本實(shí)用新型涉及光學(xué)校準(zhǔn)或瞄準(zhǔn)設(shè)備，尤其涉及一種雙距成像的光學(xué)校準(zhǔn)器。

背景技術(shù)：

雙距成像的新型光學(xué)校(瞄)準(zhǔn)器一般用于靶場射擊。在靶場進(jìn)行射擊或是民間靶場進(jìn)行射擊游戲時，如何在最短的時間瞄準(zhǔn)并命中目標(biāo)成了關(guān)鍵，精度與速度如何并存成了射手的難題。優(yōu)秀的射手一般是子彈喂出來的，成箱成箱的子彈消耗，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，提高精度與速度。又或是使用槍支裝載的瞄準(zhǔn)器具，目前瞄準(zhǔn)器具主要包括，機(jī)械瞄具、望遠(yuǎn)式瞄準(zhǔn)鏡、反射式瞄準(zhǔn)鏡和全息衍射瞄準(zhǔn)鏡。

傳統(tǒng)機(jī)械瞄具有劣勢，當(dāng)需要迅速對移動視場中的目標(biāo)進(jìn)行瞄準(zhǔn)時，精度降低明顯。研究表明，人腦只能同時接受一個合焦距離傳來的清晰影像，稱“人腦強(qiáng)制性選擇”。在使用傳統(tǒng)光學(xué)瞄具時，由于傳統(tǒng)的光學(xué)瞄具的合焦距離與裸眼的合焦距離不同，因此，大腦只能在兩只眼睛間相互切換，選擇其中之一進(jìn)行觀察。而另一只眼睛將會因?yàn)楹辖咕嚯x不同而被強(qiáng)制失焦，因而無法迅速對視場中的目標(biāo)。尤其是移動中，或者與背景區(qū)別較少的小型目標(biāo)進(jìn)行區(qū)分，會大大影響反應(yīng)速度。而其他瞄準(zhǔn)鏡又有著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高昂、元件的安裝精度嚴(yán)格的要求，注定不能大規(guī)模裝配。所以而現(xiàn)實(shí)中，能不能找到一種光學(xué)器件，既低廉實(shí)用、又尺度小可批量生產(chǎn)的瞄準(zhǔn)器具，成為迫在眉睫的事情。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、同時讓目標(biāo)和準(zhǔn)星發(fā)出的光聚焦在視網(wǎng)膜上、提高瞄準(zhǔn)的精確度的雙距成像的光學(xué)校準(zhǔn)器。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

一種雙距成像的光學(xué)校準(zhǔn)器，用于射擊或射擊訓(xùn)練的瞄準(zhǔn)，所述射擊或射擊訓(xùn)練用的槍支具有準(zhǔn)星和覘孔座，所述覘孔座上設(shè)有覘孔，所述校準(zhǔn)器包括用于雙距成像的菲涅耳波帶片，所述菲涅耳波帶片通過一夾具安裝于所述覘孔座內(nèi)，所述菲涅耳波帶片的中心與所述覘孔的中心對齊，所述菲涅耳波帶片、準(zhǔn)星、目標(biāo)三者處于同一直線。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：

所述夾具設(shè)有可安裝所述菲涅耳波帶片的安裝孔，所述夾具兩側(cè)設(shè)有卡槽，所述卡槽卡于所述覘孔座的側(cè)壁上。

所述菲涅耳波帶片上具有n個波帶，第n個波帶的半徑為r_n，r_n滿足如下公式：

其中，λ＝555nm，f為所述菲涅耳波帶片的自身焦距。

所述n個波帶的高度h一致，h滿足如下公式：

其中，m為自然數(shù)，n₀為材料折射率。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：

(1)本實(shí)用新型利用菲涅爾波帶片具有多個焦點(diǎn)的特點(diǎn)，能夠同時讓目標(biāo)和準(zhǔn)星發(fā)出的光聚焦在視網(wǎng)膜上，有效提高瞄準(zhǔn)的精確度，實(shí)現(xiàn)輕松瞄準(zhǔn)，提升射擊準(zhǔn)度。

(1)本實(shí)用新型制作簡單，成本低廉，較容易實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)，能夠在射擊或射擊訓(xùn)練中得到推廣使用，應(yīng)用前景廣闊。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型中夾具立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實(shí)用新型中夾具截面示意圖。

圖4是本實(shí)用新型中覘孔座結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本實(shí)用新型中菲涅耳波帶片結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本實(shí)用新型的工作原理圖。

圖中各標(biāo)號表示：

1、槍支；2、準(zhǔn)星；3、覘孔座；30、覘孔；31、側(cè)壁；4、菲涅耳波帶片；5、夾具；51、安裝孔；52、卡槽；6、目標(biāo)；7、波帶；8、視網(wǎng)膜。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

圖1至圖6示出了本實(shí)用新型雙距成像的光學(xué)校準(zhǔn)器的一種實(shí)施例，本實(shí)用新型的雙距成像的光學(xué)校準(zhǔn)器，主要適用于射擊或射擊訓(xùn)練的瞄準(zhǔn)，射擊或射擊訓(xùn)練用的槍支1具有準(zhǔn)星2和覘孔座3，覘孔座3上設(shè)有覘孔30，如圖4所示。本實(shí)施例的光學(xué)校準(zhǔn)器包括用于雙距成像的菲涅耳波帶片4，菲涅耳波帶片4通過一夾具5安裝于覘孔3內(nèi)，菲涅耳波帶片4的中心與覘孔30的中心對齊，菲涅耳波帶片4、準(zhǔn)星2、目標(biāo)6三者處于同一直線。

如圖6所示，遠(yuǎn)處目標(biāo)6發(fā)出的平行光，和近處準(zhǔn)星2發(fā)出的光，經(jīng)過菲涅耳波帶片4，同時聚焦在視網(wǎng)膜8處，清晰成像于視網(wǎng)膜8上，本實(shí)用新型利用菲涅爾波帶片4具有多個焦點(diǎn)的特點(diǎn)，能夠同時讓目標(biāo)6和準(zhǔn)星4發(fā)出的光聚焦在視網(wǎng)膜8上，，即通過菲涅耳波帶片4，可同時看見準(zhǔn)星4和目標(biāo)6，從而提高瞄準(zhǔn)的精確度。

本實(shí)施例中，夾具5設(shè)有可安裝菲涅耳波帶片4的安裝孔51，夾具5兩側(cè)設(shè)有卡槽52，卡槽52卡于覘孔座3的側(cè)壁31上。

本實(shí)用新型的菲涅耳波帶片4設(shè)計(jì)原理如下：

菲涅耳根據(jù)惠更斯的“次波”假設(shè)，補(bǔ)充了描述次波的基本特征——位相和振幅的定量表達(dá)式，并增加了“次波振幅按位相疊加”的原理，從而發(fā)展成為惠更斯—菲涅耳原理，它是解釋和描述各種衍射現(xiàn)象的基礎(chǔ)。根據(jù)更斯—菲涅耳原理，人們提出了菲涅耳半波帶的概

論。任何相鄰現(xiàn)菲涅耳半波帶的對應(yīng)部分所發(fā)出的“次波”到達(dá)光軸某點(diǎn)P時的光程差為λ/2，亦即它們以相反的位相同時到達(dá)空間某點(diǎn)P，在P點(diǎn)進(jìn)行疊加。

菲涅耳波帶片就是根據(jù)此理論制成的一種特殊光闌。一般的菲涅爾波帶片是振幅型，它采用的結(jié)構(gòu)遮去偶數(shù)序或奇數(shù)序的半波帶之一，而通過另一序列的半波帶。奇數(shù)序(或偶數(shù)序)半波帶各自發(fā)出的次波到達(dá)考察點(diǎn)的光程差為波長的整數(shù)倍，各次波到達(dá)該點(diǎn)時所引起的光振動的位相相同，因而相互加強(qiáng)，故波帶片的作用就是使同位相的諸次波在焦點(diǎn)處進(jìn)行振幅疊加，從而在焦點(diǎn)上獲得較大的光強(qiáng)，而焦點(diǎn)附近，由于所疊加的諸次波的位相不同，光強(qiáng)值較小。對于振幅型波帶片即使用單色光入射時，除了具有主焦點(diǎn)外，尚有f₀/3、f₀/5、…焦距存在，并有相應(yīng)的虛焦點(diǎn)。但是這種振幅型有致命的缺點(diǎn)，光的利用率太低，只有50％。

所以，本專利采用相位型波帶片，利用相位的連續(xù)變化以達(dá)到振幅型波帶片的功能。將振幅型波帶片中所有涂黑的半波帶改為具有特定的相位深度h的半波帶，并使之與未涂黑的半波帶間的有效光程差為這樣，波帶片就成為相位型的了。相位型波帶片是全透明的，全部光通量都進(jìn)入衍射場，且由于所有半波帶間的相干疊加在場點(diǎn)都是互相加強(qiáng)的，從而使主焦點(diǎn)有最大的強(qiáng)度。本實(shí)用新型利用多個焦點(diǎn)原理，使目標(biāo)6通過菲涅耳波帶片4的一個焦點(diǎn)，以及準(zhǔn)星2通過菲涅耳波帶片4的另一個焦點(diǎn)后，同時在視網(wǎng)膜8上清晰成像。

如圖5所示，本實(shí)施例中，菲涅耳波帶片4上具有n個波帶7，第n個波帶7的半徑為r_n，r_n滿足如下公式：

其中，λ＝555nm，即為人體最易接受的光的波長，f為所述菲涅耳波帶片4的自身焦距，根據(jù)槍支1的成像距離選擇菲涅耳波帶片4的自身焦距f。

本實(shí)施例中，n個波帶7的高度h一致，h滿足如下公式：

其中，m為自然數(shù)，n₀為材料折射率，菲涅耳波帶片4的折射率。保證2m+1為奇數(shù)即可。

本實(shí)施例中，Δr為第n個波帶7與第n-1個波帶7的差值，波帶7為刻在菲涅爾波帶片4波帶片上的環(huán)槽，Δr影響環(huán)槽即波帶7的寬度。n的取值與Δr相關(guān)，n越大，Δr越小，n越小，Δr越大，本實(shí)施例以n取值為10為例。根據(jù)特定的槍支1的結(jié)構(gòu)，利用公式(1)和公式(2)可以算出具體的數(shù)值r_n，h，從而可以得到滿足要求的菲涅爾波帶片4。

本實(shí)施例中，菲涅爾波帶片4采用硅材料制作，其結(jié)構(gòu)為方形，其厚度H無特殊要求。夾具5采用硬鋁材質(zhì)制作，簡單輕便，成本低，容易裝配，即插即用。

雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本實(shí)用新型。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案范圍的情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對本實(shí)用新型技術(shù)方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均應(yīng)落在本實(shí)用新型技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。