WO2007055143A1 - 照準器 - Google Patents

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WO2007055143A1
WO2007055143A1 PCT/JP2006/321930 JP2006321930W WO2007055143A1 WO 2007055143 A1 WO2007055143 A1 WO 2007055143A1 JP 2006321930 W JP2006321930 W JP 2006321930W WO 2007055143 A1 WO2007055143 A1 WO 2007055143A1
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target object
meniscus lens
negative refractive
sighting device
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English (en)
French (fr)
Inventor
Kenji Yamada
Original Assignee
Nikon Vision Co., Ltd.
Nikon Corporation
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    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B17/00—Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
    • G02B17/08—Catadioptric systems
    • G02B17/0856—Catadioptric systems comprising a refractive element with a reflective surface, the reflection taking place inside the element, e.g. Mangin mirrors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G1/00—Sighting devices
    • F41G1/30—Reflecting-sights specially adapted for smallarms or ordnance
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/30—Collimators

Definitions

  • the present invention relates to an sight, and more particularly to an sight used by being attached to a gun or the like, which is called a dot sight that incorporates a point light source for sighting.
  • an sighting device incorporating a point light source is known.
  • a semi-transparent concave mirror is placed inside the sight, a point light source is placed at the focal point, parallel reflected light is sent to the observation eye, and ⁇ is transmitted as it is to the light from the target object.
  • a sighting device is known that is structured to be sent to the observation eye without refraction. With this sighting device, the sighting observer observes the target object and the point image indicating the impact point, and performs sighting. At this time, if the reflected light is non-parallel or the transmitted light is refracted, a parallax occurs when the optical axis of the observation eye and the optical axis of the sighting device are misaligned. Cannot be performed.
  • the concave mirror is a paraboloid and the opposite convex surface is formed by an ellipsoid or a hyperboloid. (For example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-5 6 8 8).
  • the above prior art has a problem that it is difficult to manufacture because it uses an advanced aspherical surface to obtain a sighting device without parallax.
  • An object of the present invention is to provide a sighting device without parallax that is easy to manufacture with a simple structure.
  • the target object is sequentially installed from the target object side.
  • the surface of the meniscus lens opposite to the target object side or the surface of the meniscus lens having the negative refractive power on the target object side is a semi-transmissive reflective surface or
  • FIG. 1 is a configuration diagram of an optical system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is an optical path diagram showing how the light beam from the target object is transmitted in the optical system of the first embodiment.
  • FIG. 3 is an optical path diagram showing a state in which the light beam from the point light source is reflected in the optical system of the first embodiment. '
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the optical system of Example 1, showing radii of curvature r 1 to r 7, surface intervals d 1 to d 6, and refractive indexes n 1 to n 4 of the glass materials constituting each lens.
  • FIG. 5 is a graph showing the parallelism with respect to the light beam that becomes the center of the light beam when the light beam from the target object is transmitted in the optical system of the first embodiment.
  • FIG. 6 is a graph showing the parallelism with respect to the light beam that becomes the center of the light flux when the light beam from the point light source is reflected in the optical system of the first embodiment.
  • FIG. 7 is a configuration diagram of an optical system according to the second embodiment.
  • BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The best mode of the sighting device according to the present invention will be described below.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of an optical system according to the first embodiment.
  • the cemented surface of a cemented lens composed of a meniscus lens 1 having a positive refractive power with a convex surface facing the target object and a meniscus lens 2 having a negative refractive power facing the target object
  • a point light source 4 is arranged at a focal position on the optical axis 9.
  • the catadioptric system' 2, 3 is broken; Only a part of the entire lens system shown by the fountain is used, and as a result, the point light source 4 can be arranged at a position away from the field of view. Furthermore, the dust-proof lens 5 on the target object side and the dust-proof lens 6 ′ on the observation eye 7 side have substantially zero refractive power, preventing dust and raindrops from entering the housing. Although a plane-parallel plate can be used instead, unnecessary reflected light is less noticeable by using a slightly curved surface. ..
  • FIG. 2 is an optical path diagram showing how the light beam from the target object is transmitted in the optical system of the first embodiment.
  • the lens system consisting of the positive meniscus lens 1 and the negative meniscus lens 2 has substantially zero refractive power for transmitted light, and the substantially parallel light beam that reaches from a far target object is substantially deflected. Instead, it reaches the observation eye 7 while being almost parallel.
  • the observation eye 7 is significantly deviated from the parallel light flux, if the observation eye 7 is moved up and down in the plane of FIG. 2 with respect to the optical axis 8, the direction of the light ray incident on the observation eye 7 changes to generate parallax, As a result, the apparent position of the target object changes up and down, preventing accurate aiming.
  • FIG. 3 is an optical path diagram showing how the light beam from the light source is reflected in the optical system of the first embodiment.
  • the light beam emitted from the point light source 4 is reflected by the reflecting surface 3 and reaches the observation eye 7 as a substantially parallel light beam.
  • the observation eye 7 is moved up and down in the plane of FIG. 3 with respect to the optical axis 8, the direction of the light beam incident on the observation eye 7 is changed.
  • the apparent position of the point light source that indicates the impact point changes up and down, preventing accurate aiming. ..
  • both the transmitted light beam from the target object and the reflected light beam from the point light source 4 are parallel light beams.
  • the observation eye 7 is moved with respect to the optical axis 8. Even if it fluctuates up and down, parallax does not occur in both the target object and the point light source, and accurate aiming can be accomplished. Conversely, if this condition is not satisfied, parallax will occur in either or both of the target object and point light source, and the exact aiming dimension
  • T-plane numbers indicate the order from the target object side.
  • i'l to r7 are the radius of curvature of each surface (unit ⁇ ), dl to d (U-plane spacing (unit m ⁇ )), II ⁇ to ⁇ 4, and I to l4 'are the glass materials that make up each lens.
  • d-line skin length 58 7. 562 nm
  • Abbe number the folding rate and Abbe number.
  • the unit of length is “mm”.
  • the optical system can be obtained with the same optical performance even when proportionally enlarged or reduced, so the unit is limited to “ ⁇ ”. Instead, other suitable units can be used.
  • Fig. 4 is a cross-sectional view of the optical system of Example 1, where rl to r7 are the radii of curvature of each surface, and dl to di are lowered from the vertex on the optical axis (8 9) of each lens surface to the optical axis 8.
  • rl to r7 are the radii of curvature of each surface
  • dl to di are lowered from the vertex on the optical axis (8 9) of each lens surface to the optical axis 8.
  • Each vertical foot The distance between the reference points on the optical axis 8 of each lens surface when using the surface as the reference point is shown as the surface distance.
  • nl to n4 are refractive indexes of glass materials constituting each lens.
  • Fig. 5 is a graph showing the parallelism when the light beam from the target object is transmitted in the optical system of Example 1.
  • the graph shows the angle with respect to the light beam that is the center of the light beam.
  • h represents the height in the vertical direction from the optical axis 8 on the observing eye side, and varies from 1 to 12 mm force, to + 1 2 ⁇ (left and right in the graph).
  • Fig. 6 is a graph showing the parallelism with respect to the light beam that becomes the center of the light flux when the light beam from the point light source is reflected in the optical system of Example 1. ': The notation is the same as in Fig. 5. is there.
  • FIG. 7 is a block diagram of an optical system according to Example 2.
  • the point light source 4 ′ is arranged at a position equivalent to the point light source 4 of the first embodiment via the folding mirrors 10 and 1 ⁇ . Since the optical parameters such as the radius of curvature, the surface spacing, and the refractive index are the same as those in Example 1, the description is omitted.

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Abstract

簡単な構造で製作の容易な、視差のない照準器を提供することを目的とする。　本発明の照準器は、目標物体側から順に、該目標物体に対して凸面を向けた正の屈折力を有するメニスカスレンズと、前記目標物体に対して凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズからなり、前記正の屈折力を有するメニスカスレンズの前記目標物体側とは反対側の面又は前記負の屈折力を有するメニスカスレンズの前記目標物体側の面を、半透過的反射面又は波長選択的反射面となし、前記半透過的反射面又は前記波長選択的反射面と前記目標物体に対して凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズの前記目標物体側とは反対側の屈折面とからなる反射屈折光学系の焦点位置に点光源を配置した構成とする。

Description

照準器 '
技術分野
本発明は照準器に関し、 特に銃等に取り付けて使用する照準器であって、 照準 のための点光源を内蔵したドットサイ卜と呼ばれる照準器に関する。
明 背景技術 ' ' 書
従来より、 点光源を内蔵した照準器が知られている。 例えば、 照準器の内部に 半透過の凹面鏡を配置し、 その焦点に点光源を配置して、 平行な反射光を観察眼 に送るとともに、 目標物体からの光に対し τは、 そのまま透過させて、 屈折を与 えずに観察眼に送る構造の照準器が知られている。 この照準器では、 照準器の観 察者は、 目標物体と弾着点を示す点像を重ねて観察して、 照準を行なうことにな る。このとき、反射光が非平行になっていたり、透過光が屈折したりしていると、' 観察眼の光軸と照準器の光軸がずれたときに、 視差が生じて、 正確な照準が行な えなくなる。そこで、このような不具合を回避するために、凹面鏡を放物面とし、 反対の凸面を楕円面又は双曲面で形成している。 （例えば特開平 7— 5 6 0 8 8 号公報を参照） .
上記従来技術は、 視差のない照準器を得るために、 高度な非球面を使用してい るため、 製作が難しいという問題を有していた。
発明の開示
本発明の目的は、 簡単な構造で製作の容易な、 視差のない照準器を提供するこ とにある。
本発明では、 前述の課題を解決するために、 目標物体側から順に、 該目標物体 . .に対して凸面を向けた正の屈折力を有するメニスカス'レンズと、 前記目標物体に 対して凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズとからなり、 前記正の 屈折力を有す'るメニスカスレンズの前記目標物体側とは反対側の面又は前記負 の屈折力を有するメニスカスレンズの前記目標物体側の面を、 半透過的反射面又
.は波長選択的反射面となし、 前記半透過的反射面又は前記波長選択的反射面と前 記目標物体に対して凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズの前記 目標物体側とは反対側の屈折面とからなる反射屈折光学系の焦点位置に点光源
•を配置したことを特徴とする構成の照準器を提供する。
本発朋によれば、 高度な非球面を使用することなく、 視差のない照準器を得る ことが可能である。 図面の簡単な説明 . '
図 1は、 実施例 1の光学系の構成図である。
図 2は、 実施例 1の光学系において、 目標物体からの光束が透過する様子を表 す光路図である。 ' . ' 図 3は、 実施例 1の光学系において、 点光源からの光束が反射する様子を表す 光路図である。 '
図 4は、 実施例 1の光学系の断面図であり、 曲率半径 r l〜r7、 面間隔 d l〜d6及 び各レンズを構成する硝材の屈折率 n l〜n4を示す図である。
図 5は、 実施例 1の光学系において、 目標物体からの光束が透過するときの、 光束の中心となる光線に対する平行度を表すグラフである。
図 6は、 実施例 1の光学系において、 点光源からの光束が反射するときの、 光 束の中心となる光線に対する平行度を表すグラフである。
図 7は、 実施例 2の光学系の構成図である。 発明の実施の形態 以下に、 本発明による照準器の最良の形態について説明する。
実施例 1 .
図 1は、 実施例 1の光学系の構成図である。 目標物体に対して凸面を向けた正 の屈折力を有するメニスカスレンズ 1と、 目標物体に対して凸面を向けた負の屈 折力を有するメニスカスレンズ 2とからなる接合レンズの接合面を、 半透過的反 射面 3又は波長選択的反射面 3とする。 当該反射面 3と、 前記目標物体に対して 凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズ 2の前記目標物体側とは反 • 対側の屈折面とからなる反射屈折光学系 2 、 3の光軸 9上にある焦点位置に点光 源 4を配置している。 '前記反射屈折光学系' 2 , 3は、 破;？泉で示したレンズ系全体 の一部のみを使用する形となっており、 この結果、 点光源 4を視野からはずれた 位置に配置することが可能である。 さらに、 目標物体側の防塵レンズ 5と観察眼 7側の防塵レンズ 6 'は、 実質的に屈折力が零であり、 筐体内部に埃や雨滴等が浸 入することを防止している。 平行平面板でも代用できるが、 僅かな曲面とするこ とで、 不要な反射光を目立ちにくくしている。 . . .
図 2は、 実施例 1の光学系において、 目標物体からの光束が透過する様子を す光路図である。 正メニスカスレンズ 1及び負メニスカスレンズ 2で構成される レンズ系は透過光に対しては、 屈折力は実質的に零であり、 遠方にある目標物体 から届くほぼ平行な光束は、 実質的に偏向されずに、 ほぼ平行なまま観察眼 7に 届く。 平行光束から大きく外れる場合には、 観察眼 7を光軸 8に対して、 図 2の 面内で上下に変動させると、 観察眼 7に入射する光線の方向が変化して視差を生 じ、 結果として、 目標物体の見掛けの位置が上下に変化することになり、 正確な 照準の妨げとなる。
図 3は、 実施例 1の光学系において、 光源からの光束が反射する様子を表す光 路図である。 点光源 4から発した光束は反射面 3で反射し、 実質的な平行光束と して観察眼 7に届く。 平行光束から大きく外れる場合には、 観察眼 7を光軸 8に 対して、 図 3の面内で上下に変動させると、 観察眼 7に入射する光線の方向が変
表
1
化して視差を生じ、 結果として、 弾着点を示す点光源の見掛けの位置が上下に変 化することト になり、 正確な照準の妨げとなる。 . . .
II
II II
したがって、 目標物体からの透過光束と、 点光源 4からの反射光束の両方が、 ともに平行な光束となっていることが肝要であり、 このときは、 観察眼 7を光軸 8に対して、 上下に変動しても、 目標物体と点光源の両方に視差を生じることは なく、 正確な照準が完遂できる。 逆に、 この条件が満たされない場合には、 目標 物体と点光源のどちらか一方に又は両方に視差が生じることになり、 正確な照準 寸
ができなくなる。
以下、 実施例 1の諸元の値を表 1に示す。'表 1におい T面番号は目標物体側か らの順序を表す。 i'l〜r7は各面の曲率半径 （単位隱）、 dl〜d(Uま面間隔 （単位 m ιιι) 、 II Ι〜π4及び.レ I〜 レ 4'は各レンズを構成する硝材の d線 皮長え = 58 7. 562 nm) に対する ®折率及びアッベ数である。
曲率半径 面間隔 屈折率 了ッベ数
1 ι = 100.000 nl= 1.51680
ソ r2= 99.200 d2= 2.565
3 d3= 4.000 n2= V 2 = 64.10
4 . (14= 2.000 n3= に 51680 V 3 = 64.10
.) i-5= 72.300
6 d6= 2.500 n4= 1.51680 レ 4 = 64.10
7
なお本表 1では、 長さの単位は 「mm」 が使われているが、 光学系は比例拡大又 は比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、 単位は 「關」 に限定されるこ となく、 他の適当な単位を用いることが可能である。
図 4は、 実施例 1の光学系の断面図であり、 rl〜r7は各面の曲率半径、 dl〜diは、 各レンズ面の光軸 （8 9) 上の頂点から光軸 8に下ろした垂線の足を各 面の基準点としたときの各レンズ面の光軸 8上における基準点間隔を面間隔と して示す。 n l〜n4は各レンズを構成する硝材の屈折率である。
図 5は、 実施例 1の光学系において、 目標物体からの光束が透過するときの、 平行度を表すグラフであり、 光束の中心となる光線に対する角度を表し、 グラフ の原点より右側では、 正は収束、 負は発散に対応し、 原点より左側では、 反対と なる。 hは観察眼側における光軸 8からの上下方向の高さを表し、 一 1 2 mm力、ら + 1 2 隱まで変化する （グラフでは左右方向）。
図 6は、 実施例 1の光学系において、 点光源からの光束が反射するときの、 光 束の中心となる光線に.対する平行度を表すグラフであり '： 表記方法は図 5と同様 である。
実施例 2
' 図 7は、 実施例' 2 光学系の構成図である。 点光源 4 ' は、 折り返しミラー 1 0及び 1 丄を介して、 実施例 1の点光源 4と等価な位置に配置されている。 曲率 半径、 面間隔及び屈折率等の光学諸元は実施例 1と同じであるので、 説明は省略 — る。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 目標物体側から順に、 該目標物体に対して凸面を向けた正の屈折力を有す るメニスカスレンズと、 前記目標物体に対して凸面を向けだ負の屈折力を有する スニスカスレンズからなり、 前記正の屈折力を有するメニスカスレンズの前記目 標物体側とは反対側の面又は前記負の屈折力を有するメニスカスレンズの前記 目標物体側の面を、 半透過的反射面又は波長選択的反射面となし、 前記半透過的 反射面又は前記波長選択的反射面と前記目標物体に対して凸面を向けた負の屈 折力を有するメニスカスレンズの前記目標物体側とは反対側の屈折面とからな ' 10 る反射屈折光学系の焦点位置に点光源を配置したことを特徴とする照準器。
2 . 前記正の屈折力を有するメニスカスレンズと、 前記負の屈折力を有するメ ニスカスレンズとからなる屈折光学系の合成の屈折力は実質的に零であること を特徴とする請求項 1に記載の照準器。
15 '
3 . '前記正の屈折力を有するメニスカスレンズと、 前記負の屈折力を有するメ 二ス力スレンズは、 球面のみからなることを特徴とする請求項 1に記載の照準器。
4 . 前記正の屈折力を有するメニスカスレンズと、 前記負の屈折力を有するメ 20 ニスカスレンズは、 接合されていることを特徴とする請求項 1に記載の照準器。
5 . 前記正の屈折力を有するメニスカスレンズと、 前記負の屈折力を有するメ ニスカスレンズは、 同一の光学材料であることを特徴とする請求項 1に記載の照 準器。
25
6 . 目標物体側から順に、 該目標物体に対して凸面を向け正の屈折力を有する メニスカスレンズと、 前記目標物体に対して凸面を向け負の屈折力を有するメニ ス力スレンズとを接合した、 全体として前記目標物体に対して凸面を向けたほぼ 屈折力が零の接合メニスカスレンズからなり、 当該接合面を半透過的反射面又は 波長選択的反射面となし、 前記半透過的反射面又は前記波長選択的反射面である 接合面と、 前記負の屈折力を有するメニスカスレンズの前記目標物体側とは反対 副の屈折面とからなる反射屈折光学系の焦点位置に点光源を配置したことを特 徴とする照準器。 .
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