。いま、接眼レンズ4の倍率を5倍と仮定すれば、透過面145の間隔及び傾斜面140の間隔は0.1/5=0.02mm=20μm以下に設定することが好ましい。また、レチクル30Bを第1焦点面に配設し最高倍率32倍のズーム光学系を組んだ場合には、透過面145の間隔及び傾斜面140の間隔を0.1/(32/5)=0.0156mm=15.6μm以下に設定することが好ましい。このように、透過面145の間隔及び傾斜面140の間隔、より端的には凸条133やV溝134の形成ピッチは、レチクル30を用いる光学系の構成に応じて設定することができる。
In the riflescope RS, the image of the reticle 30B is magnified by the
前述した透過面145の構成比率ζは、パターン線の幅方向の位置、あるいはパターン線の長さ方向の位置によって異なる比率に設定することができる。例えば、図14に示すように、パターン線32bについて、線幅方向の外側に位置する凸条133は透過面145の構成比率ζを低く(観察対象からの光の透過率を低く)、内側に位置する凸条133は透過面145の構成比率ζを高く(観察対象からの光の透過率を高く)設定する。具体的には、線幅方向の外縁に位置する1列~数列の凸条133は外光強度・倍率が変化しても線を黒く保てる構成比率とし、その内側に位置する凸条133は外光強度・倍率が変化してもターゲットを視認できる構成比率に設定する。このような構成によれば、パターン線32bの輪郭が暗線で明確に視認されるためターゲットに容易に照準を合わせることができ、パターン線32bの内側でも観察対象が視認できるため、視野内に捕捉したターゲットが小さい場合でもターゲットを見失うことなく照準を合わせることができる。
The composition ratio ζ of the
また、図15に示すように、パターン線32bについて、凸条133の透過面145の構成比率ζは、レチクルパターン32の外周側で低く、中心寄りで高く設定する。このような構成によれば、外周側でパターン線32bが明確に視認されるため容易にターゲットに照準を合わせることができ、中心寄りではパターン線32bの内側でもターゲットが視認できるため、視野内に捕捉したターゲットが小さい場合でもターゲットを見失うことなく照準を合わせることができる。以上は線幅が広いパターン線32bに適用した構成を例示したが、線幅が狭いパターン線32aに適用することもできる。
Further, as shown in FIG. 15, for the
なお、透過面145をパターン形成面31aと略平行な平面とした構成を説明したが、透過面145は曲率半径が所定以上の面であれば、曲面や放物面等であっても良い。具体的な構成例を図16に示す。図16における(a)は凸条133の頂部に曲率半径rの凸状の透過面145を形成した構成例、(b)は凸条133の頂部に曲率半径-rの凹状の透過面145を形成した構成例、(c)はV溝134の底部に曲率半径-rの凹状の透過面145を形成した構成例である。
Although the configuration in which the
透過面145が曲面の場合、透過面145に入射した光は透過面の曲率に応じた広がり角で発散するが、入射光の一部は接眼レンズ4を通って観察者の目に入射する。観察者の目に入射する光は透過面145の曲率半径が小さいほど少なくなり、観察対象の部分像も歪んだ形になる。しかし、透過面145の曲率半径が所定以上であれば、観察対象の部分像は大きく歪むことなく観察者が視認できる。上記所定値はライフルスコープの構成や観察対象の明るさ等により相違するが、概ね2μm以上であれば観察対象の像を視認することができる。
When the transmitting
次に、第3の実施形態として、レチクルパターン32の中心にポインターを有するレチクルユニット3について図17~図19を参照して説明する。これらの図面は、レチクルユニット3の構成を説明するための説明図であり、図17は照明光の光路を示す説明図、図18はレチクルのパターン形成面31aに形成される反射部の斜視図、図19はレチクルパターン32に対する照明光の投射状態を示すレチクルユニットの正面図である。
Next, as a third embodiment, the
レチクルユニット3は、レチクル30Cと、照明光を放射する光源38と、光源38から放射された光を集光する集光部(例えば、コンデンサレンズ)39と、を有して構成される。レチクル30Cは、第1実施形態として説明したレチクル30A1~30A3、及び第2の実施形態として説明したレチクル30B1~30B3のいずれかを基礎とし、さらに光学部材のパターン形成面31aに、反射面を有する反射部37が設けられて構成される。
The
反射部37は、光学部材31のパターン形成面31aの略中央部に開口する凹部37aとして形成され、この凹部37aを構成する面の一部が反射面37cを構成する。反射部37は、概観的には、円柱を斜めに切断したような形状で、反射面37cをパターン形成面31aに射影したときの形状は円形である。反射部37は、十字線状のレチクルパターン32においてx軸方向に延びるパターン線とy軸方向に延びるパターン線の交点、すなわち円板状のレチクル30Cの中心に位置し、光学部材31のパターン形成面31a側(観察対象側)に形成される。
The reflecting
光源38から放射された照明光は集光部39で集光され、その像が反射部37の反射面37c上に形成される。光源38の像は反射面37cでライフルスコープRSの光軸方向(z軸方向)に反射され、学部材の対向面31bから出射する。既述したように、接眼レンズ4は二次像IM2と重ね合わせてレチクルパターン32の像を視認可能に構成される。反射面37cは接眼レンズ4の焦点深度内に設けられており、反射面37cで反射された光源38の像も合わせて観察することができる。そのため、観察者はレチクルパターン32の中心、すなわち、ライフルスコープRSの光軸上に、光源38の像をドット像として視認することができる。
The illumination light emitted from the
ここで、集光部39は、光源38から放射された照明光を、少なくとも延長線が交差する2本のパターン線に挟まれた角度位置から反射部37(反射面37c)に導くように構成される。レチクルパターンが十字線の場合には、図19に示すように、集光部39は、光源38から放射された光が、x軸方向に延びるパターン線及びy軸方向に延びるパターン線に対して略45°傾いた角度位置から光学部材31に入射し、反射面37cに入射するように構成される。換言すれば、集光部39から反射部37に向かう照明光の光軸が、x軸及びy軸に対して略45°となるように設定される。そのため、照明光がパターン線を構成する凸部や凹部等に入射して相互作用を生じるようなことがほとんど無く、これにより明るいドット像(輝点)を表示でき、かつコントラストが高いレチクルパターン像を表示するレチクルユニットを得ることができる。
Here, the condensing
また、図17に示すように、集光部39は、光源38から放射された照明光を、パターン形成面31aと対向面31bとの間に位置する光学部材31の側面から入射して、反射部37に導くように構成される。図示する構成例では、照明光の光軸は反射面37c上でライフルスコープRSの光軸Zと交わるが、この照明光の光軸とライフルスコープの光軸Zとの交差角を直角ではなく、照明光の光軸を延長した延長線がパターン形成面31aと交差するような角度にしてレチクルユニットを構成している。このような構成によれば、照明光が凸部や凹部等に入射することを抑止することができ、これにより、ドット像の輝度を向上させるとともに、レチクルパターン像のコントラストを更に高めたレチクルユニットを得ることができる。
Further, as shown in FIG. 17, the condensing
第1実施形態のレチクル30A、第2実施形態のレチクル30B、第3実施形態のレチクル30Cは、型を用いた成形加工により形成することができる。型を用いた成形加工として、ガラスモールド加工や、樹脂材料を用いた射出成形、注型成形などが例示される。樹脂材料としては、アクリル樹脂とも称されるメタクリル樹脂(PMMA)やポリカーボネート(PC)、環状オレフィンポリマー(COP)などが例示される。型を用いて成形加工を行うことにより、高精度のレチクルを容易に製作することができ、さらに樹脂材料を用いた成形加工によれば、高い生産性で安価にレチクルを製作することができる。
The reticle 30A of the first embodiment, the reticle 30B of the second embodiment, and the
さらに、レチクル30Cにおいては、レチクルパターン32に加えて照明光を反射する反射部37が成形加工により一体に形生成される。そのため、従来においては、レチクルパターンが形成されたガラス製のレチクル部と、反射部が形成された樹脂製の光学部材との複合構造であり、両者の製造及び組み立てが必要であった焦点板を、本構成のレチクル30Cでは一回の成形加工で一体に形成することができる。これにより、従来では比較的高価であったポインター機能を備えたレチクルを低廉な価格で提供することができる。
Further, in the
なお、凸部33や凹部34等をパターン形成面31a側にのみ設けた構成を例示したが、凸部及び/または凹部をパターン形成面31a側及び対向面31b側に形成しても良い。また、凸条133やV溝134等の傾斜面140の傾斜角度は、凸条133を構成する二つの傾斜面140,140の傾斜角度が同一の構成を例示したが、ライフルスコープの光軸Zに対するパターン線の形成位置等に応じて、二つの傾斜面140,140の傾斜角度が異なるように構成しても良い。さらに、凸条133やV溝134等を構成する面の一方を傾斜面とし他方を光軸Zに平行な面としても良い。
Although the configuration in which the convex portion 33, the concave portion 34, and the like are provided only on the
また、凸条133やV溝134等に入射した光が屈折して偏向する形態を例示したが、凸条133やV溝134等に入射した光が反射して偏向するように構成しても良く、反射と屈折とを組み合わせて偏向するように構成しても良い。また、凸部の例としてパターン線の長さ方向に稜線が延びる凸条133を示したが、凸部33は多数の四角錐状(ピラミッド状)の突起がパターン線の延びる方向(及び幅方向)に並ぶような構成であっても良い。凹部34についても同様である。
Further, although the embodiment in which the light incident on the
また、実施形態では、レチクル30を備えた光学機器としてライフルスコープRSについて説明したが、ライフルスコープは、実施形態に係るレチクルを利用する光学機器の一例であり、フィールドスコープや双眼鏡等の望遠鏡、測距計やトランシット等の測量器、眼球検査装置やファイバースコープ等の医療用スコープ、各種顕微鏡など、様々な光学機器に適用可能である。
Further, in the embodiment, the riflescope RS has been described as an optical device provided with the
RS ライフルスコープ(光学機器)
Z ライフルスコープの光軸
1 対物レンズ
3 レチクルユニット
4 接眼レンズ
30 レチクル
30A 第1実施形態のレチクル(30A1,30A2,30A3)
30B 第2実施形態のレチクル(30B1,30B2,30B3)
30C 第3実施形態のレチクルユニットのレチクル
31 光学部材
31a 光学部材の一方の面(パターン形成面)
31b 光学部材の他方の面(対向面)
32 レチクルパターン(パターン)
32a 線幅が狭いパターン線(パターンを構成する線)
32b 線幅が広いパターン線(パターンを構成する線)
33a,33b 凸部
34a,34b 凹部
35a,35b 凹凸部
37 反射部
37c 反射面
38 光源
39 集光部
133 凸条
134 V溝(溝)
140 傾斜面
145 透過面
RS rifle scope (optical equipment)
Optical axis of
30B Second embodiment reticle (30B 1 , 30B 2 , 30B 3 )
31b The other surface (opposing surface) of the optical member
32 Reticle pattern (pattern)
32a Pattern line with narrow line width (line that composes the pattern)
32b Pattern line with wide line width (line that composes the pattern)
33a,
140
Claims (24)
前記パターンは、板状の光学部材の少なくとも一方の面に設けられた凸部を備え、
前記凸部は、前記パターンを構成する線の幅方向に並列して長さ方向に延びる複数の凸条により構成され、
前記レチクルを通して前記観察対象を見たときに、前記観察対象側から前記レチクルに入射した光が、前記凸部により偏向されることにより前記パターンの像が前記観察者に視認されるように構成したことを特徴とするレチクル。 In a reticle in which a pattern is formed that serves as an index when the observer visually recognizes the observation target.
The pattern comprises protrusions provided on at least one surface of the plate-like optical member.
The convex portion is composed of a plurality of convex stripes extending in the length direction in parallel with the width direction of the lines constituting the pattern.
When the observation target is viewed through the reticle, the light incident on the reticle from the observation target side is deflected by the convex portion so that the image of the pattern can be visually recognized by the observer. A reticle characterized by that.
前記幅が異なる線は、線幅に応じた複数の前記凸条により形成されることを特徴とする請求項1または2に記載のレチクル。 The pattern has lines of different widths
The reticle according to claim 1 or 2, wherein the lines having different widths are formed by the plurality of protrusions according to the line width.
前記反射部の側方に配置されて光を放射する光源と、
前記光源と前記反射部との間に配設されて前記光源から放射された光を集光して前記反射面に導く集光部とを備え、
前記光源から放射され前記集光部により集光されて前記反射面で反射された光を前記光学部材の他方の面から出射させて、前記パターンの像とともに視認されるように構成したことを特徴とするレチクルユニット。 A reticle according to any one of claims 1 to 17 , further comprising a reticle in which a reflective portion having at least a part of a constituent surface as a reflective surface is formed on one surface of the optical member.
A light source that is arranged on the side of the reflective part and emits light,
It is provided with a condensing unit disposed between the light source and the reflecting unit to collect the light radiated from the light source and guide it to the reflecting surface.
The feature is that the light emitted from the light source, collected by the condensing unit, and reflected by the reflecting surface is emitted from the other surface of the optical member so as to be visually recognized together with the image of the pattern. The reticle unit to be.
前記反射部は前記延長線を含む前記2本の線の交点に設けられ、
前記集光部は、前記光源から放射された光を前記2本の線に挟まれた角度位置から前記反射面に導くことを特徴とする請求項18に記載のレチクルユニット。 The pattern has at least two of the lines where the extension lines intersect.
The reflective portion is provided at the intersection of the two lines including the extension line.
The reticle unit according to claim 18 , wherein the light collecting unit guides the light radiated from the light source to the reflecting surface from an angular position sandwiched between the two lines.
前記反射部は前記光学部材の中心部に設けられ、
前記集光部は、前記光源から放射された光を前記2本の線に対して略45°の角度位置から前記反射面に導くことを特徴とする請求項18に記載のレチクルユニット。 The pattern has at least two of the lines whose extension lines intersect at right angles to the center of the optical member.
The reflecting portion is provided in the central portion of the optical member, and the reflecting portion is provided at the center of the optical member.
The reticle unit according to claim 18 , wherein the condensing unit guides light emitted from the light source to the reflecting surface from an angle position of approximately 45 ° with respect to the two lines.
前記対物レンズにより形成される前記観察対象の像若しくは前記観察対象の像と略共役な位置に、前記凸部が設けられた面が配置された請求項1~17のいずれか一項に記載のレチクルまたは請求項18~20のいずれか一項に記載のレチクルユニットと、
前記観察対象の像及び前記凸部により形成される前記パターンの像を重ね合わせて観察する接眼レンズと
を有することを特徴とする光学機器。 With the objective lens
The invention according to any one of claims 1 to 17 , wherein a surface provided with the convex portion is arranged at a position substantially conjugate with the image of the observation target formed by the objective lens or the image of the observation target. The reticle or the reticle unit according to any one of claims 18 to 20 and the reticle unit.
An optical instrument comprising an eyepiece for observing an image of an observation target and an image of the pattern formed by the convex portions in an overlapping manner.
前記パターンは、板状の光学部材の少なくとも一方の面に設けられた凹部を備え、The pattern comprises recesses provided on at least one surface of the plate-like optical member.
前記凹部は、前記パターンを構成する線の幅方向に並列して長さ方向に延びる複数の溝により構成され、The recess is composed of a plurality of grooves extending in the length direction in parallel with the width direction of the lines constituting the pattern.
前記パターンは幅が異なる線を有し、前記幅が異なる線は線幅に応じた複数の前記溝により形成され、The pattern has lines of different widths, and the lines of different widths are formed by the plurality of grooves according to the line width.
前記レチクルを通して前記観察対象を見たときに、前記観察対象側から前記レチクルに入射した光が、前記凹部により偏向されることにより前記パターンの像が前記観察者に視認されるように構成したことを特徴とするレチクル。When the observation target is viewed through the reticle, the light incident on the reticle from the observation target side is deflected by the recess so that the image of the pattern can be visually recognized by the observer. A reticle featuring.
Light incident from the observation target side is transmitted so as to be visible to the observer between the pair of inclined surfaces constituting the groove and / or between the two inclined surfaces of the adjacent grooves. 23. The reticle according to claim 23, wherein a transparent surface is provided.
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