JP3608020B2 - Aiming and ranging optics - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、標的までの距離を測定するとともに標的に対して照準を行う照準測距装置に用いられる標準測距光学系に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の技術に係る照準測距光学系として、例えば特公昭62−23832号公報で開示されているものがある。ここで図6を参照して従来の技術に係る照準測距光学系について説明する。図6に示す照準測距光学系は、例えば戦車などに搭乗した砲手が標的Tに照準を定める際に用いられる。この照準測距光学系は、砲手が標的Tを観察するための照準眼鏡系13、標的Tにレーザ光を照射し、このレーザ光と標的Tで反射されて戻ってきたレーザ光との位相差に基づいて測距を行うレーザ投受光装置8、そして照準眼鏡系13を通して観察される視界内のどこにレーザ光が照射されているのかを表示(測距照準表示)するためのレティクル投影光学系10などを有している。
【0003】
上述の照準測距光学系にはさらに両面反射ミラー9が設けられている。この両面反射ミラー9は、平行平面板の両面に異なる反射膜が形成されたものであり、一の面(レーザ投受光装置8に向かう側の面)9aはダイクロイック反射面となっており、レーザ投受光装置8から出射されたレーザ光b5、あるいは標的Tで反射されて戻ってくるレーザ光b6についてはほぼ100%反射する一方、可視光については殆ど透過可能となっている。また、両面反射ミラー9の他の面(レティクル投影光学系10に向かう面)9bは可視光に対して半透鏡となっていて、レティクル投影光学系10から出射される照準レティクル像ビームb7を照準眼鏡系13に導く。
【0004】
両面反射ミラー9は紙面直角方向の軸回りに揺動可能となっている。この両面反射ミラー9の揺動によって、レーザ投受光装置8から出射され、両面反射ミラー9の反射面9aで反射されたレーザ光b5の向きを変えると同時に、レティクル投影光学系10から出射され、両面反射ミラー9の反射面9bで反射された照準レティクル像ビームb7の向きを変え、これにより照準眼鏡系13の視野内に光像として形成されるレティクル像の位置を移動させる(両面反射ミラー9を9’の破線で示すように揺動させた場合のレーザ光および照準レティクル像ビームb5’、b7’を破線で示す)。上述したように両面反射ミラー9は平行平面板の上に形成されたものであり、この両面反射ミラー9のそれぞれの面で反射された測距用ビームb5(b5’)と照準レティクル像ビームb7(b7’)とは常に平行になる。これによりレーザ投受光装置から出射されたレーザビームが、眼鏡系13で観察される視界内のどこに照射されているのかを照準レティクル像I(I’)によって示すことができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上述した照準測距光学系において、照準眼鏡系13の視野内には上述の照準レティクル像Iに加えて、この照準眼鏡系13の視野に対して固定された基準レティクルも同時に表示する必要がある。上述の照準測距光学系で基準レティクルを表示しようとした場合、▲1▼基準レティクルを照準眼鏡系13の対物レンズ13aの焦点位置(照準レティクル像Iの結像位置)に設置するか、▲2▼基準レティクル投影光学系を設け、ハーフミラーなどによって基準レティクル像を照準眼鏡系13の視野内に合成する必要がある。
【0006】
また、上述の照準測距光学系において、砲手が照準眼鏡系13を直接覗いて観察するのではなく、CCDなどの撮像装置を介してモニタ画面上で観察する場合があり、このような場合には照準レティクル像Iの位置とCCDの撮像面とを一致させる必要がある。ところが、▲1▼の場合には保護ガラスがかぶせられたCCDの撮像面上に基準レティクルを設置することはできない。これに対して基準レティクル像に相当するものをモニタ画面上に電気的に重ね合わせて表示することも考えられるが、照準眼鏡系13が変倍光学系を有するものであるとき、あるいは対物レンズ13aを焦点距離の異なるものに変更可能なものであるとき、照準眼鏡系の変倍動作や対物レンズ13aの交換にともなって基準レティクル像を形成すべき基準位置が変動するためにこの基準位置を正確に把握できず、基準レティクル像が形成される位置が正確でなくなる場合があった。
【0007】
また、▲2▼の場合で照準眼鏡系13が変倍光学系を有するものであるとき、あるいは対物レンズ13aを焦点距離の異なるものに変更可能なものであるときには、基準レティクル像を照準眼鏡光学系13の光路に導くためのハーフミラーを両面反射ミラー9と対物レンズ13aとの間に配設する必要があり、限られたスペースの中にハーフミラーを配設することは非常に困難である。これに対してハーフミラーを対物レンズ13aと照準レティクル像Iの結像位置との間に配設し、基準レティクル像を照準レティクル像Iに重ねて投影することも考えられるが、この場合には基準レティクルを投影する光学系と対物レンズ13aとを一体に設けた構造としなくてはならず、照準眼鏡系13の変倍動作や対物レンズ13aの交換作業が困難となる。
【0008】
本発明の目的は、照準眼鏡系が眼視するタイプのもの、撮像装置を有するもの、あるいは照準眼鏡系の変倍や交換が可能なものに対しても適応可能な照準測距光学系を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
一実施の形態を示す図1に対応付けて本発明を説明する。
(1)請求項1に記載の発明は、測距用ビームを出射する投光手段Lと;測距用ビームを標的Tに照射したときに、標的Tで反射される反射光を受光する受光手段Sと;測距用ビームの照射方向を示すマーカービームを出射するマーカービーム投光手段1h、1gと;測距用光ビーム、マーカービームおよび標的Tからの反射光を同軸の光路P1上に導く光路誘導手段1b、1c、1dと;同軸光路P1上に配設され、同軸光路P1上を進む光の向きを調節可能な偏向手段2と;偏向手段2によって偏向された光路P2上に配設され、測距用ビームおよび標的Tからの反射光については反射して所定方向に導き、マーカービームおよび標的T側から入射する外界光については透過するダイクロイック反射面3dcと;ダイクロイック反射面3dcと平行に設けられ、ダイクロイック反射面3dcを透過したマーカービームおよび外界光を半透過するハーフミラー面3hmと;ハーフミラー面3hmを半透過して進むマーカービームの光路P4上に配設された、正の焦点距離を有する投影レンズ4と;投影レンズ4の焦点位置に配設され、投影レンズ4から出射される光束を反射して投影レンズ4に再入射させる反射面5rを有するとともに、反射面5rの一部を素通しにして基準レティクル5pが設けられた反射レティクル部材5と;投影レンズ4に向けて反射レティクル部材5の後方より照明光を出射する照明手段6とを有し;反射レティクル部材5には、反射面5rと対向する面に屈折面5mがさらに形成され、マーカービームが屈折面5mを往復透過する際に、屈折面5mの屈折作用によって、マーカービームの主光線に対して所定の偏角が付与され、反射レティクル部材5のレティクル部を透過した照明光は、投影レンズ4を経てハーフミラー面3hmで反射されることにより上述した目的を達成する。
(2) 請求項2に記載の発明は、投影レンズ4を往復透過し、ハーフミラー面3hmで反射されて導かれるマーカービームの光路P5上に配設された撮像光学系または観察光学系7をさらに有し;反射レティクル部材5の屈折面5mを往復透過したマーカービームが、撮影光学系または観察光学系7の入射瞳内に入射するように偏角が設定されるものである。
【0010】
なお、本発明の構成を説明する上記課題を解決するための手段の項では、本発明を分かり易くするために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより本発明が実施の形態に限定されるものではない。
【0011】
【発明の実施の形態】
図1〜図5を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1は本発明の実施の形態に係る照準測距光学系の構成を示す図である。この照準測距光学系は、照準測距ユニット1から出射される投光ビームを偏向装置2、両面反射ミラー3を介して標的Tに導き、受光ビームが標的Tで反射されて両面反射ミラー3、偏向装置2を介して照準測距ユニットに戻ってくるまでの時間差(投光ビームと受光ビームとの位相差)により標的Tまでの距離を測定するものである。このとき、投光ビームの照射方向(照準)を示す照準マーカービームが照準測距ユニット1より上述の投光ビームとともに同軸に出射される。そして両面反射ミラー3を透過して撮像装置7が捕らえた標的T側の視界が表示されるディスプレイモニタMに、後述する方法によって照準マーカーが重ね合わせて表示される。このディスプレイモニタMにはまた、撮像装置7が捕らえる視界の中央を示すための基準レティクルが後述する方法により重ね合わせて表示される。砲手はディスプレイモニタMを観察しながら不図示の指示装置によって偏向装置2の偏向角度を調節して測距用のレーザビームの照射方向を調節する。これにより視界内の標的に照準を定めて測距をすることが可能となる。
【0012】
引き続き図1を参照して、本発明の実施の形態に係る照準測距光学系の詳細を説明する。照準測距ユニット1の内部に配設されたレーザ発振器Lから出射されたレーザビーム(投光ビーム)は逆ガリレオ式のビームエキスパンダ1aを経て所定のビーム径に広げられた後、受光レンズ1cに貼付けられたミラー1bを経て光路P1に沿って導かれる。続いて投光ビームは偏向装置2(偏向装置2の詳細については後述)に内蔵された可動ミラー2aによって光路P2に沿って導かれ、そして平行平面ガラスの両表面に薄膜を形成した両面反射ミラー3のダイクロイック反射面(DC面)3dcによって光路P3に沿って導かれて標的Tに到達する。なお、この両面反射ミラー3は固定式のミラーである。また、DC面3dcは、レーザビームの有する波長帯域の光のみを反射し、その他の波長の光については透過する。つまり、標的T側から撮像装置7(後述)に向かう外光は反射されずに透過可能となっている。
【0013】
標的Tで反射されたレーザビーム(受光ビーム)は、光路P3、P2、P1に沿って導かれ、受光レンズ1cにて集光されてビームスプリッタ1d、視野絞り1e、コリメートレンズ1fを介して受光素子Sに導かれる。このとき不図示の測距回路は、レーザ発振器Lから出射した投光ビームと、標的Tで反射されて受光素子Sに入射した受光ビームとの位相差を検出し、これに基づいて標的Tまでの距離を算出する。なお、視野絞り1eは標的Tからの反射光のうち、光路P1と平行な光のみを受光素子Sに導くものである。また、この視野絞り1eの中心は受光レンズ1cの光軸上に位置するように配設される。
【0014】
照準測距ユニット1の内部には、上述したレーザ発振器L、ビームエキスパンダ1a、ミラー1b、受光レンズ1c、ビームスプリッタ1d、視野絞り1e、コリメートレンズ1fおよび受光素子Sなどに加えて照準レティクル1h、ランプ1gなどを有しており、照準レティクル1hを透過したランプ1gの光はビームスプリッタ1d、受光レンズ1cを経て、照準マーカービームとして光路P1に沿って導かれる。この照準レティクル1hの配設位置は受光レンズ1cの焦点面と一致しており、同時に照準レティクル1hの中心位置は受光レンズ1cの光軸と一致している。このように構成された照準測距ユニット1から出射あるいはこの照準測距ユニット1に入射する光束は、すべて同軸かつ平行となっている。これにより照準測距ユニット1を照準測距光学系に組み付ける際の精度を緩くすることが可能であり、作業性が向上する。また、照準測距光学系を戦車などに搭載した状態で照準測距ユニット1を交換することも容易になり、メインテナンス性が向上する。
【0015】
なお、レーザビームスプリッタ1dは、レーザビームの有する波長帯域の光はほぼ100%反射し、照準マーカービームの有する波長帯域の光は透過可能なダイクロイックビームスプリッタであることが望ましい。
【0016】
光路P1に沿って導かれる照準マーカービームの進路について説明する。この照準マーカービームは、上述した投光ビームとともに偏向装置2によって光路P2に沿って導かれる。また、この照準マーカービームは上述したレーザビームとは異なる波長帯域を有しており、従って両面反射ミラー3のDC面3dcを透過する。
【0017】
両面反射ミラー3のDC面3dcと対向する面にはハーフミラー面(HM面)3hmが形成されている。これにより、光路P2に沿って導かれ、両面反射ミラー3のDC面3dcを透過した照準マーカービームはHM面3hmを半透過して光路P4に沿って進む。この光路P4上には投影レンズ4が配設され、この投影レンズ4の後方には基準レティクルレンズ5が配設される。基準レティクルレンズ5の反射面5rと投影レンズ4の焦点面とは一致するように配設されており、光路P4に沿って直進する照準マーカービームの平行光束は投影レンズ4を経て基準レティクルレンズ5の反射面5r上に集光する。そして反射面5rで反射されて再び投影レンズ4に向けて進み、投影レンズ4によってコリメートされ、再び平行光束となる。そして光路P4に沿ってHM面3hmに向かって直進し、このうちの一部の光束がHM面3hmで反射されて光路P5に沿って進む。この照準マーカービームは、標的Tの側からDC面3dcおよびHM面3hmを透過して入射する外界光とともに、撮像装置7によって撮像され、これによりディスプレイモニタMには照準マーカービームと外界の景色とが重ね合わされた状態で表示される。そして、後述する作用によってディスプレイモニタMに表示される撮像装置7の視界中におけるレーザビーム照射位置に対応して照準マーカーを表示することができる。なお、反射面5rは平面であり、この平面上にアルミあるいは銀などが反射膜として蒸着されたものである。また、反射面5rと対向する面には屈折面5mが設けられているが、この屈折面5mの作用については後述する。
【0018】
ところで、ディスプレイモニタMには、上述した標的Tの側の視界および照準マーカビームに加えて基準レティクルが表示される。この基準レティクルは、撮像装置7によって得られる視界の中央を示す基準線であり、ディスプレイモニタMの表示画面上に固定表示される。ここでディスプレイモニタMへの基準レティクルの表示方法について説明する。基準レティクルレンズ5の反射面5rに蒸着された反射膜には、基準レティクルパターン5pが素通しに設けられている。そして基準レティクルパターン5pは、基準レティクルパターン5pの中心部と基準レティクルレンズ5の光軸とが一致するように設けられている。基準レティクルレンズ5の後方にはランプ6が配設されており、このランプ6から出射し、基準レティクルパターン5pを透過した光は投影レンズ4によってコリメートされ、基準マーカービームとなる。そして両面反射ミラー3のHM面3hmを介して撮像装置7に導かれ、ディスプレイモニタMに表示される。なお、投影レンズ4、基準レティクルレンズ5およびランプ6は光学ユニット20として一体に構成されており、この光学ユニット20に入射する光あるいはこの光学ユニット20から出射する光は平行光であり、照準測距ユニット1(図1)と同様、光学ユニット20を照準測距光学系に組み付ける際には光軸P4に対する傾きだけに注意すればよく、照準測距光学系の組立作業性やメインテナンス性に優れる。
【0019】
偏向装置2について図2および図3を参照して説明する。図2および図3は、図1に示す照準測距光学系を模式的に表した斜視図であり、偏向装置2についてはその内部に配設された可動ミラー(図2においては可動ミラー2a、図3においては可動ミラー2a、2b)のみを示している。なお、図1と同じ構成要素には同じ符号を付してその説明を省略する。図2において可動ミラー2aは、回動軸xに沿って揺動可能に構成され、不図示のステッピングモータによって駆動される。これにより、照準測距ユニット1から出射されたレーザビームおよび照準マーカービームを1次元方向に偏向させることができる。さらに、図3に示すように2枚の可動ミラー2a、2bを用い、これらの可動ミラーを互いに直角に向き合う回動軸x、yに沿って揺動可能に構成してもよい。このとき、可動ミラー2a、2bを不図示のステッピングモータで独立して駆動することにより、照準測距ユニット1から出射されたレーザビームおよび照準マーカービームを2次元方向、すなわち標的T(図1)に向かって上下左右方向に偏向させることができる。
【0020】
上述のように構成された照準測距光学系における投光ビーム、受光ビーム、照準マーカービーム、基準マーカービームの光路について図4を参照して説明する。図4は、図1に示す照準測距光学系の構成の一部を拡大したものであり、図1と同一の構成要素には同じ符号を付してその説明を省略する。図4において、投光ビームb1、受光ビームb2、照準マーカービームb3は、偏向装置2の可動ミラー2aがニュートラル位置にある場合のものを示しており、これらの光路については実線で示している。一方、投光ビームb1’、受光ビームb2’、照準マーカービームb3’は、可動ミラー2bが所定角度振られた場合のものを示しており、これらの光路については破線で示している。なお、基準マーカービームb4については可動ミラー2aの角度位置によらず常に一定の光路を経て撮像装置7に導かれる。なお、説明を単純化するため、図4を参照しての以下の説明においては、基準レティクルレンズ5の屈折面5mの屈折作用を無視して説明し、後で改めてこの屈折面5mの作用について説明する。
【0021】
図4において、可動ミラー2aがニュートラル位置にある場合、偏向装置2を経て出射した投光ビームb1および照準マーカービームb3のうち、上述したように投光ビームb1は両面反射ミラー3のDC面3dcで反射される一方、照準マーカービームb3は両面反射ミラー3を透過して投影レンズ4の光軸に対して平行に直進し、投影レンズ4に入射する。そして投影レンズ4の屈折作用により、照準マーカービームb3は投影レンズ4の焦点に向かい、基準レティクルレンズ5の反射面5rで反射されて再度投影レンズ4を透過し、投影レンズ4の光軸に対して平行に進む。その後照準マーカービームb3は両面反射ミラー3のHM面3hmで反射されて撮像装置7に入射する。両面反射ミラー3のガラス基板は、先述したように平行平面板であり、HM面3hmで反射されて撮像装置7に向かう照準マーカービームb3とDC面で反射されて標的Tの方向に向かう投光ビームb1とは平行になる。
【0022】
引き続き図4を参照して可動ミラー2aが所定角度振られた場合の光路について説明する。偏向装置2を経て出射した投光ビームb1’および照準マーカービームb3’のうち、投光ビームb1’は両面反射ミラー3のDC面3dcで反射され、標的Tに向かう一方、照準マーカービームb3’は両面反射ミラー3を透過した後に光路P10に沿って直進し、投影レンズ4を経て基準レティクルレンズ5の反射面5rで反射される。そして投影レンズ4を再度透過した後に光路P11に沿って直進し、両面反射ミラー3のHM面3hmで反射されて撮像装置7に入射する。このとき、上述したように投影レンズ4の焦点面と基準レティクルレンズ5の反射面5rとが一致していることにより光路P10に沿って進む照準マーカービームb3’と光路P11に沿って進む照準マーカービームb3’とは平行になっており、したがってHM面3hmで反射されて撮像装置7に向かう照準マーカービームb3’とDC面3dcで反射されて標的Tに向かう投光ビームb1’とは平行になる。
【0023】
以上に説明したように、DC面3dcで反射されて標的Tに向かう投光ビームb1(b1’)と、投影レンズ4を往復透過してHM面3hmで反射され、撮像装置7に向かう照準マーカービームb3(b3’)とは常に平行の関係を保つ。これによりディスプレイモニタMに表示される撮像装置7の視界の画像上に投光ビームb1(b1’)の照射位置が照準マーカーによって表示される。
【0024】
図5を参照して基準レティクルレンズ5の屈折面5mの作用について説明する。図5は、図1に示す照準測距光学系の一部を拡大し、そこに照準マーカービームb3’の光路を重ねて示した図である。そして基準レティクルレンズ5に屈折面5mがない場合を(a)に、屈折面5mがある場合を(b)に示す。
【0025】
図5(a)において、両面反射ミラー3を透過した照準マーカービームb3’が比較的高い入射高で投影レンズ4に入射する場合を示している。この場合、基準レティクルレンズ5の反射面5rで反射され、投影レンズ4を再透過してHM面3hmで反射された照準マーカービームb3’は光路P20に沿って進む。そして両面反射ミラー3から遠ざかるにつれて撮像装置7の光学系の光軸axからも遠ざかる。したがって撮像装置7の光学系の入射瞳7iが図5(a)に示す位置に存在する場合、光路P20に沿って進む照準マーカービームb3’を撮像装置7は捕らえることができない。
【0026】
これに対して基準レティクルレンズ5が屈折面5mを有している場合、投影レンズ4を往復透過した照準マーカービームb3’は、光路P21に平行な光路P22に沿って進む。そしてHM面3hmで反射されて光路P23に沿って進み、撮像装置7の光学系の入射瞳7iに入射する。これによって撮像装置7は照準マーカービームb3’を捕らえ、ディスプレイモニタM(図1)に照準マーカーを表示することが可能となる。このように基準レティクルレンズ5の屈折面5mの形状を定めることにより、撮像装置7の光学系の入射瞳7iの位置や大きさに対応して照準マーカービームb3’を撮像装置7に導くことができる。なお、この屈折面5mは撮像装置7の光学系の入射瞳位置や大きさによっては平面のままでよい場合もあるし、凸レンズ面となる場合もある。
【0027】
以上の実施の形態の説明において、DC面3dcおよびHM面3hmは平行平面のガラス板の両面に形成されたものであったが、例えば2枚のペリクルミラーを平行に張設し、それぞれにDC面、HM面を形成するものであってもよい。
【0028】
以上の発明の実施の形態と請求項との対応において、レーザ発振器Lが投光手段を、受光素子Sが受光手段を、照準レティクル1hおよびランプ1gがマーカビーム投光手段を、ミラー1b、ビームスプリッタ1dが光路誘導手段を、偏向装置2が偏向手段を、基準レティクルレンズ5が反射レティクル部材を、ランプ6が照明手段をそれぞれ構成する。
【0029】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば撮像装置や観察装置などの光学系の変倍や交換などによって、撮像装置で得られる像に重ねて表示される照準基準位置が正しい位置から動くことはない。また、投光ビーム、受光ビーム、照準マーカービームおよび基準マーカービームは、撮像装置などの光学系に導かれる前に合成されるため、撮像装置や観察装置の取付精度を緩くすることができ、組立作業性およびメインテナンス性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る照準測距光学系の構成を示す図。
【図2】本発明の実施の形態に係る照準測距光学系に内蔵される偏向装置の作用を説明する斜視図。
【図3】本発明の実施の形態に係る照準測距光学系に内蔵される偏向装置の別の例を示す斜視図。
【図4】本発明の実施の形態に係る照準測距光学系の要部光路図。
【図5】本発明の実施の形態に係る照準測距光学系の基準レティクルレンズ5の屈折面5mの作用を説明する図。
【図6】従来の技術に係る照準測距光学系の構成を示す図。
【符号の説明】
1 照準測距ユニット
1b ミラー
1c 受光レンズ
1d ビームスプリッタ
1h 照準レティクル
2 偏向装置
2a 可動ミラー
3 両面反射ミラー
3dc ダイクロイック反射面
3hm ハーフミラー面
4 投影レンズ
5 基準レティクルレンズ
5m 屈折面
5r 反射面
5p レティクルパターン
6 ランプ
7 撮像装置
L レーザー発振器
M ディスプレイモニタ
S 受光素子
T 標的[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a standard distance measuring optical system used in an aiming distance measuring apparatus that measures a distance to a target and aims at the target.
[0002]
[Prior art]
As an aiming and ranging optical system according to the prior art, there is one disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 62-23832. Here, the aiming and ranging optical system according to the prior art will be described with reference to FIG. The aiming and ranging optical system shown in FIG. 6 is used, for example, when a gunner on a tank or the like aims at the target T. The aiming and ranging optical system includes an aiming
[0003]
The above-mentioned aiming and ranging optical system is further provided with a double-sided reflection mirror 9. This double-sided reflective mirror 9 is formed by forming different reflective films on both sides of a plane-parallel plate, and one surface (the surface facing the laser projector / receiver 8) 9a is a dichroic reflective surface. The laser beam b5 emitted from the light projecting / receiving
[0004]
The double-sided reflection mirror 9 can swing about an axis perpendicular to the paper surface. Due to the swinging of the double-sided reflection mirror 9, the laser beam b5 is emitted from the reticle projection
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-mentioned aiming and ranging optical system, in addition to the above-described aiming reticle image I, a reference reticle fixed with respect to the field of the aiming
[0006]
Further, in the above-mentioned aiming and ranging optical system, the gunner may not observe the aiming
[0007]
In the case of (2), when the
[0008]
An object of the present invention is to provide an aiming and ranging optical system that can be applied to a type in which an aiming eyeglass system is visually observed, an object having an imaging device, or an object that can be changed or replaced with an aiming eyeglass system. There is to do.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention will be described with reference to FIG. 1 showing an embodiment.
(1) The invention according to
(2) According to the second aspect of the present invention, the imaging optical system or the observation
[0010]
In the section of the means for solving the above-described problems for explaining the configuration of the present invention, the drawings of the embodiments of the invention are used for easy understanding of the present invention. It is not limited.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an aiming and ranging optical system according to an embodiment of the present invention. This aiming and ranging optical system guides the light projection beam emitted from the aiming and ranging
[0012]
The details of the aiming and ranging optical system according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. A laser beam (projection beam) emitted from a laser oscillator L disposed inside the aiming and ranging
[0013]
The laser beam (light receiving beam) reflected by the target T is guided along the optical paths P3, P2, and P1, collected by the light receiving lens 1c, and received through the
[0014]
The aiming
[0015]
The
[0016]
The path of the aiming marker beam guided along the optical path P1 will be described. The aiming marker beam is guided along the optical path P2 by the deflecting
[0017]
A half mirror surface (HM surface) 3hm is formed on the surface of the double-sided
[0018]
By the way, on the display monitor M, a reference reticle is displayed in addition to the above-described field of view of the target T and the aiming marker beam. This reference reticle is a reference line indicating the center of the field of view obtained by the
[0019]
The
[0020]
The optical paths of the light projecting beam, the light receiving beam, the aiming marker beam, and the reference marker beam in the aiming and ranging optical system configured as described above will be described with reference to FIG. 4 is an enlarged view of a part of the configuration of the aiming and ranging optical system shown in FIG. 1, and the same components as those in FIG. In FIG. 4, a light projecting beam b1, a light receiving beam b2, and an aiming marker beam b3 are shown when the
[0021]
In FIG. 4, when the
[0022]
Next, the optical path when the
[0023]
As described above, the projecting beam b1 (b1 ′) reflected from the DC surface 3dc and traveling toward the target T and the aiming marker traveling back and forth through the
[0024]
The operation of the
[0025]
FIG. 5A shows a case where the aiming marker beam b3 ′ transmitted through the double-
[0026]
On the other hand, when the
[0027]
In the description of the above embodiment, the DC surface 3dc and the HM surface 3hm are formed on both surfaces of a parallel plane glass plate. For example, two pellicle mirrors are stretched in parallel, and each of them is DC A surface or an HM surface may be formed.
[0028]
In the correspondence between the embodiment of the present invention and the claims, the laser oscillator L is the light projecting means, the light receiving element S is the light receiving means, the aiming reticle 1h and the lamp 1g are the marker beam projecting means, the mirror 1b, the beam The
[0029]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the aiming reference position displayed superimposed on the image obtained by the imaging device is moved from the correct position by changing or replacing the optical system such as the imaging device or the observation device. Absent. In addition, the projection beam, the light receiving beam, the aiming marker beam, and the reference marker beam are synthesized before being guided to an optical system such as an imaging device, so that the mounting accuracy of the imaging device and the observation device can be loosened, and assembly is performed. Excellent workability and maintenance.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an aiming and ranging optical system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view for explaining the operation of a deflection apparatus built in the aiming and ranging optical system according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view showing another example of a deflection device built in the aiming and ranging optical system according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a principal optical path diagram of the aiming and ranging optical system according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a view for explaining the action of the
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of an aiming and ranging optical system according to a conventional technique.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記測距用ビームを標的に照射したときに、前記標的で反射される反射光を受光する受光手段と、
前記測距用ビームの照射方向を示すマーカービームを出射するマーカービーム投光手段と、
前記測距用光ビーム、前記マーカービームおよび前記反射光を同軸の光路上に導く光路誘導手段と、
前記同軸光路上に配設され、前記同軸光路上を進む光の向きを調節可能な偏向手段と、
前記偏向手段によって偏向された光路上に配設され、前記測距用ビームおよび前記反射光については反射して所定方向に導き、前記マーカービームおよび前記標的側から入射する外界光については透過するダイクロイック反射面と、
前記ダイクロイック反射面と平行に設けられ、前記ダイクロイック反射面を透過したマーカービームおよび前記外界光を半透過するハーフミラー面と、
前記ハーフミラー面を半透過して進む前記マーカービームの光路上に配設された、正の焦点距離を有する投影レンズと、
前記投影レンズの焦点位置に配設され、前記投影レンズから出射される光束を反射して前記投影レンズに再入射させる反射面を有するとともに、該反射面の一部を素通しにして基準レティクルが設けられた反射レティクル部材と、
前記投影レンズに向けて前記反射レティクル部材の後方より照明光を出射する照明手段とを有し、
前記反射レティクル部材には、前記反射面と対向する面に屈折面がさらに形成され、前記マーカービームが前記屈折面を往復透過する際に、該屈折面の屈折作用によって、前記マーカービームの主光線に対して所定の偏角が付与され、
前記反射レティクル部材のレティクル部を透過した照明光は、前記投影レンズを経て前記ハーフミラー面で反射されることを特徴とする照準測距光学系。A light projecting means for emitting a ranging beam;
A light receiving means for receiving reflected light reflected by the target when the target is irradiated with the ranging beam;
Marker beam projecting means for emitting a marker beam indicating the irradiation direction of the distance measuring beam;
An optical path guiding means for guiding the distance measuring light beam, the marker beam, and the reflected light onto a coaxial optical path;
Deflecting means disposed on the coaxial optical path and capable of adjusting the direction of light traveling on the coaxial optical path;
A dichroic disposed on the optical path deflected by the deflecting means, which reflects and guides the distance measuring beam and the reflected light in a predetermined direction, and transmits the marker beam and external light incident from the target side. A reflective surface;
A marker mirror beam that is provided in parallel with the dichroic reflection surface, and a half mirror surface that semi-transmits the external light, and the marker beam that has passed through the dichroic reflection surface;
A projection lens having a positive focal length disposed on an optical path of the marker beam that travels semi-transparently through the half mirror surface;
A reflective surface is provided at the focal position of the projection lens, reflects a light beam emitted from the projection lens and re-enters the projection lens, and a reference reticle is provided through a part of the reflective surface. A reflected reticle member,
Illuminating means for emitting illumination light from the back of the reflective reticle member toward the projection lens;
The reflective reticle member further includes a refracting surface formed on a surface facing the reflecting surface, and when the marker beam reciprocates through the refracting surface, the refraction action of the refracting surface causes the principal ray of the marker beam. Is given a predetermined declination,
The aiming and ranging optical system according to claim 1, wherein the illumination light transmitted through the reticle part of the reflective reticle member is reflected by the half mirror surface through the projection lens.
前記投影レンズを往復透過し、前記ハーフミラー面で反射されて導かれるマーカービームの光路上に配設された撮像光学系または観察光学系をさらに有し、
前記反射レティクル部材の屈折面を往復透過した前記マーカービームが、前記撮影光学系または前記観察光学系の入射瞳内に入射するように前記偏角が設定されることを特徴とする照準測距光学系。In the aiming and ranging optical system according to claim 1,
Further comprising an imaging optical system or an observation optical system disposed on an optical path of a marker beam that reciprocates through the projection lens and is reflected and guided by the half mirror surface,
The aiming and ranging optical system, wherein the declination angle is set so that the marker beam that has reciprocally transmitted through the refractive surface of the reflective reticle member enters the entrance pupil of the imaging optical system or the observation optical system system.
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