آموزش طراحی Riflescope در Zemax

Riflescope یا دوربین نشانه‌گیری اپتیکی دستگاهی است که برای بزرگ‌نمایی هدف و دقیق‌تر کردن نشانه‌گیری روی سلاح‌ها استفاده می‌شود. اجزای اصلی آن شامل بلوک ابجکتیو (Objective)، بدنه‌ی لوله‌ای، چشمی (Eyepiece)، سیستم بزرگنمایی (ثابت یا زوم)، رتیكل (Reticle) و مکانیزم‌های تنظیم (Windage & Elevation) است. پارامترهای کلیدی عبارتند از: بزرگنمایی، قطر شیئی، خروجی مردمک (Exit Pupil)، eye-relief، میدان دید و هستند. طراحی riflescope باید هم‌زمان وضوح تصویری، کنترل نورهای مزاحم (stray light/ghosting)، استحکام مکانیکی و قابلیت تولید را تأمین کند. کاربردها شامل شکار، تاکتیکال، ورزشی و نظامی است و الزاماتی مثل مقاومت در برابر پس‌زنش (recoil)، آب‌بندی و پایداری حرارتی دارد.

فصل ۱ — مبانی و معیارهای عملکرد Riflescope

1. تعریف و اجزای اصلی riflescope
2. پارامترهای کلیدی: magnification, objective diameter, FOV, exit pupil, eye-relief, twilight factor
3. انواع riflescope: fixed vs variable, first vs second focal plane, low/medium/high power
4. استانداردها و الزامات صنعتی (عملکرد، ایمنی، محیطی)

فصل ۲ — اپتیک پایه و نظریه تصویربرداری

1. اپتیک هندسی (ray geometry) و تشکیل تصویر
2. مفاهیم پایه اپتیک: pupil, stop, field, chief & marginal rays
3. ابیراهی های اپتیکی: spherical, coma, astigmatism, field curvature, distortion
4. معیارهای کیفیت: spot size, PSF, MTF و ارتباط آن‌ها با وضوح دید انسانی

فصل ۳ — طراحی بلوک Objective و سیستم اپتیکی اصلی

1. اهداف طراحیObjective: جمع‌آوری نور و حداقل‌سازی aberration
2. انتخاب شیشه‌ها و ساختار لنز (single, doublet, triplet)
3. تعیین فاصله کانونی مؤثر و نسبت‌های f/# مرتبط با exit pupil
4. تمرین عملی: طراحی ساده یک objective برای 4×32

فصل ۴ — طراحی چشمی، خروجی مردمک و eye-relief

1. طراحی eyepiece برای تولید تصویر راحت برای چشم کاربر
2. تعریف و اهمیت exit pupil و eye-relief در راحتی نشانه‌گیری
3. چگونگی تعیین مکان pupil و تأثیر آن بر field stop و vignetting
4. تمرین: محاسبه و بهینه‌سازی exit pupil برای محدوده زوم

فصل ۵ — سیستم بزرگنمایی (Zoom) و مکانیزم‌های متحرک

1. اصول طراحی زوم: گروه‌های متحرک و جبران تغییرات فوکوس
2. نحوه تعیین محدوده بزرگنمایی و حفظ چشم-ریل در تمام حالات
3. طراحی مکانیکی حرکت (followers, cams) و محدودیت‌های تولید
4. تمرین عملی: طراحی یک مکانیزم ساده زوم و بررسی تغییرات optical performance

فصل ۶ — رتیكل، صفحه تصویر و پارالکس

1. انواع reticle (wire, etched glass, illuminated) و محل نصب (FFP vs SFP)
2. طراحی صفحه رتیكل و اثر آن روی دقت شلیک
3. پارالکس: منشاء، اندازه‌گیری و روش‌های حذف/اصلاح (parallax adjustment)
4. تمرین: شبیه‌سازی اثر تغییر پارالکس بر هدف در فواصل مختلف

فصل ۷ — کنترل stray light، coatings و glare

1. منابع stray light و ghost reflections در داخل لوله
2. استفاده از baffling، blackening و mechanical stops
3. اصول پوشش‌های ضدبازتاب (AR coatings) و انتخاب طیفی مناسب
4. تمرین: تحلیل ساده ghost/flare و پیشنهاد راهکارهای کاهش