TW201307793A - 用於光學瞄準裝置響應於光學放大調整之可變的標線 - Google Patents

Abstract

一種光學瞄準裝置，其包括一電子控制器，以響應在該瞄準裝置光學放大倍數之改變，將由電子顯示器或靠近該瞄準裝置焦點平面之其他裝置所產生標線之至少一部份重定尺寸。在一些實施例中，該標線靠近該瞄準裝置之一後焦點平面，且可由該電子控制器調整而與光學放大倍數之改變一致，以模擬一前焦點平面標線。亦可以不同放大倍數設定自動改變該標線之功能圖案，以提供不同型式標線，例如在單一光學裝置中之近距離(CQB)標線與狙擊手標線。

Description

用於光學瞄準裝置響應於光學放大調整之可變的標線

本發明有關於一種來福槍瞄準望遠鏡(riflescope)與其他直接觀看光學瞄準裝置，以及用於光協瞄準裝置之標線。

光學瞄準裝置例如來福槍瞄準望遠鏡經常使用於協助武器例如來福槍、手槍、弓等之瞄準。此種光學瞄準裝置典型地包括標線，其可具有各種形狀，例如十字形、柱形、圓形、馬蹄形、點狀、或其他合適形狀，以協助射擊者瞄準目標。除了來福槍瞄準望遠鏡以外，標線亦經常包括於雙筒望遠鏡、觀測者望遠鏡、以及其他光學瞄準裝置中，特別是由觀測者-射擊者組之觀測者所使用之裝置，以協助射擊者使用另一個各別來福槍瞄準望遠鏡以瞄準武器。一些標線包括各種標記，例如：光學射程搜尋標記，以方便估計至已知尺寸目標之距離；維持瞄準標記，用於調整距射擊者各種距離範圍目標之投射體之彈道下垂；以及各種其他標記，以協助射擊者獲得資訊，或調整與武器傾斜度、側風、以及其他射擊條件有關之變數。

在一典型配置中，來福槍瞄準望遠鏡包括一物鏡，其在此物鏡後之前焦點平面形成遠距目標之倒轉影像；以及一影像直立透鏡或稜鏡組件，其位於來福槍瞄準望遠鏡之前焦點平面與目鏡之間。此直立透鏡組件或稜鏡組件將目標之倒轉影像直立，而在後焦點平面形成直立影像，其可 經由其視野中目鏡觀看。在可變放大倍率之來福槍經瞄準望遠鏡中，此直立器組件之透鏡元件可沿其光軸移動，以改變在後焦點平面影像之放大率。來福槍經瞄準望遠鏡可以包括在前焦點平面、後焦點平面、或兩者之標線。

當此標線是位於前焦點平面(FFP標線)時，其經由目鏡觀看之明顯尺寸會受到與遠距目標影像相同程度光學放大倍數調整之影響。重要的是，此影像與FFP標線之明顯尺寸會隨著放大倍數之改變而調整，以致於不論光學放大倍數之改變，使用者可以感受到此標線包含(即，覆蓋或阻擋)此遠距目標之相同部份。

在另一方面，此來福槍瞄準望遠鏡具有設置於後焦點平面標線(RFP標線)，其可以有不同特徵。特別是，由於此標線顯示於直立器組件後之後焦點平面，放大倍數或焦點之任何改變典型地不會影響經由目鏡所觀看RFP標線之明顯尺寸。因此，當使用者藉由移動直立器組件之元件以增加影像放大倍數時，此目標之明顯尺寸會被放大，但在視野中RFP標線之明顯尺寸保持不變。此RFP標線僅重疊於後焦點平面經放大直立影像上，且不論放大倍數使用者會看到相同尺寸標線。在此等情形中，當此光學放大倍數改變時，使用者會感受到RFP標線包含(即，覆蓋或阻擋)此遠距目標之不同數量或部份。

在一些情形中，令人想要將標線包括於前焦點平面中，以致於此標線尺寸隨著目標調整，使得射擊者不會失去方向。在其他情形中，令人想要將標線包括於後焦點平 面中，以致於當此影像被放大時，此標線之明顯尺寸不會改變。

本發明發覺用於改善光學瞄準裝置之需求，將FFP標線與RFP標線所選擇特徵組合，對使用者提供加強特徵及/或彈性。

本案對於在2011年8月2日提出申請之美國專利臨時申請案61/514,273作優先權主張，其內容在此併入作為參考。

此根據本發明可變倍數光學瞄準裝置之實施例包括：一感側器，其與此瞄準裝置之放大倍數調整機構連接，產生信號以顯示瞄準裝置之光學放大倍數之調整。此瞄準裝置更包括一與感側器連通之電子控制器。可操作此電子控制器，以響應於由感測器所產生信號，將靠近瞄準裝置焦點平面之標線之至少一部份重定尺寸。此標線經由重疊於遠距物體影像上之視野中目鏡而可觀看。

此電子控制器可以持續地將在焦點平面之標線之至少一部份重定尺寸，以響應於一顯示光學放大倍數連續調整之信號。例如，此標線可以設置靠近此來福槍瞄準望遠鏡之後焦點平面。其中，此直立器組件響應於放大倍數調整機構，將物體影像放大，且可以將電子控制器組態，將在後焦點平面之標線重定尺寸，以改變在目鏡視野中標線之明顯尺寸，而與此瞄準裝置之光學放大倍數之改變一致。

在一些實施例中，此標線由電子標線顯示器產生，此顯示器面對設置靠近焦點平面之光線組合器。在其他實施例中，此標線可以包括透明電子標線顯示器，其設置在焦點平面瞄準裝置之光學路徑中。此電子標線顯示器可以包括：像素陣列，例如OLED像素陣列或其他像素有關顯示裝置，用於產生標線。

在一些實施例中，可以將電子控制器組態，在電子標線顯示器上產生第一組多個標記，以形成第一標線圖案，例如一近距離式(close-quarters)標線圖案，以響應顯示第一放大設定之信號，以及響應顯示大於第一放大設定之第二放大設定之信號。此電子控制器可以將第一組多個標記去除，且在電子標線顯示器上產生第二組多個標記，以形成與第一標線圖案不同之第二標線圖案。例如，此第二標線圖案可以為長距離標線圖案，例如狙擊手標線。

在一些實施例中，可以產生三個或更多個不同標線圖案，以響應將光學放大倍數調整至三或更多個不同設定或設定範圍。

可以將任何數目標線圖案儲存於與電子控制器連接之記憶體上。亦可以改變標線圖案之數目，其尺寸改變與放大倍數改變一致。而且，所顯示不同標線圖案可以由使用者選擇及/或使用者界定(即，客製化)。

本發明之其他觀點與優點，將由以下較佳實施例之詳細說明，並參考所附圖式而明顯。

現在參考圖示，本文說明特定實施例與其詳細結構與操作。在此所說明實施例僅作為描述且並非限制。此所說明特性、結構、特徵、以及操作方法可以任何適當方式組合於一或更多實施例中。由於在此所作說明，熟習此技術人士瞭解，可以實施各種實施例，而無須一或更多特定細節，或其他方法、組件、或材料等。在其他情形中，並未顯示或詳細說明熟知結構、材料、或操作方法，以避免模糊此等實施例更適當觀點。

為了方便起見，以下討論稱來福槍瞄準望遠鏡為原型直觀光學瞄準裝置。然而，可以將以下細節與說明應用至其他適當光學瞄準裝置。通常，一直觀光學瞄準裝置包括：一或更多個透鏡、稜鏡、或其他光學組件，其可操作以增強人眼視力，且可以包括手槍瞄準器、觀測瞄準器、測距搜尋器、弓瞄準器、或其他來福槍瞄準望遠鏡，其與在此特別討論者不同。

圖1至3集體說明根據本發明之來福槍瞄準望遠鏡之範例實施例。參考圖1至3，此來福槍瞄準望遠鏡5包括：一典型延長且管狀殼體6(圖3)，以支持靠近殼體6之面向目標端7之物鏡10；一目鏡40，其靠近殼體6之觀看端8；以及一直立器組件25設置於其間。此物鏡10可以包括：一主物鏡透鏡系統15與一場透鏡20，以協助收集與導引光線至來福槍瞄準望遠鏡5之前焦點平面45。在物鏡10產生遠距物體或目標48之影像。在前焦點平面45將影像倒轉， 即此影像上下顛倒且左右交換。此直立器組件25位於前焦點平面45之後，且可將其操作藉由在直立器組件25後之後焦點平面50產生其直立影像，將物體48之影像重新定向，以致於在後焦點平面50影像之頂部與底部對應於裸眼在正常情況下所感受實際目標之頂部與底部。此目鏡40方便觀看直立影像，且減輕眼睛負擔，其設置在目鏡40後一段距離，當觀看者眼睛置於此處時，此在後焦點平面所形成之直立影像顯得“填滿”目鏡40，以提供直立影像之全貌。

直立器組件25可以包括：一或更多個可移動光學元件，例如聚焦透鏡30，其可沿著其光軸移動，以調整影像之焦點；以及一放大透鏡35，其可沿著其光軸移動，以光學地放大在後焦點平面50之影像，以致於此目標顯得較其實際距離為近。直立器組件25典型地包括一機械、電子機械、或電子-光學系統，以驅動焦點透鏡30與放大透鏡35之一或更多個倍數改變透鏡元件配合移動，以提供連續改變放大倍數範圍。在此範圍直立器組件25在後焦點平面50產生遠距目標之聚焦直立影像。然而，在一些來福槍瞄準望遠鏡中，此放大倍數調整可能無法連續，反而可以產生兩個或更多離散光學放大倍數設定。例如，此來福槍瞄準望遠鏡可以包括一放大透鏡，其可以插入光學路徑或從其移除，將光學放大倍數由第一設定切換至第二設定，此例如在美國專利案US,7,869,125中說明。在其他來福槍瞄準望遠鏡中，可以其他裝置驅動此倍數改變透鏡元件，以提 供放大倍數調整，例如一可調整液體透鏡，其藉由電性輸入驅動經由例如電子濕潤原理而改變其形狀。

此來福槍瞄準望遠鏡5包括一電子顯示器55，其可以靠近或在後焦點平面50。此電子顯示器55包括一電子顯示螢幕60，其設置在中央光軸70上，且產生標線90之影像顯示(參考例如圖6與7)。此顯示螢幕60面對光線組合器65之頂表面，其安裝於來福槍瞄準望遠鏡5之光學路徑中，以致於來福槍瞄準望遠鏡5之中央光軸70與光線組合器65之中央相交。在一些實施例中，此顯示螢幕60可以包括一微-有機發光二極體(OLED)顯示器，其包括一發光像素陣列。在其他實施例中，此顯示螢幕60可以包括一發光二極體(LED)顯示器，其具有選擇性可啟動離散區段之集合。可以使用其他合適電子顯示器以顯示標線，例如光線調變電子顯示裝置或全息(holographic)顯示器。在還有實施例中，此顯示螢幕60可以包括不同型式電子可控制顯示器。

如同於圖8中說明(以下將討論)，可以在後焦點平面50顯示標線90，或者以替代方式可以在前焦點平面45顯示標線90。其中顯示螢幕60B與光線組合器65B靠近前焦點平面45B。

在一組態中，光線組合器65之前表面66是在後焦點平面50之前大約5mm(即，朝向直立器組件25)、至後焦點平面50之後大約5mm(即，朝向目鏡40)之範圍內。在另一組態中，如同與圖1中所示，光線組合器65之前表面66與後焦點平面50重合，較佳是在可接受誤差公差內，而不 會影響在視野中標線90之焦點或性能表現。應瞭解，以上關於標線90與光線組合器65在後焦點平面50特定設置之說明是用於說明目的，除非特別表示，其用意並非在限制。

光線組合器65可以包括分光器立方體或其他型式分光器，例如反射鏡或角度分色鏡。此顯示螢幕60較佳以特定光線波長產生標線90之顯示，其由光線組合器有效率地反射。此分光器之反射表面對可見光之其他波長為高度透射，由此光線可以形成目標影像。

此來福槍瞄準望遠鏡5更包括一光學放大倍數調整機構75，其可操作地連接至直立器組件25，用於操控或調整來福槍瞄準望遠鏡5之光學放大倍數(口語稱為光學焦距調整或光學倍數)。光學放大倍數調整機構75可以包括一倍數選擇環76與驅動接腳77(參考圖3)，其安裝於倍數選擇環76上且經由一槽(未圖式)突出，其部份地圍繞以殼體6。在一範例組態中，此倍數選擇環76圍繞殼體6之周圍旋轉，將此驅動接腳77於槽中移動以旋轉一凸輪套筒(未圖示)，其再驅動其他組件以調整直立器組件25與放大透鏡35之一或更多個倍數改變光學元件。光學放大倍數調整機構75與倍數選擇環76之進一步細節與範例組態於1999年12月21日公告由Mai等人發明之美國專利US 6,005,711中說明，其整個在此併入作為參考。雖然，所說明光學放大倍數調整機構75(亦稱為焦距調整選擇器)之實施例為機械性質且以手操作，其他合適焦距調整選擇器可以包括：馬達驅動焦距調整選擇器；電子機械焦距調整選擇器、或電子 光學焦距調整選擇器。

在圖4中所說明實施例中，來福槍瞄準望遠鏡5A之顯示螢幕60A包括一透明電子標線顯示器，例如與像素有關透明微-OLED顯示器，其設置在相交光軸70A之光學路徑中，且靠近後焦點平面50A或與其重合。在此情形中，可以將圖1實施例之光線組合器65省略。應瞭解，圖4之來福槍瞄準望遠鏡5A實質上包括如同圖1之來福槍瞄準望遠鏡5之類似組件，除非另外特別說明，其類似組件以後綴字“A”編號。在此處並未詳細說明圖4實施例之一些組件，以避免模糊本實施例之適當觀點。

如同先前簡短提及，在前焦點平面45或後焦點平面50中顯示標線90，對由射擊者經由目鏡40所觀看標線90之特徵會有影響。在以下參考圖5A、5B、5C、5D說明此等影響。

圖5A說明位於來福槍瞄準望遠鏡5之前焦點平面45之傳統範圍標線300。建構範圍標線300，其頂部散列(hash)標記301與底部散列標記302分開，以致於當由觀看者以10X放大倍數觀看此距其100m之物體時，此等散列標記301、302集體地圍繞10cm高之物體。在圖5A中，此目標305之中央圓圈包括10cm直徑之內圓圈306，其由50cm直徑之外圓圈307圍繞。

因為範圍標線300是在前焦點平面45，當來福槍瞄準望遠鏡5之放大倍數從10X放大倍數減少至2X放大倍數時，範圍標線300之明顯尺寸隨著目標305明顯尺寸之改 變依比例減少。即，目標305與標線300之明顯尺寸減少5倍(或先前尺寸之1/5)。因此，當此放大倍數設定為2X放大倍數時，此整個影像縮小，且頂部散列標記301與底部散列標記302仍然以括弧方式圍繞此10cm圓圈306。換句話說，當標線位於或靠近前焦點平面時，不論此來福槍瞄準望遠鏡之光學放大倍數設定，在物體空間中由一對標線標記或特徵所跨(即，由此標記或特徵所定界)觀看距離或角度保持相同。

不論此來福槍瞄準望遠鏡之放大倍數設定，此種前焦點平面標線(FFP標線)可以例如被直接使用，以準確地判斷至已知目標之距離或可估計尺寸。

反之，圖5C與5D說明設置在後焦點平面45上之傳統範圍標線310(RFP標線)，且當光學放大倍數改變時其顯示改變之定界(substension)。類似於範圍標線300，建構此範圍標線310，以致於頂部散列標記311與底部散列標記312分開，當觀看者以10X放大倍數觀看距其100m之物體時，此等標記以括弧方式圍繞10cm高之物體。然而，因為此範圍標線310位於後焦點平面50，當來福槍瞄準望遠鏡5之放大倍數從10X放大倍數減少至2X放大倍數時，此目標305之明顯尺寸較其先前尺寸減少5倍，但範圍標線310之明顯尺寸保持相同。因此，此頂部散列標記311與底部散列標記312現在以括弧方式圍繞外部圓圈307(其為內部圓圈之五倍高)，且此散列標記311與312佔據目標305之較大部份。

如同於圖5C與5D中說明，當來福槍瞄準望遠鏡是在放大倍數10X時，RFP標線之兩個標記跨10cm之目標，而當來福槍瞄準望遠鏡是在放大倍數2X時，其(在相同距離)跨50cm之相同目標。傳統後焦點平面之範圍標線典型地具有刻意的定界(subtension)，其以特定放大倍數設定達成，其通常為此範圍之最高放大倍數，且只有當此範圍以特定放大倍數設定而設定時，其可以被直接使用，以估計至已知目標之距離或可估計尺寸。在其他放大倍數設定，若沒有額外計算，通常無法使用此種後焦點平面範圍標線，以直接估計至此已知目標之距離或可估計尺寸。

現在回頭參考圖1-4、6-7，且根據對於FFP標線與RFP標線所說明各種特徵，來福槍瞄準望遠鏡5、5A、5B之標線90，可以電子方式顯示於前或後焦點平面45或50，且由電子控制器85驅動而操作，以致於不論是在前焦點平面45或後焦點平面50顯示標線90，此標線90模擬FFP標線或RFP標線。例如，可以在後焦點平面50顯示標線90，且將來福槍瞄準望遠鏡5組態，以致於調整來福槍瞄準望遠鏡5之光學放大倍數，會改變在後焦點平面50所顯示標線90(標線90至少一部份)之尺寸，所以，射擊者會感受到在目鏡40視野中標線90明顯尺寸之改變，因此模擬典型的FFP標線。以替代方式，參考圖8，可以在前焦點平面45B顯示標線90，且將來福槍瞄準望遠鏡5B組態，以致於前焦點平面45B之標線90尺寸改變，所以射擊者會感受到在目鏡40B視野中標線90明顯尺寸沒有改變，因此使用FFP標 線以模擬RFP標線之行為。在以下討論其他細節與示例。

特別參考圖1與3，來福槍瞄準望遠鏡5包括一感測器80，其與電子控制器85連通，且被組態以接收來自感測器80之任何信號或其他輸出。感測器80再操作地連接至放大倍數調整機構75，且被組態以感測或偵測來福槍瞄準望遠鏡5光學放大倍數之調整(即，移動或改變)。響應於此調整，感測器80產生一信號以顯示此調整。此由電子控制器85所接收信號顯示此放大倍數調整機構75已經被調整。此信號可以包括資訊，例如：經由放大倍數調整機構75所作調整之數量、及/或來福槍瞄準望遠鏡5目前光學放大倍數設定。感測器80可以連續基礎(即，對所有位置或調整)或離散基礎(即，對所選擇或臨界位置或調整)產生信號。電子控制器85可以持續地重定標線90之尺寸，以響應一顯示來福槍瞄準望遠鏡5光學放大倍數之持續調整之信號。

在一些實施例中，此感測器80可以包括：一電子機械式或光學數位編碼器(其可以為旋轉式或線性)、一電位計、一或更多個磁鐵與一或更多個霍耳效應感測器之組合、或其他合適裝置，其可操作用於感測放大倍數調整機構75之位置或移動，且產生相對應電氣信號。

特別參考圖3，在一範例組態中，一數位編碼器81(其作用為感測器80)操作地連接至放大倍數調整機構75(其包括倍數選擇環76與驅動接腳77)。此數位編碼器81經由可撓曲電纜82與處理器板86(其作用為電子控制器85)連通。在一範例操作中，當倍數選擇環76被旋轉或調整時，來福 槍瞄準望遠鏡5之光學放大倍數設定被調整，且數位編碼器81產生一信號，其具有關於調整之資訊。此信號被處理器板86接收，其控制靠近後焦點平面50所顯示標線90之尺寸。

為了模擬FFP標線，電子控制器85(或處理器板86)調整在後焦點平面50標線90之尺寸，以致於使用者感受到標線90隨者光學放大倍數直接調整。換句話說，電子控制器85將標線90之尺寸放大，而與光學放大倍數或焦距調整之增加一致；且將標線90之尺寸縮小，而與焦距調整之減少一致。因此，即使標線90顯示於後焦點平面50且藉由直立器組件25而未受影響，此射擊者感受到標線90明顯尺寸之改變是與光學放大倍數調整成比例，以致於視野中標線之明顯尺寸與視野中物體明顯尺寸改變相同程度。

在另一組態中，如同圖8中說明，此電子標線90顯示於前焦點平面45B，且可以將來福槍瞄準望遠鏡5B組態，以致於標線90模擬RFP標線。應瞭解，除非另外特別說明，此來福槍瞄準望遠鏡5B包括與來福槍瞄準望遠鏡5實質上類似組件(因此具有類似編號組件)。因此在此並不詳細說明一些組件，以避免模糊本實施例之適當觀點。

參考圖8，此來福槍瞄準望遠鏡5B包括：一電子顯示器55B，與設置靠近前焦點平面45B之光線組合器65B。電子顯示器55B包括一電子顯示螢幕60B，其設置在中央光軸70B上。電子顯示螢幕60B是由電子控制器85B驅動，以顯示標線90(例如參考圖6與7)。電子顯示螢幕60B面對 光線組合器65B之頂表面，其安裝在來福槍瞄準望遠鏡5B之光學路徑中，以致於來福槍瞄準望遠鏡5B之中央光軸70B與光線組合器65B之中央相交。光線組合器65B之前表面66B較佳與前焦點平面45B重合。

在操作中，電子控制器85B將在前焦點平面45B標線90之至少可視部份重定尺寸，隨著光學放大倍數逆向調整。換句話說，電子控制器85B縮小在前焦點平面45B所顯示標線90之尺寸，而與焦距調整之增加一致，且放大此標線尺寸，而與焦距調整之減少一致。因為標線90是在前焦點平面45B中，並考慮放大透鏡35B與其修正，將標線90之影像將經由直立器組件25修正。觀看者感受到目標影像尺寸之改變，但標線90明顯尺寸並未改變，因而模擬RFP標線。因此，隨著焦距調整之增加，在前焦點平面45B之標線90縮小(相較於目標影像)，以致於當此兩者經由直立器組件25放大時，目標影像顯得放大，但當經由目鏡系統40B觀之時，藉由光學放大倍數之改變，此標線90之影像顯得並未受到影響。類似地，隨著焦距調整之減少，此在前焦點平面45B之標線90被放大，以致於當經由目鏡系統40B觀之時，其顯得並未改變。

圖6與圖7說明如同先前描述標線90調整之例。在一實施例中，在最低放大倍數設定(即，1X焦距調整)，標線90是在其最大可觀看區域，且包含最小標線特性，如同於圖6中說明。此種可觀看區域較佳藉由僅照射構成標線圖案之像素而達成。當此放大倍數增加造成標線圖案改變、 例如藉由照射額外像素、以增加相同標線特徵尺寸時，調整標線90。因此提供一較小觀看區域，如同於圖7中說明。

在圖6與7中所說明之範例標線90中，考慮此由圖6至圖7觀點之改變。請注意，此標線90之整體特徵保持相同，但其特徵較大，且其一些由可觀看區域去除。類似地，考慮由圖7至圖6觀點之改變(例如對於焦距調整之減少)，此標線90之整體特徵保持相同，但其特徵縮小，且將一些標線元件加至可觀看區域，此標線90之改變較佳與來福槍瞄準望遠鏡5之光學放大倍數設定之調整成線性比例。

在另一實施例中，標線圖案95亦可以根據光學放大倍數之調整而改變。在此種組態中，來福槍瞄準望遠鏡5可以具有相同或實質上類似組件，如同圖1中說明，其差異為感測器80、電子控制器85、以及顯示器55之交互作用。圖9A-9D說明範例實施例，其中標線圖案95根據來福槍瞄準望遠鏡5之光學放大倍數之調整而改變。請注意，所提供會造成標線圖案95改變之光學放大倍數範圍僅用於說明目的，其用意並非限制。

參考圖9A-9D，例如，當光學放大倍數設定低於一預定第一臨界值、例如低於3X(例如介於1X與2.9X放大倍數之間)放大倍數時，此標線圖案95包括第一組多個標記96(例如：圓圈及/或瞄準點)。此標線圖案95較佳至少部份由第一組標記96所形成，其為一種近距離標線(CQB標線)，其具有最小標記96，以提供較不雜亂之觀看區域，例如於圖 9A中所說明。如同在此所使用，此名詞“標記”可以包括各種任何可視覺察覺線、圓圈、點、十字線、馬蹄形圖案、幾何形狀、字、數字、字母、標記、或符號。

當光學放大倍數設定增加至第一臨界值(例如至3X放大倍數或稍微更大時)以上時，電子控制器85與電子顯示器55(響應於由感測器80或編碼器81所接收之信號)，以第二組多個標記97取代來自標線圖案95之第一組多個標記96，其至少部份形成第二標線圖案，其與第一標線圖案不同，且其典型地包括至少一些不同功能。例如，第二組多個標記97可以包括不同瞄準特徵與額外標記，其例如有關於距離估計、風速計算、高度調整、或其他合適標記其通常使用於範圍標線中，例如於圖9B中所顯示者。

當光學放大倍數設定進一步增加至第二臨界值、例如6X放大倍數以上時，電子控制器85與顯示器66，以第三組多個標記98取代第二組多個標記97，以提供第二組多個標記97不同功能，如同於圖9C中說明。例如，第三組多個標記98可以包括：多個維持瞄準標記，其於標線圖案之光學中央下間隔分開；以及額外多個風速修正瞄準標記組，其在維持瞄準標記之左與右間隔分開，用於在不同目標範圍作風力調整，此對於較長射擊距離特別有用。

應瞭解，雖然此說明參考三個各種標線圖案與改變，可以使用任何數目標線圖案95。此在標線圖案95中之改變較佳參考圖9A-9C說明，當光學放大倍數從高調整至低時，其亦可逆向產生。

在一些實施例中，當此放大倍數改變時，標線圖案95可以保持相同(即，此多個標記之組與特徵並未被取代)，但此等標記之尺寸與其間距離可以改變或調整。例如，當光學放大倍數增加超過6X放大倍數至8X放大倍數時，此在圖6C中所說明標線圖案95可以保持不變，但標線之標記與其間距離之尺寸會增加，以調整標線如同於圖9D中說明。換句話說，此標線包含影像之較大可觀看區域。因此，在一些實施例中，可以將標線圖案95保持在相同明顯尺寸，其在預先界定放大倍數範圍臨界值以下，然後以預先界定臨界值改變圖案，且當此放大倍數增加至臨界值以上時增加尺寸，反之亦然。在整個較低放大倍數範圍(例如，在1X與2.9X放大倍數之間)、或在整個中間放大倍數範圍(在3X與6X放大倍數之間)，此標線圖案95較佳保持相同尺寸，然而，在較高放大倍數範圍(例如，在6X放大倍數以上)，使用不同標線圖案，且與放大倍數之改變一致地調整，以模擬FFP標線。此種可變電子標線90亦可以解決一些標線組態或圖案之問題，其並不適合用於高焦距調整比率之來福槍瞄準望遠鏡-例如，一種具有大量集合非常精細瞄準標記(包括維持與風力瞄準點)之標線圖案，其對於以高放大倍數之長距離射擊有效，但，對於以低放大倍數之近距離戰鬥或其他射擊並無效。

可以使用其他合適放大倍數範圍或臨界值，觸動電子控制器，以產生在圖9A、9B、以及9C中所說明標線圖案、或其他合適標線圖案。可以程式設計用於顯示之更多或更 少標線組態，可以程式設計用於顯示之其他標線組態，可以程式設計用於顯示之不同標線圖案。在其他實施例中，可以將標線圖案與多個標記之組儲存於與電子控制器連接之記憶體(未圖示)中，其可以為使用者界定(即，客製)，及/或可以從與電子控制器連通之另一個裝置(未圖示)下載。此獨特不同標線圖案之例包括：圓圈-點標線、mil-點標線、簡單十字標線、彈道下垂補償標線、以及具有風力維持瞄準標記之狙擊手標線。

在此所揭示標線系統之實施例因此可以減少軍事或執法機構須要配置多個不同來福槍瞄準望遠鏡。可以程式設計任何數目標線圖案或組態，且由使用者選擇，此特別是當電子控制器85/85B操作地連接至記憶體時是如此。來福槍瞄準望遠鏡5/5B可以包括裝置，用於將記憶體連接至外部電子裝置，將標線之組態或圖案從資料儲存位置下載至此外部電子裝置上。

在一些實施例中，可以將一實體瞄準標記包括於電子顯示器55/55B上、在另一個合適顯示器或顯示系統上、或者其他(例如，在與焦點平面重疊之透明標線碟上之不透明或反射標記)，以致於即使當沒有電力可供使用以電子方式產生標線90時，仍然可以看到實體瞄準標記。例如，可以將一小鉻點68(圖2)、其較佳具有大約0.5分角(MOA)至大約1分角之直徑，蝕刻在光線組合器65/65B之前表面66/66B上。此種鉻點68較佳位於一點，此處中央光軸70/70b與光線組合器65/65B之前表面66/66B相交。

亦可以使用在顯示器或顯示器系統上所選擇性包含之標記，以對齊此以電子方式產生標線。例如，當此永久標記在已知所想要位置、例如在光線組合器65/65B之前表面66/66之中央時，在組件期間可以調整電子顯示器55/55B之位置，一直至此以電子方式產生標線上所想要之點與此永久標記對準、覆蓋、或重疊為止。例如，電子標線之中央十字線相交部份應與永久標記重疊。在一些實施例中，在將電子顯示器55/55B安裝至光線組合器65/65B之後，可以調整電子顯示器55/55B之主動區域，一直至此顯示器主動區域之位置與永久標記之位置重疊為止。將以電子方式產生標線移動、定位、或調整，以致於標線之一部份與顯示器或顯示系統上實體標記對準、重疊、或覆蓋，此在將顯示器或顯示系統插入於光學瞄準裝置(例如在當組件顯示單位時)前會發生，以便在瞄準望遠鏡組件之前，將標線預先對準而與光軸對準，且可以包括電子顯示器55/55B之實體對準、與由電子控制器之顯示驅動器所使用偏移座標之組合。

雖然以上說明包含許多細節，但此等細節不應被認為是限制本發明之範圍，其僅提供本發明一些實施例之說明。應瞭解，在此處一部份中所揭示標的可以與在此處一或更多其他部份中所揭示標的組合，只要此種組合並非互相排斥或無法操作即可。

對於熟習此技術人士為明顯，可以對上述實施例之細節作許多改變，而不會偏離本發明之原理。因此本發明之 範圍應僅由以下申請專利範圍所決定。

5,5A,5B‧‧‧來福槍瞄準望遠鏡

6‧‧‧殼體

7‧‧‧面向目標端

8‧‧‧觀看端

10,10A,10B‧‧‧物鏡

15,15A,15B‧‧‧主物鏡透鏡系統

20,20A,20B‧‧‧場透鏡

25,25A‧‧‧直立器組件

30,30A‧‧‧聚焦系統

35,35A,35B‧‧‧放大透鏡

40,40A,40B‧‧‧目鏡

45,45A,45B‧‧‧前焦點平面

48‧‧‧物體

50,50A‧‧‧後焦點平面

55,55B‧‧‧電子顯示器

60,60A,60B‧‧‧電子顯示螢幕

65,65B‧‧‧光線組合器

66,66B‧‧‧前表面

68‧‧‧小鉻點

70,70A,70B‧‧‧中央光軸

75,75A‧‧‧光學放大倍數調整機構

76‧‧‧放大倍率選擇環

77‧‧‧驅動接腳

80,80A,80B‧‧‧感測器

81‧‧‧數位編碼器

82‧‧‧撓曲電纜

85,85A,85B‧‧‧電子控制器

86‧‧‧處理器板

90‧‧‧標線

95‧‧‧標線圖案

96‧‧‧第一組多個標記

97‧‧‧第二組多個標記

98‧‧‧第三組多個標記

300‧‧‧範圍標線

301‧‧‧頂部散列標記

302‧‧‧底部散列標記

305‧‧‧目標

306‧‧‧內圓圈

307‧‧‧外圓圈

310‧‧‧範圍標線

311‧‧‧頂部散列標記

312‧‧‧底部散列標記

圖1為根據本發明實施例之來福槍瞄準望遠鏡之側視圖；圖2為圖1之來福槍瞄準望遠鏡之光線組合器之前視圖；圖3為根據本發明實施例之圖1之來福槍瞄準望遠鏡之目鏡端之側視部份截面圖；圖4為根據本發明另一實施例之來福槍瞄準望遠鏡之側視圖；圖5A與5B說明當放大倍數改變時，來福槍瞄準望遠鏡之傳統FFP標線之間隔標記如何在物體空間中定界一恆定角度(在目標上相同線性尺寸)；圖5C與5D說明當放大倍數調整時，來福槍瞄準望遠鏡之傳統RFP標線之間隔標記如何在物體空間中定界一不同角度(在目標上相同線性尺寸)；圖6說明以相對低光學放大倍數設定經由圖1光學瞄準裝置所觀看之標線；圖7說明以相對高光學放大倍數設定且顯示交替標線圖案之經由圖1光學瞄準裝置所觀看圖6之標線組態；圖8為典範光學瞄準裝置之概要圖，其具有在前焦點平面之電子標線；以及圖9A-D為可以自動顯示之典範標線組態與圖案，以響 應此光學裝置之放大倍數設定。

5‧‧‧來福槍瞄準望遠鏡

7‧‧‧面向目標端

8‧‧‧觀看端

10‧‧‧物鏡

15‧‧‧主物鏡透鏡系統

20‧‧‧場透鏡

25‧‧‧直立器組件

30‧‧‧聚焦系統

35‧‧‧放大透鏡

40‧‧‧目鏡

45‧‧‧前焦點平面

48‧‧‧物體

50‧‧‧後焦點平面

55‧‧‧電子顯示器

60‧‧‧電子顯示螢幕

65‧‧‧光線組合器

66‧‧‧前表面

70‧‧‧中央光軸

75‧‧‧光學放大倍數調整機構

80‧‧‧感測器

85‧‧‧電子控制器

Claims (18)

1. 一種可變放大倍率的光學瞄準裝置，包括：一物鏡，其產生遠方物體之影像；一目鏡，用於觀看影像；一放大倍率改變透鏡元件；一放大倍數調整機構，其耦接至該倍數改變透鏡元件，用於驅動該放大倍率改變透鏡元件，以調整該遠方物體影像之光學放大倍率；一感測器，其操作地連接該放大倍數調整機構，以產生顯示光學放大倍數調整之信號；一標線，其設置靠近該瞄準裝置之焦點平面，且可經由該目鏡之視野觀看，而重疊於該遠方物體影像上；以及電子控制器，其與該感測器連通，且可操作將該焦點平面之該標線之至少一部份重定尺寸，以響應於由該感測器所產生信號。
2. 如申請專利範圍第1項之光學瞄準裝置，其中該光學控制器將在該焦點平面之該標線之至少一部份持續地重定尺寸，以響應顯示該光學放大倍數持續調整之信號。
3. 如申請專利範圍第1項之光學瞄準裝置，其中該影像由在一前焦點平面之該物鏡所產生，更包括：一直立器組件，其設置在該前焦點平面與該目鏡之間，可操作該直立器組件，以產生在該直立器組件與該目鏡間之一後焦點平面之該遠方物體之一直立影像；以及其中該標線設置靠近該後焦點平面，且該直立器組件 響應於該放大倍數調整機構，用於放大該直立影像，且將該電子控制器組態，將在該後焦點平面之該標線重定尺寸，以改變在該視野中該標線之明顯尺寸，而與在該瞄準裝置之該光學放大倍數之改變一致。
4. 如申請專利範圍第3項之光學瞄準裝置，其中該電子控制器將在該後焦點平面之該標線重定尺寸，而與該光學放大倍數之調整成比例，以致於該視野中該標線之明顯尺寸之改變至與該視野中該物體之明顯尺寸之改變相同程度。
5. 如申請專利範圍第1項之光學瞄準裝置，更包括一電子標線顯示器，其面對靠近該焦點平面之一光線組合器。
6. 如申請專利範圍第5項之光學瞄準裝置，更包括標記於該光線組合器之表面上之一瞄準點。
7. 如申請專利範圍第5項之光學瞄準裝置，其中該電子標線顯示器包括一用於產生該標線之像素陣列。
8. 如申請專利範圍第5項之光學瞄準裝置，其中該電子標線顯示器包括一有機發光二極體(OLED)像素陣列。
9. 如申請專利範圍第1項之光學瞄準裝置，其中該標線包括一透明電子標線顯示器，其設置在該焦點平面該瞄準裝置之光學路徑中。
10. 如申請專利範圍第9項之光學瞄準裝置，其中該透明電子標線顯示器為像素化。
11. 如申請專利範圍第1項之光學瞄準裝置，其中該影像是由在該前焦點平面之該物鏡所產生，該標線靠近該前 焦點平面，且更包括：該直立器組件，其設置在該前焦點平面與該目鏡之間，可操作該直立器組件，在該後焦點平面產生該標線與該遠方物體之直立影像，其可經由該目鏡觀看，該直立器組件響應於該放大倍數調整機構，將該標線與該遠方物體之直立影像放大；以及其中該電子控制器與該光學放大倍數之改變反向地將在該前焦點平之該標線重定尺寸，以致於在該視野中該標線之該明顯尺寸並未受到該光學放大倍數改變之影響。
12. 如申請專利範圍第1項之光學瞄準裝置，其中該感測器是由以下所構成之群組選出：一電子機械數位編碼器、一光學數位編碼器、以及一電位計。
13. 如申請專利範圍第1項之光學瞄準裝置，其中：該標線包括複數個標記與其間之間隔，該標記與該間隔在經由該光學瞄準裝置之該目鏡可觀看之物體空間中定界角度；以及可操作該電子控制器，將在該焦點平面之該標記與該間隔重定尺寸，以致於由該標記與該間隔在該物體空間中所定界之所有角度、在該光學放大倍數調整之範圍中保持不變。
14. 如申請專利範圍第1項之光學瞄準裝置，其中該信號顯示該光學瞄準裝置之多個光學放大倍數設定，其包括至少一第一放大倍數設定、與大於該第一放大倍數設定之一第二放大倍數設定。
15. 如申請專利範圍第14項之光學瞄準裝置，其中該標線包括一電子標線顯示器，其與該電子控制器連通；將該電子控制器組態：響應於顯示該第一放大倍數設定之信號，而在該電子標線顯示器上配置第一組多個標記，以形成第一標線圖案，以及響應於顯示該第二放大倍數設定之信號，而將該第一組多個標記去除，且在該電子標線顯示器上產生第二組多個標記，以形成與該第一標線圖案不同之一第二標線圖案。
16. 如申請專利範圍第15項之光學瞄準裝置，其中將該電子控制器組態，響應於大於該第一與第二放大倍數設定之一第三放大倍數設定之信號，以與該第二組多個標記不同之一第三組多個標記取代在該電子標線顯示器上之該第二組多個標記。
17. 如申請專利範圍第15項之光學瞄準裝置，其中該第一標線圖案為一近距離式圖案，以及其中該第二標線圖案為一長距離標線圖案。
18. 如申請專利範圍第15項之光學瞄準裝置，其中：該第一組多個標記包括在該標線光學中心之瞄準點，以及在該光學中心上之圓圈、弧形、或馬蹄形；以及該第二組多個標記包括多個維持瞄準標記，其於該光學中心下間隔分開；以及多個風速修正瞄準標記，其在該維持瞄準標記之左與右間隔分開。