一种基于超透镜的多色切换光学瞄准镜及其使用方法-k8凯发

本发明涉及光学元件，具体涉及一种基于超透镜的多色切换光学瞄准镜及其使用方法。

背景技术：

1、光学瞄准镜的出现为“精准式狙击、发现即击杀”提供了可能。目前，世界各国对于光学瞄准镜发展的想法大体一致，主要是要求小巧、便捷，同时要精准、耐用。除此之外，基于不同应用场景需求，红点瞄准镜和绿点瞄准镜的集成及无阻切换、提升适配枪型的多样化及性价比成为光学瞄准镜的新需求。

2、一般来说，光学瞄准镜的光学系统需要包括光源、光源之前的分化板、分光镜以及其它镜片保护组件等。其中光源必须放置于分光镜的光轴焦点处，微小的偏移都会导致图形成像质量大幅度下降。因此，目前实现双色图形的光学瞄准镜必须通过机械切换装置实现红、绿光芯片分别切换至光轴焦点处，这不仅增加枪械体积及成本，也无法保证切换的快速性和稳定性。另外，受材料色散影响，分光镜对红光和绿光的聚焦效果及高透高反膜的反射效果不同，无法利用同一套光路实现红光和绿光的高效聚焦和反射。且由于传统透镜是利用光程差实现光线偏折，其厚度是不均匀的，会导致高视差、像差问题。因此，急需开发一种新型的光学瞄准镜，规避现有光学瞄准镜系统存在的不足。

技术实现思路

1、为了解决上述现有技术的问题，本发明提供一种基于超透镜的多色切换光学瞄准镜及其使用方法，可实现不同颜色的快速、无阻、精准切换，不需要配备机械切换装置，减小了枪械体积，降低了成本；且可利用同一套光路实现不同颜色的高效聚焦。

2、本发明通过以下技术方案实现：

3、一种基于超透镜的多色切换光学瞄准镜，包括：瞄准镜外壳，所述瞄准镜外壳内设置有光源及准直结构；所述准直结构包括超透镜，所述超透镜包括衬底以及设置在衬底上的微纳结构阵列；

4、所述光源位于超透镜具有微纳结构阵列的一侧，所述光源包括第一光源和第二光源，所述第一光源的发射光线与第二光源的发射光线颜色不同，所述第一光源和第二光源的发射光线入射在超透镜上。

5、优选的，所述准直结构还包括镜筒，所述镜筒内设置有前置保护镜和后置保护镜，所述超透镜设置在镜筒内且位于前置保护镜和后置保护镜之间。

6、进一步的，所述前置保护镜和后置保护镜为放大镜。

7、优选的，所述瞄准镜外壳内设置有分划板；所述光源的发射光线经分划板入射在超透镜上。

8、进一步的，所述分划板包括与第一光源对应的第一分划板和与第二光源对应的第二分划板；所述第一光源的发射光线经第一分划板入射在超透镜上；所述第二光源的发射光线经第二光源入射在超透镜上。

9、优选的，所述瞄准镜外壳内设置有凹透镜，光源的发射光线经凹透镜入射在超透镜上。

10、进一步的，所述凹透镜包括与第一光源对应的第一凹透镜和与第二光源对应的第二凹透镜；所述第一光源的发射光线经第一凹透镜入射在超透镜上；所述第二光源的发射光线经第二凹透镜入射在超透镜上。

11、优选的，所述瞄准镜外壳内设置有分划板和凹透镜，光源的发射光线依次经分划板和凹透镜入射在超透镜上。

12、进一步的，所述分划板包括与第一光源对应的第一分划板和与第二光源对应的第二分划板；所述凹透镜包括与第一光源对应的第一凹透镜和与第二光源对应的第二凹透镜；

13、所述第一光源的发射光线依次经第一分划板和第一凹透镜入射在超透镜上；所述第二光源的发射光线依次经第二分划板和第二凹透镜入射在超透镜上。

14、所述的基于超透镜的多色切换光学瞄准镜的使用方法，打开与所需发射光线颜色对应的光源，人眼透过超透镜看到光源图形和目标，当光源图形与目标重叠时，完成瞄准。

15、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

16、本发明所述的基于超透镜的多色切换光学瞄准镜，引入了超透镜，突破了现有反射式瞄准镜和全息式瞄准镜的局限性，不仅可利用超透镜上微纳结构阵列的强大操控光波的能力实现传统光学透镜无法实现的大角度光线偏折、离轴聚焦、色散补偿等功能，在无需机械切换装置的情况下利用单一透镜和光路实现不同颜色切换和平行光入眼，提升切换速度、准确性和稳定性；还可有效解决由于传统镜片厚度不均导致的高视差、像差问题，从而提高瞄准精度、增加视场范围；还可利用超透镜超薄、轻质、扁平的特点为紧凑集成的光学系统及微型光学瞄准镜的实现提供可能。本发明超透镜的引入将改变原有的光学瞄准镜设计模式。

17、进一步的，所述前置保护镜和后置保护镜可以保护超透镜不被破坏。

18、进一步的，所述前置保护镜和后置保护镜设置为放大镜，提供放大功能，为实现望远式瞄准镜提供可能。

19、进一步的，通过设置分划板可控制光源所呈现的图形形状。

20、进一步的，通过设置凹透镜，可以调整光斑及图形尺寸。

技术特征：

1.一种基于超透镜的多色切换光学瞄准镜，其特征在于，包括：瞄准镜外壳（5），所述瞄准镜外壳（5）内设置有光源（1）及准直结构；所述准直结构包括超透镜（42），所述超透镜（42）包括衬底（421）以及设置在衬底（421）上的微纳结构阵列（422）；

2.根据权利要求1所述的基于超透镜的多色切换光学瞄准镜，其特征在于，所述准直结构还包括镜筒（4），所述镜筒（4）内设置有前置保护镜（41）和后置保护镜（43），所述超透镜（42）设置在镜筒（4）内且位于前置保护镜（41）和后置保护镜（43）之间。

3.根据权利要求2所述的基于超透镜的多色切换光学瞄准镜，其特征在于，所述前置保护镜（41）和后置保护镜（43）为放大镜。

4.根据权利要求1所述的基于超透镜的多色切换光学瞄准镜，其特征在于，所述瞄准镜外壳（5）内设置有分划板（2）；所述光源（1）的发射光线经分划板（2）入射在超透镜（42）上。

5.根据权利要求4所述的基于超透镜的多色切换光学瞄准镜，其特征在于，所述分划板（2）包括与第一光源（11）对应的第一分划板（21）和与第二光源（12）对应的第二分划板（22）；所述第一光源（11）的发射光线经第一分划板（21）入射在超透镜（42）上；所述第二光源（12）的发射光线经第二光源（12）入射在超透镜（42）上。

6.根据权利要求1所述的基于超透镜的多色切换光学瞄准镜，其特征在于，所述瞄准镜外壳（5）内设置有凹透镜（3），光源（1）的发射光线经凹透镜（3）入射在超透镜（42）上。

7.根据权利要求6所述的基于超透镜的多色切换光学瞄准镜，其特征在于，所述凹透镜（3）包括与第一光源（11）对应的第一凹透镜（31）和与第二光源（12）对应的第二凹透镜（32）；所述第一光源（11）的发射光线经第一凹透镜（31）入射在超透镜（42）上；所述第二光源（12）的发射光线经第二凹透镜（32）入射在超透镜（42）上。

8.根据权利要求1所述的基于超透镜的多色切换光学瞄准镜，其特征在于，所述瞄准镜外壳（5）内设置有分划板（2）和凹透镜（3），光源（1）的发射光线依次经分划板（2）和凹透镜（3）入射在超透镜（42）上。

9.根据权利要求8所述的基于超透镜的多色切换光学瞄准镜，其特征在于，所述分划板（2）包括与第一光源（11）对应的第一分划板（21）和与第二光源（12）对应的第二分划板（22）；所述凹透镜（3）包括与第一光源（11）对应的第一凹透镜（31）和与第二光源（12）对应的第二凹透镜（32）；

10.权利要求1-9任一项所述的基于超透镜的多色切换光学瞄准镜的使用方法，其特征在于，打开与所需发射光线颜色对应的光源，人眼透过超透镜（42）看到光源图形和目标，当光源图形与目标重叠时，完成瞄准。

技术总结
本发明属于光学元件技术领域，提供一种基于超透镜的多色切换光学瞄准镜及其使用方法，所述多色切换光学瞄准镜包括：瞄准镜外壳，所述瞄准镜外壳内设置有光源及准直结构；所述准直结构包括超透镜，所述超透镜包括衬底以及设置在衬底上的微纳结构阵列；所述光源位于超透镜具有微纳结构阵列的一侧，所述光源包括第一光源和第二光源，所述第一光源的发射光线与第二光源的发射光线颜色不同，所述第一光源和第二光源的发射光线入射在超透镜上。本发明可实现不同颜色的快速、无阻、精准切换，不需要配备机械切换装置，减小了枪械体积，降低了成本；且可利用同一套光路实现不同颜色的高效聚焦。

技术研发人员：田振寰,云峰,许创铖,孙秦悦,户峰,李峰,朱建,刘甫,王旭正,张佳栋,于昂肃,韦杰铭
受保护的技术使用者：西安交通大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8