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1. WO2020110223 - レチクルユニット及び光学照準器

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明 細 書

発明の名称 レチクルユニット及び光学照準器

技術分野

0001  

背景技術

0002   0003  

先行技術文献

特許文献

0004  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0005   0006   0007   0008   0009  

課題を解決するための手段

0010   0011   0012   0013   0014   0015  

発明の効果

0016  

図面の簡単な説明

0017  

発明を実施するための形態

0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037  

符号の説明

0038  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6  

図面

1   2   3   4   5  

明 細 書

発明の名称 : レチクルユニット及び光学照準器

技術分野

[0001]
 本発明は、標的に照準を合わせるためのレチクルユニット、及びこのレチクルユニットを備えた光学照準器に関する。

背景技術

[0002]
 ライフルスコープなどの光学照準器は、標的に照準を合わせるためのレチクルを備える。一般的なレチクルは、例えば、十字、T字、逆T字、垂直線又は水平線などの形状をした照準線を有する。レチクルには、ワイヤータイプとガラス基板タイプとの2種類がある。ワイヤータイプのレチクルは、互いに直交させた2本のワイヤーによって照準線を形成した構成となっている。一方、ガラス基板タイプのレチクルは、ガラス基板の表面に照準線を描画した構成となっている。
[0003]
 しかし、レチクルは、光学照準器の鏡筒内に内蔵される。このため、低照度の状況下においては、照準線を視認することが困難になる。そこで、レチクルの中心に光のドットを表示させるレチクルユニットが提案されている。レクチルユニットは、LEDなどの光源と、光源からの光をレチクルの中心に導いてドットを形成する光ファイバーとを備える。このような構成のレクチルユニットは、国際公開第2003/040800号の図12及び図13に開示されている。

先行技術文献

特許文献

[0004]
特許文献1 : 国際公開第2003/040800号
特許文献2 : 国際公開第2012/057010号

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0005]
 第1の問題として、従来のレチクルユニットは、光ファイバーによって形成されるドットの光量が少なく、ドットが暗くて視認し難い。ドットが暗い原因は、光ファイバーの構造にある。国際公開第2003/040800号の図13に開示されているように、光ファイバーの直径は、照準線の線幅と同じであり、極めて小さい。このため、光ファイバーの一端面から他端面に導かれる光の量は、極めて少ない。また、国際公開第2003/040800号の図12に開示されているように、光ファイバーの両端面、すなわち、光の入口及び出口は、いずれも光ファイバーの中心軸に対して直角方向に切断された平面である。このため、光ファイバーの入口及び出口は、いずれも断面積が極めて小さい。特に、光ファイバーの入口は、僅かな量の光しか入射させることができない。この結果、光ファイバーの出口に形成されるドットの光量が少なくなる。例えば、晴れた日中などの高照度の状況下においては、少ない光量のドットを視認することが困難になる。
[0006]
 さらに、光ファイバーの出口は、光ファイバーの中心軸に対して直角方向に切断された平面であるため、光ファイバーに入射された光を、ユーザーの眼の方向、すなわち、光学照準器の接眼レンズの方向に反射させることができない。このため、国際公開第2003/040800号の図13に開示されているように、光ファイバーの出口は、十字の照準線の中心に直接接着される。しかし、接着面積が極めて小さいため、射撃時の強い衝撃により、光ファイバーの出口が十字の照準線の中心から容易に外れてしまう問題がある。
[0007]
 第2の問題として、所定の長さの光ファイバーを製造することは難しく、且つ手間が掛かる。従来のレクチルユニットに用いられる光ファイバーは、両端をそれぞれ切断する工程と、両端の切断面をそれぞれ平滑にする工程とを経て製造される。光ファイバーは、非常に脆弱であるため、2回の切断工程によって折れたり、クラックが入ったりすることが頻繁にある。このため、切断工程における不良品の発生率が極めて高い。
[0008]
 また、光ファイバーの両端をそれぞれ良好に切断することができたとしても、切断されただけの両端面は、光学的に十分な平滑性を有しない。光ファイバーの両端面は、光の入口及び出口であり、光学的な問題を生じない程度に平滑でなければならない。このため、所定の長さの光ファイバーを製造するためには、2回の切断工程の他に、両端の切断面をそれぞれ平滑にするための2回の研磨工程が必要である。
[0009]
 本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ドットの光量を増大させることができ、耐衝撃性に優れ、且つ効率よく製造することが可能なレチクルユニット及び光学照準器を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0010]
(1)上記目的を達成するために、本発明のレチクルユニットは、照準線を備えるレチクルと、光源からの光を前記照準線の中心に導いてドットを形成する光ファイバーとを含むレチクルユニットであって、前記光ファイバーの一端には、光を入射するための入光部が形成され、前記光ファイバーの他端には、光を出射するための出光部が形成され、前記入光部は、前記光ファイバーの直径よりも大きい直径の球面を有し、前記出光部は、前記光ファイバーを通過する光を反射する傾斜面を有し、前記光ファイバーは、前記出光部が前記照準線の中心に位置するように、前記照準線の一部に沿って固定される。
[0011]
(2)好ましくは、上記(1)のレチクルユニットにおいて、前記光ファイバーが、前記照準線の線幅以下の直径を有し、前記照準線の一部に沿って接着される。
[0012]
(3)好ましくは、上記(1)又は(2)のレチクルユニットにおいて、前記光ファイバーがガラス素材からなり、前記入光部が前記光ファイバーの一端を熱溶融させることにより形成される。
[0013]
(4)好ましくは、上記(1)~(3)のいずれかのレチクルユニットにおいて、前記出光部の前記傾斜面の角度が45度であり、前記傾斜面が前記光ファイバーを通過する光を直角に反射する。
[0014]
(5)好ましくは、上記(1)~(4)のいずれかのレチクルユニットにおいて、前記レチクルが薄い金属板で構成され、前記照準線が前記金属板に一体的に設けられる。
[0015]
(6)上記目的を達成するために、本発明の光学照準器は、鏡筒内にレチクルユニットを内蔵した光学照準器であって、前記レチクルユニットは、照準線を備えるレチクルと、光源からの光を前記照準線の中心に導いてドットを形成する光ファイバーとを含み、前記光ファイバーの一端には、光を入射するための入光部が形成され、前記光ファイバーの他端には、光を出射するための出光部が形成され、前記入光部は、前記光ファイバーの直径よりも大きい直径の球面を有し、前記出光部は、前記光ファイバーを通過する光を反射する傾斜面を有し、前記光ファイバーは、前記出光部が前記照準線の中心に位置するように、前記照準線の一部に沿って固定される。

発明の効果

[0016]
 本発明のレチクルユニット及び光学照準器によれば、ドットの光量を増大させることができ、耐衝撃性に優れ、且つ効率よく製造することが可能となる。

図面の簡単な説明

[0017]
[図1] 本発明の実施形態に係る光学照準器を示す概略図である。
[図2] 本発明の実施形態に係るレチクルユニットを示す分解斜視図である。
[図3] 上記レチクルユニットを示す正面図である。
[図4] 上記レチクルユニットを示す側面図である。
[図5] 本発明の光学照準器の第2実施形態を示す概略図である。

発明を実施するための形態

[0018]
 以下、本発明の実施形態に係る光学照準器及びレチクルユニットについて、図面を参照しつつ説明する。
[0019]
<光学照準器>
 図1は、本実施形態の光学照準器1の構成を示す。光学照準器1は、例えば、ライフルスコープであり、図示しないライフルに搭載される。光学照準器1は、鏡筒10内の光軸11上に、対物レンズ20、正立レンズ30、レチクルユニット40及び接眼レンズ50を備える。さらに、鏡筒10内におけるレチクルユニット40の上方には、図3及び図4に示される光源60が配置される。
[0020]
 対物レンズ20は、物体(標的)の倒立像を形成する。正立レンズ30は、対物レンズ20の倒立像を正立像に変換する。本実施形態の正立レンズ30は、図1に示す2枚のレンズを含み、これらのレンズを接近又は離反させることで倍率を変更することが可能である。正立レンズ30の倍率は、特に限定されるものではなく、例えば、0.75倍~80倍の範囲内とすることができる。
[0021]
 レチクルユニット40は、対物レンズ20の倒立像と共役な位置であり、且つ正立レンズ30の正立像と一致する位置に配置される。レチクルユニット40は、図3に示す十字の照準線410及び光のドット61を表示する。照準線410及びドット61は、正立レンズ30の正立像に重ね合せられる。光学照準器1のユーザーは、接眼レンズ50を通じて、物体(標的)の正立像に照準線410及びドット61を重ね合せて観察することが可能である。
[0022]
<レチクルユニット>
 図2~図4は、本実施形態のレチクルユニット40の構成を示す。レチクルユニット40は、レチクル41、光ファイバー42及び金属枠43を備える。
[0023]
 図2に示されるように、レチクル41は、周縁部41aと照準線410とで構成される。照準線410は、周縁部41aによって形成される円形の開口に架け渡される。本実施形態のレチクル41は、1枚の薄い金属板で構成される。レクチル41の素材は、特に限定されるものではなく、例えば、ニッケル合金の金属板が用いられる。レチクル41の製造方法は、特に限定されるものではなく、例えば、電鋳により製造される。電鋳とは、マスターモデルの表面に、電気分解された金属イオンを所定の厚さに電着させる鋳造技術をいう。また例えば、レチクル41は、金属板をエッチングすることによって製造してもよい。
[0024]
 レチクル41の全体、すなわち、周縁部41aと照準線410とを構成する金属板は、一体に連続している。図3に示されるように、照準線410を構成する縦線411及び横線412は、互いに同一の線幅を有する。縦線411及び横線412の線幅は、特に限定されるものではない。レチクル41が金属板で構成されている場合、縦線411及び横線412の線幅は、例えば、10μm~500μmの範囲内とすることができ、好ましくは、30μm~50μmとする。図2及び図4に示されるように、照準線410の中心410aは、光学照準器1の鏡筒10内において光軸11と一致する。
[0025]
 図3に示されるように、光ファイバー42は、照準線410を構成する縦線411の上半分に沿って接着される。光ファイバー42は、照準線410の中心410aから周縁部41aを超えて、金属枠43の切欠部43b内に達する長さを有する。光ファイバー42の直径は、照準線410の線幅と同一であり、好ましくは、30μm~50μmの範囲内とする。光ファイバー42の素材は、ガラス又はプラスチックのいずれでもよい。光ファイバー42の素材として、好ましくは、合成ガラス又は石英ガラスを用いる。合成ガラスは、優れた耐久性を有し、光ファイバー42の直径が小さくても折れ難くなる。一方、石英ガラスは、優れた透過性を有し、光ファイバー42を通過する光の損失が少なくなる。
[0026]
 光ファイバー42の一端には、光源60からの光を入射するための入光部42aが形成される。図3中の拡大図に示されるように、本実施形態の入光部42aは、光ファイバー42の直径よりも大きい直径の球面を有する。光源60からの光は、入光部42aの球面全体に入射される。入光部42aの球面の表面積は、光ファイバー42の断面積よりも大きい。この結果、入光部42aから光ファイバー42内により多くの光が入射される。球形状の入光部42aは、例えば、光ファイバー42の一端を熱溶融させることにより形成される。
[0027]
 一方、図4中の拡大図に示されるように、光ファイバー42の他端には、光を出射するための出光部42bが形成される。出光部42bは、照準線410の中心410aに位置する。本実施形態の出光部42bは、45度の傾斜面であり、光ファイバー42を通過する光を直角に反射する。出光部42bの傾斜面に反射された光は、光軸11に沿って接眼レンズ50の方向に出射される。これにより、図3に示される光のドット61が、照準線410の中心410aに形成される。出光部42bとしての傾斜面は、例えば、光ファイバー42の他端を研磨することにより形成される。
[0028]
 図2及び図3に示されるように、金属枠43は、レチクル41を鏡筒10内に取り付けるための環状の部品である。金属枠43の正面には、レチクル41の周縁部41aに対応する環状の凹部43aが形成される。凹部43aの外径はレチクル41の最大径と同一であり、凹部43aの内径はレクチル41の開口の内径と同一である。レチクル41の周縁部41aが金属枠43の凹部43aに固定され、金属枠43が鏡筒10内に取り付けられる。図示しないが、金属枠43は、上下左右の方向に移動可能となるように鏡筒10内に取り付けられる。
[0029]
 さらに、金属枠43の上部には、上述した切欠部43bが設けられる。切欠部43bには、光ファイバー42の入光部42aが配置される。光源60からの光は、切欠部43bに向かって照射され、入光部42aの球面の全体に入射される。この結果、入光部42aから光ファイバー42内により多くの光が入射される。
[0030]
<作用効果>
 第1に、本実施形態のレチクルユニット40は、照準線410の中心に形成されるドット61の光量を増大させ、ドット61の視認性を大幅に向上させることが可能である。すなわち、球形状の入光部42aは、より多くの光を光ファイバー42に入射させる。これにより、出光部42bから出射される光、すなわち、ドット61の光量が増大される。さらに、45度の傾斜面である出光部42bは、光ファイバー42を通過した光を、光軸11に沿って接眼レンズ50の方向に反射させる。これにより、ドット61の光は、その光量を損失することなく、ユーザーの眼にダイレクトに到達する。
[0031]
 第2に、本実施形態のレチクルユニット40は、耐衝撃性に優れる。すなわち、光ファイバー42は、全長の大半がレチクル41に接着されている。これにより、レチクルユニット40が射撃時の強い衝撃を受けたとしても、光ファイバー42がレチクル41から容易に外れることがない。
[0032]
 第3に、本実施形態のレチクルユニット40は、効率よく製造することが可能である。すなわち、光ファイバー42の入光部42aは、光ファイバー42の一端を熱溶融させることで形成される。これにより、光ファイバー42の一端に加工不良が生じ難い。この結果、光ファイバー42の不良品の発生率が低くなり、レチクルユニット40を効率よく製造することが可能となる。
[0033]
<その他の変更>
 本発明のレチクルユニット及び光学照準器は、上述した実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態の構成は、例えば、以下に述べる構成に変更することができる。
[0034]
 レチクルの素材は、金属に限定されない。レチクルの素材を、ガラスにすることも可能である。この場合、照準線は、ガラス基板の表面に描画される。ガラス基板の表面には、金属製のレチクル41の照準線410よりも細い線幅の照準線を描画することが可能である。すなわち、ガラス基板の表面に描画される照準線の線幅は、例えば、2μm~200μmの範囲内とすることができ、好ましくは、2.5μm~50μmとする。
[0035]
 また、レチクルの照準線は、電鋳又はエッチングなどの方法によって金属板に一体的に設けられる構成に限定されない。照準線は、一又は複数のワイヤーで構成してもよい。さらに、照準線のデザインは、実施形態の十字に限定されない。「照準線(line of sight)」の用語は、標的に照準を合わせるための、一又は複数の線で構成される様々な図形が含まれる。照準線のデザインは、例えば、T字、逆T字、垂直線又は水平線などにすることが可能である。また、照準線が複数の線で構成される場合、互いの線幅は、同一でなくてもよい。
[0036]
 鏡筒内におけるレチクルユニットの位置は、図1の位置に限定されない。図1に示されるレチクルユニット40は、正立レンズ30によって正立像が形成される位置に配置される。しかし、図5に示されるように、レチクルユニット70は、対物レンズ20によって倒立像が形成される位置に配置されてもよい。ここで、図5の位置に配置されるレチクルユニット70の照準線の像は、正立レンズ30によって所定の倍率に拡大される。このため、図5の位置に配置されるレチクルユニット70は、より細い線幅の照準線を描画することが可能なガラス製とすることが好ましい。
[0037]
 鏡筒内における光源の位置は、図3及び図4に示される位置に限定されない。光源の位置は、照準線のデザインに応じて変更することが可能である。例えば、本実施形態の照準線410のような十字の場合、光源60は、照準線410の上下左右のいずれにも配置することが可能である。照準線がT字の場合、光源60は、下と左右のいずれかに配置することが可能である。照準線が逆T字の場合、光源60は、上と左右のいずれかに配置することが可能である。照準線が垂直線の場合、光源60は、上下のいずれかに配置することが可能である。照準線が水平線の場合、光源60は、左右のいずれかに配置することが可能である。

符号の説明

[0038]
 1 光学照準器(ライフルスコープ)
 10 鏡筒
 11 光軸
 20 対物レンズ
 30 正立レンズ
 40 レチクルユニット
 41 レチクル
 41a 周縁部
 410 照準線
 410a 中心
 411 縦線
 412 横線
 42 光ファイバー
 42a 入光部
 42b 出光部
 43 金属枠
 43a 凹部
 43b 切欠部
 50 接眼レンズ
 60 光源
 61 ドット
 70 レチクルユニット

請求の範囲

[請求項1]
 照準線を備えるレチクルと、光源からの光を前記照準線の中心に導いてドットを形成する光ファイバーとを含むレチクルユニットであって、
 前記光ファイバーの一端には、光を入射するための入光部が形成され、
 前記光ファイバーの他端には、光を出射するための出光部が形成され、
 前記入光部は、前記光ファイバーの直径よりも大きい直径の球面を有し、
 前記出光部は、前記光ファイバーを通過する光を反射する傾斜面を有し、
 前記光ファイバーは、前記出光部が前記照準線の中心に位置するように、前記照準線の一部に沿って固定される、レチクルユニット。
[請求項2]
 前記光ファイバーが、前記照準線の線幅以下の直径を有し、前記照準線の一部に沿って接着される請求項1に記載のレチクルユニット。
[請求項3]
 前記光ファイバーがガラス素材からなり、前記入光部が前記光ファイバーの一端を熱溶融させることにより形成される請求項1又は2に記載のレチクルユニット。
[請求項4]
 前記出光部の前記傾斜面の角度が45度であり、前記傾斜面が前記光ファイバーを通過する光を直角に反射する請求項1~3のいずれか1項に記載のレチクルユニット。
[請求項5]
 前記レチクルが薄い金属板で構成され、前記照準線が前記金属板に一体的に設けられる請求項1~4のいずれか1項に記載のレチクルユニット。
[請求項6]
 鏡筒内にレチクルユニットを内蔵した光学照準器であって、
 前記レチクルユニットは、照準線を備えるレチクルと、光源からの光を前記照準線の中心に導いてドットを形成する光ファイバーとを含み、
 前記光ファイバーの一端には、光を入射するための入光部が形成され、
 前記光ファイバーの他端には、光を出射するための出光部が形成され、
 前記入光部は、前記光ファイバーの直径よりも大きい直径の球面を有し、
 前記出光部は、前記光ファイバーを通過する光を反射する傾斜面を有し、
 前記光ファイバーは、前記出光部が前記照準線の中心に位置するように、前記照準線の一部に沿って固定される、光学照準器。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]

[ 図 5]