CN105953650B - 一种红外电子瞄准器 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电子瞄准器技术领域，具体涉及一种新型红外电子瞄准器，包括镜头组、图像传感器、处理器、红外发射单元及触摸显示屏，所述镜头组、图像传感器、处理器及触摸显示屏依次连接，并所述红外发射单元连接处理器，其中镜头组包括一红外瞄准镜头、一电子瞄准镜头及一旋转组件，所述旋转组件包括一“V”形支架及一固定座，所述红外瞄准镜头及电子瞄准镜头分别固定在“V”形支架的两个分支上，所述“V”形支架固定连接在固定座上，本发明的镜头组可实现快速转动切换镜头，同时红外镜头中过滤了可见光，实现了夜视中可见光对红外成像造成的影响，同时激光发射单元具有多种工作模式，可实现打击敌方红外成像的镜头。
Description
技术领域
本发明属于电子瞄准器技术领域，具体涉及一种红外电子瞄准器。
背景技术
随着科技的高速发展，近年来已经开发出多种不同的技术应用于瞄准器上，例如在瞄准器上增加夜视功能，目的在于便于使用者在夜间进行狩猎或是射击，然而现有技术中具有夜视功能的瞄准器通常采用一个物镜、光增强装置和目镜的结构，其中光增强装置用于提高光的亮度值，将光亮度值提高后进行显示，实现在夜间进行瞄准，然而上述的夜视装置，获得的夜视图像的边界模糊，使得射击者仅能获得被瞄准物的位置、方向及模糊的图像，难以确定最佳瞄准点，需要使用者凭借射击经验来判断瞄准点，提高了射击的难度，也造成了射击精度的不稳定。
同时，现有技术中还有增加红外成像功能，通过红外成像实现使用者在夜间进行狩猎或射击，然而，在同一射击环境下还有其他使用者应用红外成像进行瞄准时，红外成像系统将相互受到影响，进而影响使用者射击。
发明内容
为了有效解决上述问题，本发明提出一种红外电子瞄准器。
一种红外电子瞄准器，包括镜头组、图像传感器、处理器、红外发射单元及触摸显示屏，所述镜头组、图像传感器、处理器及触摸显示屏依次连接，并所述红外发射单元连接处理器，其中镜头组包括一红外瞄准镜头，所述红外瞄准镜头内设有红外透镜及热探测器，所述红外透镜固定在红外瞄准镜镜头前端，并所述红外透镜将红外光及可见光聚焦到热探测器上，所述热探测器包括一吸收膜及一滤光层，其中所述滤光层的温度超过37℃时，对可见光的透光率由95％转变为1％，对红外光的透光率为90-95％不变。
进一步地，所述吸收膜接收红外透镜聚焦的红外光及可见光。
进一步地，所述滤光层为质量分数为1-3％Ti、质量分数为0.5-1.8％Mo及质量分数为96.5-98.5％的VO2；所述吸收膜为Si3N4。
进一步地，所述镜头组还包括一电子瞄准镜头及一旋转组件，所述旋转组件包括一“V”形支架及一固定座，所述红外瞄准镜头及电子瞄准镜头分别固定在“V”形支架的两个分支上，所述“V”形支架固定连接在固定座上。
进一步地，所述固定座包括转动基体及固定基体，其中所述固定基体固定在枪支上，所述转动基体与固定基体有轴承连接，并所述转动基体在固定基体上可实现转动，所述转动基体上具有两组弹簧卡扣，固定基体上具有两组卡槽，所述弹簧卡扣及卡槽结合实现制动，制动后实现电子瞄准镜头或红外瞄准镜头固定在枪支正上方。
进一步地，所述红外发射单元包括三种工作状态：扫描状态、防损状态及攻击状态。
进一步地，当所述红外发射单元为扫描状态时，红外发射单元发射的红外光功率密度为[247.7，633.1]uw/cm2；当所述红外发射单元为防损状态时，红外发射单元发射的红外光功率密度为(633.1，1025]uw/cm2；其中当红外发射单元为攻击状态时，红外发射单元发射的红外光功率密度为(1025，2175]uw/cm2。
本发明的有益效果：本发明的镜头组具有两个镜头，并由旋转组件固定在枪支上，可实现快速转动切换镜头，同时红外镜头中过滤了可见光，实现了夜视中可见光对红外成像造成的影响，同时激光发射单元具有多种工作状态，可实现打击敌方红外成像的镜头。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明红外发射单元的工作状态与发射的红外光功率密度关系图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。
如附图1所示，本发明提出的一种红外电子瞄准器，包括两个镜头，一个为电子瞄准镜头1，所述电子瞄准镜头1为常规电子瞄准镜头1，另一个为红外瞄准镜头2，所述两个镜头通过旋转组件固定在枪支上，所述旋转组件包括一“V”形支架及固定座，所述两个镜头分别固定在“V”形支架的两个分支上，所述“V”形支架连接在固定座上，所述固定座固定在枪支上，所述固定座内设置有轴承，可实现转动，通过旋转组件可改变两个镜头的位置。
所述瞄准器还包括图像传感器、处理器、存储器、触摸显示屏及红外发射单元，其中两个镜头用于捕捉被瞄准物的影像，并发送至图像传感器，所述图像传感器接收镜头采集图像，将光线转变为微电子信号发送至处理器，所述处理器接收微电子信号，并发送至触摸显示屏进行显示，所述红外发射单元及存储器连接处理器，处理器可读取存储器上存储的信息，所述红外发射单元发射红外光照射被瞄准物，所述红外瞄准镜头2采集被红外光照射的被瞄准物图像，并发送至图像传感器，所述图像传感器发送至处理器，并由处理器发送至触摸显示屏，由触摸显示屏显示。
其中所述红外瞄准镜头2内包括红外透镜及热探测器，因红外光无法透过传统的瞄准器镜头，因此所述红外瞄准镜头2采用红外透镜，所述红外透镜不仅接收可见光，还接收的红外光，并将可见光及红外光聚焦到热探测器上；所述热探测器为具有吸收膜和滤光层的像素矩阵，其中吸收膜吸收由红外透镜聚焦的红外光及可见光，并所述滤光层响应温度变化可对可见光从透明转变为不透明，进而消除夜视中可见光对红外成像造成的影响。
其中所述吸收膜为Si3N4，所述吸收膜为热光响应膜，所述滤光层为掺杂有质量分数为1-3％钛Ti和质量分数为0.5-1.8％钼Mo的VO2晶体层，所述VO2所占质量分数为96.5-98.5％。所述滤光层的VO2晶体在67℃时会发生半导体金属转变(其材料对可见光的透光率由95％转变为1％，但对红外光的透光率为90-95％不变)，因在常规射击中，难以实现VO2晶体达到67℃，因此在VO2晶体层中添加质量分数为1-3％钛Ti和质量分数为0.5-1.8％钼Mo，使得滤光层对可见光的透光率转变温度降低30℃，并吸收膜为热光响应膜，吸收膜接收的光照使得温度提高10-20℃，达到滤光层对可见光的透光率转变温度，实现滤光层对可见光的透光率为0％。
所述固定座包括转动基体32及固定基体31，其中所述固定基体31固定在枪支上，所述转动基体32与固定基体31有轴承连接，并所述转动基体32在固定基体31上可实现转动，所述转动基体32上具有两组弹簧卡扣，固定基体31上具有两组卡槽，所述弹簧卡扣及卡槽结合实现制动，制动后实现电子瞄准镜头1或红外瞄准镜头2固定在枪支正上方。
如附图2所示，为了防止敌人的红外瞄准镜或其他红外瞄准镜发射的红外线影响，本发明提出的红外发射单元包括三种工作状态：扫描状态、防损状态及攻击状态。
其中当红外发射单元为扫描状态时，红外发射单元发射的红外光功率密度为q1，q1的取值范围为247.7uw/cm2≤q1≤633.1uw/cm2,红外光对被瞄准物体进行扫描，并经由红外瞄准镜成像；其中当红外发射单元为防损状态时，红外发射单元发射的红外光功率密度为q2，q2的取值范围为633.1uw/cm2＜q2≤1025uw/cm2,红外光对被瞄准物体进行扫描，并经由红外瞄准镜成像，同时红外光照射敌方的红外瞄准镜，该功率密度下的红外光照射在敌方的红外热像仪上，敌方瞄准镜镜头上产生具有扩散串扰的主模光斑及图像明显的次模光斑，影响敌方的红外瞄准镜获得的红外图像，干扰了敌人的红外瞄准镜；其中当红外发射单元为攻击状态时，红外发射单元发射的红外光功率密度为q3，q3的取值范围为1025uw/cm2＜q3≤2175uw/cm2,红外光对被瞄准物体进行扫描，并经由红外瞄准镜成像，红外光照射敌方的红外瞄准镜，该功率密度下的红外光照射在敌方的红外热像仪上，产生完全融合的主模光斑及次模光斑，并且敌方瞄准镜的镜头上产生高阶模衍射条纹图像，致使在取消红外光照射后，敌方的红外成像装置的成像效果仍然无法恢复到无红外光照射的工作状态，使得敌方的红外瞄准镜受损，并无法正常进行红外成像。
通过红外瞄准镜头2获得画面可进行伪彩色处理，将灰度图案转换为彩色图案，所述伪彩色处理采用常规伪彩色算法即可将灰度图案转换为彩色图案。
采用本发明提供的具有夜视功能的电子瞄准器获得的夜视图像后，自动生成最优射击图像，并将最优射击图像进行伪彩色处理，提高最优射击图像与背景图像的色差，使得最优射击图像容易区分识别，便于准确的射击。
Claims (7)
1.一种红外电子瞄准器，其特征在于，包括镜头组、图像传感器、处理器、红外发射单元及触摸显示屏，所述镜头组、图像传感器、处理器及触摸显示屏依次连接，并所述红外发射单元连接处理器，其中镜头组包括一红外瞄准镜头，所述红外瞄准镜头内设有红外透镜及热探测器，所述红外透镜固定在红外瞄准镜头前端，并所述红外透镜将红外光及可见光聚焦到热探测器上，所述热探测器包括一吸收膜及一滤光层，其中所述滤光层的温度超过一定温度时，对可见光的透光率发生变化；
所述红外发射单元包括三种工作状态：扫描状态、防损状态及攻击状态。
2.根据权利要求1所述的红外电子瞄准器，其特征在于，所述滤光层的温度超过37℃时，对可见光的透光率由95％转变为1％，对红外光的透光率为90-95％不变。
3.根据权利要求1所述的红外电子瞄准器，其特征在于，所述吸收膜接收红外透镜聚焦的红外光及可见光。
4.根据权利要求1所述的红外电子瞄准器，其特征在于，所述滤光层由质量分数为1-3％Ti、质量分数为0.5-1.8％Mo及质量分数为96.5-98.5％的VO2组成；所述吸收膜为Si3N4。
5.根据权利要求1所述的红外电子瞄准器，其特征在于，所述镜头组还包括一电子瞄准镜头及一旋转组件，所述旋转组件包括一“V”形支架及一固定座，所述红外瞄准镜头及电子瞄准镜头分别固定在“V”形支架的两个分支上，所述“V”形支架固定连接在固定座上。
6.根据权利要求5所述的红外电子瞄准器，其特征在于，所述固定座包括转动基体及固定基体，其中所述固定基体固定在枪支上，所述转动基体与固定基体有轴承连接，并所述转动基体在固定基体上可实现转动，所述转动基体上具有两组弹簧卡扣，固定基体上具有两组卡槽，所述弹簧卡扣及卡槽结合实现制动，制动后实现电子瞄准镜头或红外瞄准镜头固定在枪支正上方。
7.根据权利要求6所述的红外电子瞄准器，其特征在于，当所述红外发射单元为扫描状态时，红外发射单元发射的红外光功率密度为[247.7，633.1]uw/cm2；当所述红外发射单元为防损状态时，红外发射单元发射的红外光功率密度为(633.1，1025]uw/cm2；其中当红外发射单元为攻击状态时，红外发射单元发射的红外光功率密度为(1025，2175]uw/cm2。
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