TW201910896A

TW201910896A - 物鏡及點瞄準器

Info

Publication number: TW201910896A
Application number: TW107121371A
Authority: TW
Inventors: 岩澤巖
Original assignee: 日商東京丸井股份有限公司
Priority date: 2017-08-10
Filing date: 2018-06-21
Publication date: 2019-03-16
Also published as: EP3667392A4; TWM642732U; WO2019030912A1; EP3667392A1; JPWO2019030912A1

Abstract

本發明之課題為提供一種利用合成樹脂製作物鏡，並且即使對象物發生移動亦能夠容易瞄準之點瞄準器中所使用之物鏡及使用該物鏡之點瞄準器。本發明之解決手段為一種物鏡，其具有：透射光之合成樹脂製透鏡；及配置於該合成樹脂製透鏡中之觀測者側或其相反側之反射面，為了反射從光源照射之光並向觀測者模擬地呈現作為目標之點，該反射面具有以下（式1）及（1）所表示之曲面。（式1）

Description

點瞄準器

本發明是有關於一種安裝於手槍、步槍等槍械或該等的模擬槍及攝像機等攝影設備之作為光學瞄準器之點瞄準器（dot sight）者。

點瞄準器係所謂的瞄準器，係利用物鏡反射光源，並且藉由將以該物鏡反射來自該光源之光而獲得之光點與通過該物鏡觀察之目標物的位置對齊而進行瞄準者。該點瞄準器具有使用者無論從哪個角度透過透鏡觀察，只要將光點與對象物對齊則可以進行瞄準之特徵，係即使目標物發生移動亦可迅速地進行瞄準者。

因此，在日本專利4585532號公報中記載有點瞄準器。然而，該點瞄準器的外部殼體係兩端面被透明的玻璃密閉而構成，但存在若接觸例如電動槍等中所使用之所謂的BB彈則發生破損之問題。又，存在藉由受到衝擊亦會發生破損之情況。作為解決該種問題者，將外部殼體設為合成樹脂製而並非玻璃製，另外，關於物鏡，亦設為合成樹脂製為較佳，但關於此已有揭示。

例如，在日本專利特開2016-143000號公報中，根據其說明書的記載，提出了由透明樹脂材料製造作為光學元件中的一種之透鏡。若如此由合成樹脂製作物鏡，則能夠製作即使接觸BB彈亦不易破裂之透鏡，並且還能夠耐於一定的衝擊。

上述公報中記載有作為該光學元件之物鏡例如具有拋物面形狀或類似於拋物面之凹面狀的反射面14a。因此，將合成樹脂作為材料而製造作為該光學元件中的一種之物鏡，並製作出使用該物鏡之點瞄準器，其結果明確了若觀察物鏡之使用者的視線移動，則反射之光源移動。

亦即，如上所述，點瞄準器具有如下特徵：一旦使該反射之光源與對象物一致而進行瞄準之後，即使從該反射之光源移開視線，只要點瞄準器與對象物的位置關係不變，就會保持對準。

然而，使用該合成樹脂製物鏡之點瞄準器中產生如下問題：若從該反射之光源移開視線，則對象物與該反射之光源會偏移，其結果，無法對準對象物。 [現有技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本專利4585532號公報專利文獻2：日本專利特開2016-143000號公報

[發明所欲解決之課題] 本發明係著眼於該問題點而完成者，其課題為提供一種利用合成樹脂製作物鏡，並且即使從對象物移開視線亦能夠容易瞄準之點瞄準器中能夠使用之物鏡及使用該物鏡之點瞄準器。 [解決課題之手段]

本發明人在點瞄準器中由合成樹脂製作了具有反射面之物鏡，如上所述，該物鏡即使接觸BB彈亦不易破裂，但產生了移動視線時瞄準偏移之問題。關於該現象之調查的結果，發現了瞄準偏移之原因由球面像差而產生。

當光學透鏡中使用表示非球面形狀之（式1）時，在非球面形狀的光學透鏡中，為了校正球面像差，需要滿足特定的條件。亦即，在-0.033≤曲率c≤-0.008、圓錐係數k=-1這樣的條件下使用表示非球面形狀之一般的（式1），發明了具有合成樹脂的反射面之物鏡及使用該物鏡之點瞄準器。

因此，第1觀點中的物鏡具有：透射光之合成樹脂製透鏡；及配置於合成樹脂製透鏡中的觀測者側或其相反側之反射面，為了反射從光源照射之光並向觀測者模擬地呈現作為目標之點，反射面由以下（式1）及（1）表示。

（式1）

（1）-0.033≤曲率c≤-0.008，圓錐係數k=-1。

又，第2觀點的點瞄準器具有：用於進行光照射之光源；及第1觀點的物鏡。

依第2觀點，第3觀點中之點瞄準器中，該反射面係反射所接受到之光的一部分之半反射鏡（half mirror）。

依第2觀點或第3觀點，第4觀點中之點瞄準器中，該物鏡為等倍。亦即，該物鏡係透射該物鏡而觀察遠方時，與不使用物鏡而觀測之情況相比，光學倍率相同者。 [發明的效果]

依本發明，能夠提供由合成樹脂製作物鏡，並且即使對象物發生移動亦能夠容易對準之該物鏡及使用該物鏡之點瞄準器。

對本實施例中之點瞄準器10進行說明。該點瞄準器10係能夠藉由將從光源20照射並投影於反射面30之瞄準標記（十字線（reticle））與對象物f對齊而進行對準之瞄準器，用於安裝於槍等而迅速地進行對準。光源20藉由打開開關21而利用來自電池25之電來點亮。因此，該光源20係LED（Light Emitting Diode：發光二極體）為較佳，利用反射面30反射來自光源20之光。在該情況下，由於使用發出所謂的紅色光之光源20，因此有時稱作紅點瞄準器（red dot sight）。

合成樹脂製物鏡40具有反射面30和透射光之透射面35，該等配置成一體。在此，反射面30係為了反射從光源照射之光並向觀測者模擬地呈現作為目標之點而具有後述之（式1）所表示之曲面y者。又，藉由任意變更透射面35的形狀，在觀測者P觀察對象物f時，無需變更倍率而能夠設為等倍。在此，等倍係指該物鏡在透射該物鏡而觀察遠方時，與不使用物鏡而觀測之情況相比，光學倍率相同。藉由如此設定，即使觀測者P用一隻眼睛觀察整體，與此同時用另一隻眼睛透過點瞄準器觀察，亦無違和感且容易對準對象物f。另外，並不妨礙放大或縮小。亦即，如後述，若反射面30呈指定的（式1）所表示之形狀，則與其成為一體之透射面35的形狀能夠任意地規定。

又，上述反射面30的形狀為非球面形狀，能夠由以下（式1）表示。其如後述，在由合成樹脂製作出具有反射面30和透射面35之物鏡40之情況下，長年研究瞄準偏移之原因，其結果發現，若校正球面像差的產生，則能夠消除該偏移。藉此，進一步在用於校正球面像差之以下（式1）中，進行研發的結果，指定的條件亦即曲率c值在-0.033≤曲率c≤-0.008的範圍為較佳，又，進一步發現圓錐係數k=-1，從而能夠製作出呈應用該等特定條件之形狀之反射面30。

（式1）

另外，其中，如上所述，c為曲率，若考慮點瞄準器10的大小，則光源20至f1的距離係15毫米至60毫米為較佳。又，進行研發的結果，此時的c值係-0.033≤曲率c≤-0.008為較佳，又，作為一例，發現了光源20至f1的距離為20毫米時的c值-0.025。又，代入圓錐係數k=-1。

在此，設為圓錐係數k=-1之原因為，圓錐係數-1時成為拋物面，藉由設為拋物面，球面像差完全得到校正。如上所述，若將作為一例之c值-0.025和圓錐係數k=-1分別代入上述（式1），則成為。

如後述，這成為表示本實施例中之非球面的反射面30的形狀之式。

亦即，若對上述式中之h分別代入0及1.00至10.00的數值，則表示各個z值者為以下所示之表1。另外，為了方便，小數點以下第3位進行四捨五入。在此，被稱作Sag之值係，在將非球面多項式所表示之非球面的頂點作為原點、將光軸設為作為橫軸之z軸、將h設為與光軸的距離並將其設為縱軸之zh平面上，對h代入數值時的z值。

[表1]

如此，表1中，將代入h而得到之z值標繪於zh平面上而得到者為曲線x，將該曲線x示於圖2。又，將該曲線x繞z軸旋轉而得到之曲面y為反射面30的形狀。因此，其係（式1）所表示之曲面y，反射面30具有該曲面y。因此，藉由將具有曲面y之反射面30配置於物鏡40，具有該物鏡之點瞄準器10的球面像差得到校正。

如字面那樣，反射面30係反射來自光源20之光者，但亦並非全反射該光，可以係反射所接受到之光的一部分之所謂的半反射鏡（半透射反射膜）。

又，該反射面30不一定具備半透射反射膜之情況亦較佳。當透射面35為透明的合成樹脂、尤其為聚碳酸酯時，其反射率為15百分率左右，因此藉由在該透射面35中的觀測者側或其相反側配置反射面30，能夠反射來自光源20之光。在該情況下，透射率為85百分率，因此通過反射面30能夠清楚地觀察到對象物f。又，如上所述，若考慮點瞄準器10的大小，則在透射面35中的觀測者側配置反射面30時之光源20至f1的距離係15毫米至60毫米為較佳。

又，當反射面30上具備反射膜時，例如若將反射率設定為20百分率，則透射率成為80百分率，能夠更確實地反射來自光源20之光。另外，該反射率能夠任意地規定。

反射面30與物鏡40成為一體為較佳。又，反射面40從觀測者P觀察配置於跟前側為較佳。

點瞄準器10具有未圖示之公知的安裝部，能夠安裝於槍上。

將上述構成的點瞄準器10例如安裝於未圖示之槍上。藉由打開開關21，從利用來自電池25之電而點亮之光源20之光點l被上述構成的反射面30反射，該光點水平地進入觀測者P的眼睛。此時，對於觀測者P而言，好像在反射面30的大致中心處光點l已點亮。另外，當然可以預先構成為使來自光源20之光點l照射於反射面30的中心。

觀測者P注視對象物f，並以投影於反射面30之光源20中之光點l與對象物f一致之方式，移動點瞄準器10。如此，若光點l與投影於反射面30之對象物f的圖像f1一致，則水平地反射之光軸與從對象物f透射物鏡40進入觀測者P的眼睛之光軸一致（參閱圖3）。

此時，由於以槍口的方向預先與光點一致之方式，將該點瞄準器10安裝於槍上，因此觀測者P只要扣扳機，子彈就會命中對象物f。如此，能夠模擬紅色光從位於非常遠的位置之對象物f平行地入射之狀況，觀測者P能夠準確地進行對準。

另外，如上所述，由於反射面30的形狀為如上所述之指定的形狀，因此球面像差得到校正，可以消除瞄準的偏移。

作為另一實施例，亦能夠將第2點瞄準器10A中之第2物鏡40A的對象物fA側的面形狀設為第2反射面30A。另外，與點瞄準器10的不同點僅為這一點，其他構成相同，因此標註相同符號並省略其說明（參閱圖5中的A、圖5中的B）。又，依圖6，能夠將第2反射面30A的位置配置於對象物fA的面側。在此，觀測者PA注視對象物fA，並以投影於第2反射面30A之光源20中之光點lA與對象物fA一致之方式，移動第2點瞄準器10A。如此，若光點lA與投影於第2反射面30A之對象物fA的圖像f2一致，則水平地反射之光軸與從對象物fA透射第2物鏡40A進入觀測者PA的眼睛之光軸一致。若考慮點瞄準器10的大小，則在第2物鏡40A中與觀測者側相反之一側配置第2反射面30A時之光源20至f2的距離係15毫米至60毫米為較佳。

此時，由於以槍口的方向預先與光點一致之方式，將該第2點瞄準器10A安裝於槍上，因此觀測者PA只要扣扳機，子彈就會命中對象物fA。如此，能夠模擬紅色光從位於非常遠的位置之對象物fA平行地入射之狀況，觀測者PA能夠準確地進行對準。

10‧‧‧點瞄準器

10A‧‧‧第2點瞄準器

20‧‧‧光源

21‧‧‧開關

25‧‧‧電池

30‧‧‧反射面

30A‧‧‧第2反射面

35‧‧‧透射面

40‧‧‧物鏡

40A‧‧‧第2物鏡

f、fA‧‧‧觀測者

f1、f2‧‧‧圖像

l、lA‧‧‧光點

P、PA‧‧‧對象物

x‧‧‧曲線

y‧‧‧曲面

h、W‧‧‧縱軸

z‧‧‧橫軸

圖1中的A係點瞄準器的正面立體圖。圖1中的B係點瞄準器的背面立體圖。圖2係確定反射面的形狀之曲線的概念圖。圖3係具有曲面之點瞄準器的側面概念圖。圖4係具有曲面之點瞄準器的平面概念圖。圖5中的A係第2點瞄準器的正面立體圖。圖5中的B係第2點瞄準器的背面立體圖。圖6係具有曲面之第2點瞄準器的側面概念圖。

Claims

一種物鏡，其具有：透射光之合成樹脂製透鏡；及配置於該合成樹脂製透鏡中之觀測者側或其相反側之反射面，為了反射從光源照射之光並向觀測者模擬地呈現作為目標之點，該反射面具有以下（式1）及（1）所表示之曲面，（式1）（1）-0.033≤曲率c≤-0.008，圓錐係數k=-1。
一種點瞄準器，其具有：用於進行光照射之光源；及該申請專利範圍第1項所述之物鏡。
如申請專利範圍第2項所述之點瞄準器，其中該反射面係反射所接受到之光的一部分之半反射鏡。
如申請專利範圍第2或3項所述之點瞄準器，其中該物鏡為等倍。