CN111751976A - 一种具有通用型连接结构的便携微光夜视仪 - Google Patents

Abstract

本发明属于夜视仪的技术领域，提供了一种具有通用型连接结构的便携微光夜视仪，与手机主镜头相连，通过手机屏幕直接观察记录目标，操作简便，方便安装，且连接快速、稳固，图像视觉效果好；采用的技术方案为：物镜组件封装在镜筒内部的前端，微光像增强管封装在镜筒内中部并贴合设置于物镜组件的焦平面上，目镜组件封装在镜筒内部的右端，手机壳上部对应手机主镜头的位置设置有镜头夹持装置，目镜组件通过镜头夹持装置贴合于手机主镜头，且物镜组件、微光像增强管、目镜组件均通过镜头夹持装置与手机主镜头共轴设置，手机壳的下部固定安装有高压电源模块，高压电源模块上连接有用于实现能量输入与输出的数据线。

Description

一种具有通用型连接结构的便携微光夜视仪

技术领域

本发明一种具有通用型连接结构的便携微光夜视仪属于夜视仪的技术领域，具体涉及一种便携式微光夜视仪及其通用型连接结构。

背景技术

夜视仪是以微光像增强器为核心器件的被动成像装置，克服人眼在低照度及有限光谱响应下的限制，开拓人眼的视觉功能，实现夜间观察远方目标。微弱光经目标反射后，在物镜作用下聚焦于微光像增强器的阴极面（与物镜后焦面重合），激发出的光电子经微通道板倍增，在高压加速后轰击荧光屏，转换成可见光图像，经光纤面板输出窗输出，最后经目镜进一步放大，便于人眼观察。因微光夜视仪是利用夜天光进行工作，属于被动方式工作，能较好的隐藏自己，对从事特殊工作的部门，如军事、刑侦、缉毒、缉私、夜晚监控等都较为合适。中国专利申请号：201721424126.7公开了一种多功能大孔径微光夜视仪，利用CMOS成像器配合主动式OLED微显示器，替代微光像增强器的功能，实现昼夜全天候使用，其智能终端设备可为计算机、手机。中国专利申请号：201920564667.2公开了一种可快速更换的模块化夜视仪镜筒，包括镜筒、物镜模块、目镜模块和微光像增强器，结构简单，各个部件模块之间均为可拆卸连接。但是上述夜视仪具有以下缺陷：①在实际应用中，大部分微光夜视仪只具有目镜观察能力，无法记录所观察的现象，而具有图像录制功能的微光夜视仪价格高体积笨重，无法随身携带；②上述现有技术通过WIFI热点连接至智能终端设备，而微光夜视仪多用于野外，网络环境受限，信号传输不稳定，易受外界干扰，图像不够清晰且存在延迟；③上述现有技术中电源位于壳体与变倍镜头之间的容置仓内或者直接将微光像增强器置于微光夜视仪镜筒内，加大了镜头壳体的体积和重量，使用不够便捷。

发明内容

本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种具有通用型连接结构的便携微光夜视仪，与手机主镜头相连，通过手机屏幕直接观察记录目标，操作简便，方便安装，且连接快速、稳固，图像视觉效果好。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种具有通用型连接结构的便携微光夜视仪，包括镜筒、物镜组件、微光像增强管、目镜组件、高压电源模块、数据连接线、手机壳和镜头夹持装置，所述物镜组件封装在镜筒内部的前端，微光像增强管封装在镜筒内中部并贴合设置于物镜组件的焦平面上，目镜组件封装在镜筒内部的右端，所述手机壳的上部为镂空结构，且手机壳上部对应手机主镜头的位置设置有镜头夹持装置，目镜组件通过镜头夹持装置贴合于手机主镜头，且物镜组件、微光像增强管、目镜组件均通过镜头夹持装置与手机主镜头共轴设置，手机壳的下部固定安装有高压电源模块，高压电源模块上连接有用于实现能量输入与输出的数据线，所述镜筒的侧壁上设有能量输入插口且所述能量输入插口上设有连通微光像增强管的电线，高压电源模块上用于输出的数据线端头与镜筒侧壁上的能量输入插口相适配。

所述镜头夹持装置包括横向滑杆和镜头锁定装置，所述横向滑杆上设有镜头圆孔，镜筒内的目镜组件上设有外螺纹，所述镜头圆孔内安装有与目镜组件相适配的内螺纹。

所述手机壳为两个平行设置的独立边框通过下部的高压电源模块连接构成，所述高压电源模块右部设有用于伸缩的弹性结构。

所述的微光像增强管为超二代微光像增强管。

所述高压电源模块直接灌封于手机壳下部。

所述物镜组件、微光像增强管和目镜组件之间通过螺纹连接。

所述物镜组件内设有衍射面。

所述目镜组件内设有非球面透镜。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

手机壳内下部设置有为微光像增强管提供能量的高压电源，借助于手机的反向充电功能，通过手机充电端口向高压电源模块提供能量，从而为微光夜视仪的正常工作和运行提供电力供应，通过微光像增强管和高压电源的独立安装可显著减少微光夜视仪机身的长度和重量，提高实用性和便携性，通过镜头连接装置使微光夜视仪可与不同型号的手机相连，通用性较好，便携式微光夜视仪可以通过更换物镜模块实现多种功能，实现一机多用。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明；

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中镜头夹持装置与高压电源模块在手机壳上的安装结构示意图；

图中：1为镜筒，2为物镜组件，3为微光像增强管，4为目镜组件，5为高压电源模块，6为数据连接线，7为手机壳，8为镜头夹持装置，9为弹性结构。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-2所示，本发明一种具有通用型连接结构的便携微光夜视仪，包括镜筒1、物镜组件2、微光像增强管3、目镜组件4、高压电源模块5、数据连接线6、手机壳7和镜头夹持装置8，所述物镜组件2封装在镜筒1内部的前端，微光像增强管3封装在镜筒1内中部并贴合设置于物镜组件2的焦平面上，目镜组件4封装在镜筒1内部的右端，所述手机壳7的上部为镂空结构，且手机壳7上部对应手机主镜头的位置设置有镜头夹持装置8，目镜组件4通过镜头夹持装置8贴合于手机主镜头，且物镜组件2、微光像增强管3、目镜组件4均通过镜头夹持装置8与手机主镜头共轴设置，确保本发明与手机主镜头的光路同轴搭建，清晰成像于手机，可直接从手机屏幕中观察记录目标，手机壳7的下部固定安装有高压电源模块5，可为微光像增强管3提供能量，体积较小，高压电源模块5上连接有用于实现能量输入与输出的数据线6，所述镜筒1的侧壁上设有能量输入插口且所述能量输入插口上设有连通微光像增强管3的电线，高压电源模块5上用于输出的数据线6端头与镜筒1侧壁上的能量输入插口相适配，利用手机具有反向充电功能，借助数据线6由手机充电端口向高压电源模块5输入直流低压，驱动高压电源模块5为微光像增强管电子光学系统提供能量。

所述镜头夹持装置8包括横向滑杆和镜头锁定装置，所述横向滑杆上设有镜头圆孔，镜筒1内的目镜组件4上设有外螺纹，所述镜头圆孔内安装有与目镜组件4相适配的内螺纹，通过调节横向滑杆及镜头圆孔的位置使目镜组件4与手机主镜头同轴连接，再利用镜头锁定装置锁定镜头。

所述手机壳7为两个平行设置的独立边框通过下部的高压电源模块5连接构成，所述高压电源模块5右部设有用于伸缩的弹性结构9，根据手机的大小调节手机壳7的横向尺寸，将手机壳7固定于手机上，扩大本发明的适用范围，使其适应不同型号的手机。

所述的微光像增强管3为超二代微光像增强管。

所述高压电源模块5直接灌封于手机壳7下部。

所述物镜组件2、微光像增强管3和目镜组件4之间通过螺纹连接。

本发明在实际使用中具有以下优势：

1、本发明微光夜视仪直接作为智能手机外接设备，使用便捷，光路结构简单，主要由镜筒、物镜组件、高性能微光像增强管、目镜组件、高压电源模块和手机壳构成；

2、本发明中微光夜视仪具有小型化、通用性、环境适应性强的优点，现有技术中微光夜视仪内部为微光像增强器，微光像增强器主要由微光像增强管和高压电源两部分构成，本发明中将微光像增强器拆分为独立的两部分，直接将微光像增强管置于光路中，高压电源灌封于手机壳内部，大大减轻了微光夜视仪的体积和重量，实现微光夜视仪的小型化；物镜组件、微光像增强管和目镜组件之间通过螺纹连接，便于拆卸，使用时可根据情况更换具有不同功能的物镜组件，本发明中采用的超二代微光像增强管属于真空器件，具有高灵敏度、高增益、高信噪比、高分辨率的特点，在丛林、沙漠、海岸、雪地等各种背景下都有极好的观察效果，成像清晰；

3、现有技术中利用微光夜视仪观察到的图像面积较小，成像四周黑化，而本发明中的目镜组件4利用微距镜头，与手机直接相连，将观察的画面放大，图像面积至少占手机屏幕90％，观察舒适，随着智能手机发展，越来越多的手机都往轻薄方面发展，超薄的机身使得手机的携带更轻便，利用手机自带的光学镜头与超大的屏幕，支持多人直接观看目标，并借助手机的录像功能，随时随地记录，适合回放，观察细节；

4、现有技术中微光夜视仪的供电装置直接位于微光夜视仪的镜筒内，通过处理电路向微光像增强管供电，而本发明利用手机的反向充电功能，由手机充电端口向高压电源模块供电，减轻了微光夜视仪的体积和重量。

本发明一种具有通用型连接结构的便携微光夜视仪的体积和重量较小，便于携带，现有的物镜光学系统多采用5组7片球面透镜，本发明中的物镜组件2加入衍射面，衍射面由于衍射效率高、负色散性、不产生场曲，设计自由度高的特点，将逐渐代替球面成为一种趋势，本发明采用折射/衍射混合自由曲面的光学系统，将7片透镜减少为5片；本发明的目镜组件4内设有非球面透镜，目镜组件4加入非球面透镜，可更好地校正畸变和光学传递函数，将原来的9片透镜减少为7片，简化结构，缩小体积，减小质量；超二代微光像增强器的尺寸紧凑，将高压电源模块5与微光像增强管3分开，微光像增强管3置于镜筒1内，高压电源模块5置于手机壳7下部，通过数据线6连接手机与高压电源模块5，由手机输出端口向高压电源模块5供电，通过低压直流-高压交流-高压直流的转换，为微光像增强管3供电。

本发明一种具有通用型连接结构的便携微光夜视仪直接作为手机外接设备，将微光夜视仪与手机镜头直接进行光学耦合，利用手机自身的高像素特点，所成图像较为清晰，成像效果好，便于直接拍照和摄像，且连接装置适用于不同型号的手机，通用性较好。

本发明中物镜组件2、微光像增强管3和目镜组件4的成像原理为相机镜头领域的公知技术，在此不做详细描述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种具有通用型连接结构的便携微光夜视仪，其特征在于：包括镜筒（1）、物镜组件（2）、微光像增强管（3）、目镜组件（4）、高压电源模块（5）、数据连接线（6）、手机壳（7）和镜头夹持装置（8），所述物镜组件（2）封装在镜筒（1）内部的前端，微光像增强管（3）封装在镜筒（1）内中部并贴合设置于物镜组件（2）的焦平面上，目镜组件（4）封装在镜筒（1）内部的右端，所述手机壳（7）的上部为镂空结构，且手机壳（7）上部对应手机主镜头的位置设置有镜头夹持装置（8），目镜组件（4）通过镜头夹持装置（8）贴合于手机主镜头，且物镜组件（2）、微光像增强管（3）、目镜组件（4）均通过镜头夹持装置（8）与手机主镜头共轴设置，手机壳（7）的下部固定安装有高压电源模块（5），高压电源模块（5）上连接有用于实现能量输入与输出的数据线（6），所述镜筒（1）的侧壁上设有能量输入插口且所述能量输入插口上设有连通微光像增强管（3）的电线，高压电源模块（5）上用于输出的数据线（6）端头与镜筒（1）侧壁上的能量输入插口相适配。

2.根据权利要求1所述的一种具有通用型连接结构的便携微光夜视仪，其特征在于：所述镜头夹持装置（8）包括横向滑杆和镜头锁定装置，所述横向滑杆上设有镜头圆孔，镜筒（1）内的目镜组件（4）上设有外螺纹，所述镜头圆孔内安装有与目镜组件（4）相适配的内螺纹。

3.根据权利要求1所述的一种具有通用型连接结构的便携微光夜视仪，其特征在于：所述手机壳（7）为两个平行设置的独立边框通过下部的高压电源模块（5）连接构成，所述高压电源模块（5）右部设有用于伸缩的弹性结构（9）。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种具有通用型连接结构的便携微光夜视仪，其特征在于：所述的微光像增强管（3）为超二代微光像增强管。

5.根据权利要求1-3任意一项所述的一种具有通用型连接结构的便携微光夜视仪，其特征在于：所述高压电源模块（5）直接灌封于手机壳（7）下部。

6.根据权利要求1-3任意一项所述的一种具有通用型连接结构的便携微光夜视仪，其特征在于：所述物镜组件（2）、微光像增强管（3）和目镜组件（4）之间通过螺纹连接。

7.根据权利要求1-3任意一项所述的一种具有通用型连接结构的便携微光夜视仪，其特征在于：所述物镜组件（2）内设有衍射面。

8.根据权利要求1-3任意一项所述的一种具有通用型连接结构的便携微光夜视仪，其特征在于：所述目镜组件（4）内设有非球面透镜。

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