專利名稱：民用槍用瞄準(zhǔn)器的變倍轉(zhuǎn)像組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種民用槍用瞄準(zhǔn)鏡的變倍轉(zhuǎn)像系統(tǒng)，具體地說涉及具有8×或更高變倍比的民用槍用瞄準(zhǔn)鏡中的透鏡式變倍轉(zhuǎn)像組。

背景技術(shù)：
目前使用的民用槍用瞄準(zhǔn)器，其采用的轉(zhuǎn)像組采用的是光學(xué)設(shè)計(jì)教科書上所描述的雙正組移動(dòng)實(shí)現(xiàn)變倍的傳統(tǒng)經(jīng)典方式，其差別僅僅在于每個(gè)透鏡組所使用的透鏡數(shù)量不同，型式上都是一樣的兩個(gè)正透鏡組，其中靠物側(cè)的第一透鏡組移動(dòng)用于補(bǔ)償像面漂移，靠像側(cè)的第二透鏡組移動(dòng)實(shí)現(xiàn)變倍，這種變倍轉(zhuǎn)像系統(tǒng)可以為整個(gè)槍用瞄準(zhǔn)鏡光學(xué)系統(tǒng)提供足夠長的出瞳距離，避免射擊時(shí)后座力造成對(duì)人眼的傷害，也能實(shí)現(xiàn)較好的光學(xué)性能。但這種經(jīng)典的變倍轉(zhuǎn)像系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)很高的變倍比，在變倍曲線槽不采用特殊工藝的情況下，其所能達(dá)到的極限是5.6×，即便采用特殊工藝加工的變倍曲線槽，6×-7×就是其所能達(dá)到的變倍比極限，而且為了不犧牲光學(xué)性能，必須增加一些附加透鏡進(jìn)行補(bǔ)償，造成整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)復(fù)雜化。因此，用這種傳統(tǒng)的變倍轉(zhuǎn)像系統(tǒng)所生產(chǎn)出的瞄準(zhǔn)鏡的變倍比較低。
目前國際市場上，德國、日本、美國和中國南通、武漢等地制造商所生產(chǎn)銷售的民用槍用瞄準(zhǔn)器，其變倍比大多為3倍和4倍。
隨著消費(fèi)者認(rèn)識(shí)水平的提高和社會(huì)進(jìn)步，廣大消費(fèi)者需要變倍比更高的槍用瞄準(zhǔn)鏡。
為滿足上述需求，美國REDFIELD公司開發(fā)出了5倍變倍比的槍用瞄準(zhǔn)鏡系列，由于工藝水平的進(jìn)步，在槍用瞄準(zhǔn)器領(lǐng)域，其變倍轉(zhuǎn)像系統(tǒng)采用了革命性的三組三槽變倍方式。該變倍轉(zhuǎn)像系統(tǒng)從物側(cè)起依次是具有正折射光焦度的第一透鏡組、具有正折射光焦度的第二透鏡組和具有負(fù)折射光焦度的第三透鏡組，即所謂正-正-負(fù)三透鏡組式變倍轉(zhuǎn)像系統(tǒng)。當(dāng)透鏡組的位置狀態(tài)從低倍變?yōu)楦弑稌r(shí)，三個(gè)透鏡組按各自運(yùn)行軌跡同時(shí)移動(dòng)。這種變倍轉(zhuǎn)像系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)較高變倍比的同時(shí)，保持了較高光學(xué)性能，但其第一正透鏡組由于需要移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)變倍，就必須布置在轉(zhuǎn)像組內(nèi)，其外徑尺寸受到極大限制，可是它還要承擔(dān)場鏡功能，這樣槍用瞄準(zhǔn)鏡的視場角也就受到極大限制。同時(shí)，由于第一正透鏡組承擔(dān)場鏡的功能，就不能離變倍轉(zhuǎn)像系統(tǒng)的前像面太遠(yuǎn)，這樣第一和第二透鏡組的可移動(dòng)范圍同時(shí)受到限制，也不利于實(shí)現(xiàn)更高的變倍比。
美國專利N0.US2007/0019289A1和歐洲專利EP1746451(A2)中提出了另一種6×變倍比的變倍轉(zhuǎn)像系統(tǒng)，該變倍轉(zhuǎn)像系統(tǒng)從物側(cè)起依次是具有正折射光焦度的第一透鏡組、具有正折射光焦度的第二透鏡組和具有負(fù)折射光焦度的第三透鏡組，即正-正-負(fù)三透鏡組式變倍轉(zhuǎn)像系統(tǒng)。當(dāng)透鏡組的位置狀態(tài)從低倍變?yōu)楦弑稌r(shí)，第一正透鏡組和第二正透鏡組按各自運(yùn)行軌跡同時(shí)移動(dòng)，第三負(fù)透鏡組固定不動(dòng)。在實(shí)現(xiàn)較高變倍比的同時(shí)，還擁有較好的光學(xué)性能及很大的視場角，但由于采用的還是雙正透鏡組移動(dòng)變倍的傳統(tǒng)方式，這種光學(xué)型式實(shí)現(xiàn)更高變倍比的潛力非常有限。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種具有8×或更高的變倍比的民用槍用瞄準(zhǔn)鏡的變倍轉(zhuǎn)像組。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種民用槍用瞄準(zhǔn)器的變倍轉(zhuǎn)像組，包括具有變倍曲線槽的變倍筒以及設(shè)置在變倍筒上沿曲線槽移動(dòng)的三組透鏡組，所述的變倍曲線槽為3條，兩側(cè)的第一曲線槽和第三曲線槽以及中間的第二曲線槽，所述的三組透鏡組的第一透鏡組設(shè)置在第一曲線槽內(nèi)，且該透鏡組為正折射率透鏡組，所述的第二透鏡組設(shè)置在第二曲線槽內(nèi)，且該透鏡組為負(fù)折射率透鏡組，所述的第三透鏡組設(shè)置在第三曲線槽內(nèi)，且該透鏡組為正折射率透鏡組。
所述的第一曲線槽的首端、第二曲線槽的末端、第三曲線槽的首端在平行于變倍筒軸向的直線上，所述的第一曲線槽的末端、第二曲線槽的首端、第三曲線槽的末端在平行于變倍筒軸向的另一直線上。
所述的第一透鏡組(G1)由一個(gè)正透鏡，和一個(gè)向像側(cè)彎曲的膠合正透鏡組成；所述的第二透鏡組(G2)由一個(gè)負(fù)透鏡組成；所述的第三透鏡(G3)組由一個(gè)向物側(cè)彎曲的膠合正透鏡和一個(gè)正透鏡組成。
本發(fā)明中，槍用瞄準(zhǔn)鏡變倍轉(zhuǎn)像組從物側(cè)開始依序包括具有正折射率本領(lǐng)的第一透鏡組，具有負(fù)折射率本領(lǐng)的第二透鏡組，具有正折射率本領(lǐng)的第三透鏡組，即“正-負(fù)-正”三透鏡組移動(dòng)式變倍轉(zhuǎn)像組。采用這樣光學(xué)型式的好處是，每個(gè)透鏡組都不用承擔(dān)場鏡的功能，因而移動(dòng)范圍方面受到的限制比較少。另外，在設(shè)計(jì)具有負(fù)折射率本領(lǐng)的第二透鏡組G2的變倍曲線時(shí)，采用了在曲線相切處進(jìn)行二次曲線求解正負(fù)換根的技術(shù)，導(dǎo)致在整個(gè)變倍過程中，在保證像面完全得到補(bǔ)償?shù)臈l件下，G1、G2和G3各自的倍率貢獻(xiàn)是同時(shí)放大或者同時(shí)縮小的，極大地提高了變倍效率，使得這三個(gè)透鏡組在比較小的移動(dòng)量的情況下就能獲得很高的變倍比。



圖1是本發(fā)明實(shí)施例的變倍轉(zhuǎn)像組的結(jié)構(gòu)截面圖。
圖2則表示出了在低倍端(L)和高倍端(H)中、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的變倍轉(zhuǎn)像組的光學(xué)原理示意圖。
圖3是本發(fā)明變倍轉(zhuǎn)像組變倍筒的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施例方式 下面解釋根據(jù)本發(fā)明的槍用瞄準(zhǔn)鏡變倍轉(zhuǎn)像組。
根據(jù)本發(fā)明的槍用瞄準(zhǔn)鏡變倍轉(zhuǎn)像組從物側(cè)開始依序包括設(shè)置在變倍筒3上第一曲線槽31內(nèi)的具有正折射率本領(lǐng)的第一透鏡組G1，第二曲線槽32內(nèi)的具有負(fù)折射率本領(lǐng)的第二透鏡組G2，第三曲線槽33內(nèi)的具有正折射率本領(lǐng)的第三透鏡組G3。當(dāng)透鏡組位置的狀態(tài)由低倍端往高倍端變換的過程中，第一透鏡組向物側(cè)移動(dòng)，第二透鏡組G2向像側(cè)移動(dòng)，第三透鏡組G3向物側(cè)移動(dòng)，這樣在第一透鏡組G1和第二透鏡組G2之間的距離延長，第二透鏡組G2和第三透鏡組G3之間的距離縮短然，第三透鏡組G3和后像面之間的距離相應(yīng)改變。
通過后面實(shí)施例中的數(shù)據(jù)可以看出，這三個(gè)透鏡組的移動(dòng)量都很小，連移動(dòng)量最大的第二透鏡組G2，其移動(dòng)量也僅相當(dāng)于通常4×變倍比轉(zhuǎn)像系統(tǒng)中變倍組移動(dòng)量的三分之一，本發(fā)明中這個(gè)特征對(duì)合理平衡和校正各個(gè)倍率時(shí)的象差、尤其是離軸象差顯然非常有利，使得用這種變倍轉(zhuǎn)像系統(tǒng)構(gòu)造的槍用瞄準(zhǔn)鏡可以獲得很高的成像質(zhì)量。
[實(shí)施例] 本實(shí)施例是將本發(fā)明應(yīng)用于1-8×30槍用瞄準(zhǔn)鏡的情況。
在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的變倍轉(zhuǎn)像系統(tǒng)中，第一透鏡組G1由一個(gè)正透鏡，和一個(gè)向像側(cè)彎曲的膠合正透鏡組成。
其中1、前像面，2、后像面。
第二透鏡組G2由一個(gè)負(fù)透鏡組成。
第三透鏡組由一個(gè)向物側(cè)彎曲的膠合正透鏡和一個(gè)正透鏡組成。
與本實(shí)施例有關(guān)的各種數(shù)據(jù)列于下表。
在[主要參數(shù)]中，變倍比＝變倍系統(tǒng)最大放大率/最小放大率。
在[透鏡數(shù)據(jù)]中，第一欄是從物側(cè)算起的表面數(shù)，第二欄R是透鏡表面的曲率半徑，第三欄D是相鄰?fù)哥R表面之間的距離，第四欄N是在d線(λ＝587.6nm)的折射率，第五欄v是阿貝數(shù)。曲率半徑為0時(shí)表示是平面。BF表示系統(tǒng)后焦距。
在[可變距離數(shù)據(jù)]中，B表示槍用瞄準(zhǔn)鏡的放大倍率。
在數(shù)值表中，mm一般用于長度如直徑、焦距、曲率半徑、相鄰表面之間的距離的單位。但因?yàn)楣鈱W(xué)系統(tǒng)成比例的放大或縮小其尺寸可以獲得類似的光學(xué)性能，所以單位不必限定在mm，并且可以使用任何其他合適的單位。
[主要參數(shù)] [透鏡數(shù)據(jù)]R D N v 10(前像面) D1 238 3.31.5163764.1 3-380.3 420.8 1.51.7552327.5 511.15 5.11.5163764.1 651.29 D6 7-20.14 1.51.6130960.6 820.14 D8 9 -17.14 6 1.5163764.1 10-9.419 1.5 1.7552327.5 11-14.7230.3 12100.3122.9 1.5163764.1 13-29.51 (BF) [可變距離數(shù)據(jù)] B1× 2.76×4.5×6.24×8× D1 64.851 56.67652.866 50.47748.785 D6 5.185 21.82529.995 35.76240.343 D8 41.93 25.29 17.1211.3536.772 BF 71.354 79.52983.338 85.7387.423 如上所述，本發(fā)明使得可以提供各種具有8×或更高變倍比、且具有高成像質(zhì)量的槍用瞄準(zhǔn)鏡。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將很容易知道它的優(yōu)點(diǎn)和修正。因此，本發(fā)明的范圍不限于在此所展示并描述的具體細(xì)節(jié)和具有代表性的裝置。在不脫離本發(fā)明由所附的權(quán)利要求及其等價(jià)物所限定的實(shí)質(zhì)和范圍的前提下，可以做各種改型，都在本發(fā)明所涵蓋的范圍內(nèi)。
在本發(fā)明中，承擔(dān)變倍功能的三個(gè)透鏡組G1、G2和G3各自由哪些光學(xué)元件構(gòu)成并不僅限于實(shí)施例所例舉的構(gòu)成型式。本發(fā)明的主要特征在于，承擔(dān)變倍任務(wù)的三個(gè)透鏡組G1、G2和G3，其光焦度分布是具有創(chuàng)新意義的“正-負(fù)-正”組合，并且變倍時(shí)，G1、G2和G3三個(gè)透鏡組同時(shí)按各自的運(yùn)行軌跡沿光軸移動(dòng)。因此所有具備這種主要特征的槍用瞄準(zhǔn)鏡變倍轉(zhuǎn)像系統(tǒng)，都在本發(fā)明所涵蓋的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種民用槍用瞄準(zhǔn)器的變倍轉(zhuǎn)像組，包括具有變倍曲線槽的變倍筒(3)以及設(shè)置在變倍筒(3)上沿曲線槽移動(dòng)的三組透鏡組，其特征在于所述的變倍曲線槽為3條，兩側(cè)的第一曲線槽(31)和第三曲線槽(33)以及中間的第二曲線槽(32)，所述的三組透鏡組的第一透鏡組(G1)設(shè)置在第一曲線槽(31)內(nèi)，且該透鏡組為正折射率透鏡組，所述的第二透鏡組(G2)設(shè)置在第二曲線槽(32)內(nèi)，且該透鏡組為負(fù)折射率透鏡組，所述的第三透鏡組(G3)設(shè)置在第三曲線槽(33)內(nèi)，且該透鏡組為正折射率透鏡組。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的民用槍用瞄準(zhǔn)器的變倍轉(zhuǎn)像組，其特征在于所述的第一曲線槽(31)的首端、第二曲線槽的(32)末端、第三曲線槽(33)的首端在平行于變倍筒(3)軸向的直線上，所述的第一曲線槽(31)的末端、第二曲線槽(32)的首端、第三曲線槽(33)的末端在平行于變倍筒軸向的另一直線上。
3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的民用槍用瞄準(zhǔn)器的變倍轉(zhuǎn)像組，其特征在于所述的第一透鏡組(G1)由一個(gè)正透鏡，和一個(gè)向像側(cè)彎曲的膠合正透鏡組成；所述的第二透鏡組(G2)由一個(gè)負(fù)透鏡組成；所述的第三透鏡(G3)組由一個(gè)向物側(cè)彎曲的膠合正透鏡和一個(gè)正透鏡組成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種民用槍用瞄準(zhǔn)器的變倍轉(zhuǎn)像組，包括具有變倍曲線槽的變倍筒以及設(shè)置在變倍筒上沿曲線槽移動(dòng)的三組透鏡組，變倍曲線槽為3條，兩側(cè)的第一曲線槽和第三曲線槽以及中間的第二曲線槽，三組透鏡組的第一透鏡組設(shè)置在第一曲線槽內(nèi)，且該透鏡組為正折射率透鏡組，第二透鏡組設(shè)置在第二曲線槽內(nèi)，且該透鏡組為負(fù)折射率透鏡組，第三透鏡組設(shè)置在第三曲線槽內(nèi)，且該透鏡組為正折射率透鏡組。本發(fā)明中，槍用瞄準(zhǔn)鏡變倍轉(zhuǎn)像組采用“正—負(fù)—正”三透鏡組移動(dòng)式變倍轉(zhuǎn)像組。采用這樣光學(xué)型式的好處是，極大地提高了變倍效率，使得這三個(gè)透鏡組在比較小的移動(dòng)量的情況下就能獲得很高的變倍比。
文檔編號(hào)G02B15/16GK101609204SQ200910181398
公開日2009年12月23日 申請(qǐng)日期2009年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月15日
發(fā)明者雷 封 申請(qǐng)人:南通蓬盛機(jī)械有限公司