CN114994931B - 前置瞄准装置及组合式瞄准系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种组合式瞄准系统及其前置瞄准装置，该前置瞄准装置包括外壳、红外图像组件及光波导组件；外壳内形成有可见光通道和红外光通道，可见光通道和红外光通道相互平行；所述红外图像组件设于红外光通道内，目标场景内的红外光信号入射至红外光通道内，红外图像组件接收红外光信号转换为电信号后发送给光波导组件；光波导组件位于可见光信号在可见光通道内的传输路径上；光波导组件一方面用于将入射至可见光通道内的可见光信号透射至可见光通道后端，另一方面用于接收电信号形成对应的红外图像，将红外图像以光信号的形式在其内部进行传输，最终反射至可见光通道后端，以便与透射至可见光通道后端的可见光信号融合后进入人眼。

Description

前置瞄准装置及组合式瞄准系统

技术领域

本申请涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种前置瞄准装置及组合式瞄准系统。

背景技术

目前，市场上主流瞄准装置多为单一光路的白光或微光瞄准镜，能够看清楚目标的细节特征，但仅适合在白天或光照条件好的环境中使用，其观察情形较为局限，在夜间或一些极端恶劣环境下就无法工作，如浓烟、浓雾、霾或透过植被观察等，而红外瞄准镜正好可以弥补这一不足，在白天和晚上以及极端恶劣环境下都能使用，然而红外瞄准镜不便于观察目标的细节特征，例如在户外使用时很难看到猎物的细节特征，无法准确分清到底是什么动物。

作为瞄准镜使用者，更关心的就是如何在不同环境下均可更快更精准的捕获目标并瞄准，而这就给了多光谱成像技术在瞄准装置上发挥应用的空间。

发明内容

为解决现有存在的技术问题，本申请实施例提供一种结合光波导和红外图像融合技术的前置瞄准装置以及具有所述前置瞄准装置组合式瞄准系统。

为达到上述目的，本申请实施例的技术方案是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供一种前置瞄准装置，包括外壳、设于所述外壳内的红外图像组件及与所述红外图像组件连接的光波导组件；所述外壳内形成有可见光通道和红外光通道，所述可见光通道和所述红外光通道相互平行；所述红外图像组件设于所述红外光通道内，目标场景内的红外光信号入射至所述红外光通道内，所述红外图像组件接收所述红外光信号转换为电信号后发送给所述光波导组件；所述光波导组件位于可见光信号在所述可见光通道内的传输路径上；所述光波导组件一方面用于将入射至可见光通道内的可见光信号透射至可见光通道后端，另一方面用于接收所述电信号形成对应的红外图像，将所述红外图像以光信号的形式在其内部进行传输，最终反射至可见光通道后端，以便与透射至可见光通道后端的可见光信号融合后进入人眼。

第二方面，本申请实施例提供一种组合式瞄准系统，包括白光瞄准镜及装设于所述白光瞄准镜前方的前置瞄准装置，所述前置瞄准装置为本申请任一实施例所述的前置瞄准装置，所述白光瞄准镜的白光光轴与所述前置瞄准装置的可见光光轴位于同一直线上。

上述实施例所提供的前置瞄准装置，包括外壳及设于外壳内的可见光通道和红外光通道，可见光通道内设有与红外图像组件连接的光波导组件，目标场景内的红外光信号入射至红外光通道内，通过所述红外图像组件转换为电信号后发送给所述光波导组件，光波导组件位于可见光信号在所述可见光通道内的传输路径上；光波导组件一方面用于将入射至可见光通道内的可见光信号透射至可见光通道后端，另一方面用于接收所述电信号形成对应的红外图像，将所述红外图像以光信号的形式在其内部进行传输，最终反射至可见光通道后端，以便与透射至可见光通道后端的可见光信号融合后进入人眼，通过在可见光通道内光波导组件的设置，利用光波导传输红外图像的同时，实现红外图像与可见光信号融合，人眼可在光从光波导组件出射的一侧直接观测红外图像，也可以将前置瞄准装置设有保护窗的一端装配于白光瞄准镜上形成组合式瞄准系统，将前置瞄准装置与白光瞄准镜进行配合使用；前置瞄准装置保留可见光通道的基础上，利用光波导对红外图像进行传输和实现双光融合后，可提供直接供人眼在可见光通道后端进行观测，可免去在前置瞄准装置中设置目镜，简化整体结构，且便于平衡前置瞄准装置的配重分布设置；通过将光波导和红外图像融合技术运用到前置瞄准装置中，以达到增强场景突出目标，便于挖掘更多图像细节特征的目的。

上述实施例中，包含前置瞄准装置的组合式瞄准系统分别与对应的前置瞄准装置实施例属于同一构思，从而分别与对应的前置瞄准装置实施例具有相同的技术效果，在此不再赘述。

附图说明

图1为一实施例中前置瞄准装置的立体示意图；

图2为图1所示前置瞄准装置的剖视图；

图3为图1所示前置瞄准装置的另一角度的剖视图；

图4为一实施例中前置瞄准装置的原理示意图；

图5为一实施例中光波导组件的结构示意图；

图6为另一实施例中前置瞄准装置的结构示意图；

图7为又一实施例中前置瞄准装置的结构示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图及具体实施例对本申请技术方案做进一步的详细阐述。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明的实现方式。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请结合参阅图1至图5，为本申请实施例提供的前置瞄准装置100的示意图，所述前置瞄准装置100包括外壳30、设于所述外壳30内的红外图像组件10及与所述红外图像组件10连接的光波导组件20。所述外壳30内形成有可见光通道36和红外光通道37，所述可见光通道36和所述红外光通道37相互平行；所述红外图像组件10设于所述红外光通道37内，目标场景内的红外光信号入射至所述红外光通道37内，所述红外图像组件10接收所述红外光信号转换为电信号后发送给所述光波导组件20；所述光波导组件20位于可见光信号在所述可见光通道36内的传输路径上；所述光波导组件20一方面用于将入射至所述可见光通道36内的可见光信号透射至所述可见光通道36后端，另一方面用于接收所述电信号形成对应的红外图像，将所述红外图像以光信号的形式在其内部进行传输，最终反射至所述可见光通道36后端，以便与透射至所述可见光通道36后端的可见光信号融合后进入人眼。

其中，红外图像光信号通过所述光波导组件20进行传输的过程中，经所述光波导组件20内的光学元件经多轮半透射-半反射后，最终全部从所述光波导组件20面向所述可见光通道36后端的一侧出射，入射至所述可见光通道36内的可见光信号透射通过所述光波导组件20，红外图像光信号在所述可见光通道36后端与可见光信号融合。

上述实施例提供的前置瞄准装置100，通过在可见光通道36内的光波导组件20的设置，利用光波导传输红外图像的同时，实现红外图像与可见光信号融合，人眼可在光从光波导组件20出射的一侧直接观测图像，也可以将前置瞄准装置100装配于白光瞄准镜上形成组合式瞄准系统，将前置瞄准装置100与白光瞄准镜进行配合使用；前置瞄准装置100保留可见光通道的基础上，利用光波导对红外图像进行传输和实现双光融合后，可提供直接供人眼在可见光通道36后端进行观测，可免去在前置瞄准装置100中设置目镜，简化整体结构，且便于平衡前置瞄准装置100的配重分布设置；通过将光波导和红外图像融合技术运用到前置瞄准装置100中，以达到增强场景突出目标，便于挖掘更多图像细节特征的目的。

其中，外壳30可以是通过一体成型方式形成的一个整体结构件，也可以是由多个分离的结构件相互连接形成。红外光通道37和可见光通道36在外壳30内可呈上、下平行设置，光波导组件20设于可见光通道36内，目标场景内成像物体反射的可见光入射至前置瞄准装置100的可见光通道36内，进入可见光通道36内的可见光穿设通过光波导组件20，与通过光波导组件20进行传输的红外图像光信号在可见光通道36的后端进行融合，从而实现将光波导技术运用于兼容可见光光路和红外光路的前置瞄准装置100中，形成带光波导且保留可见光通道36的双光融合前置瞄。本实施例所提供的前置瞄准装置100中，保留有可见光通道36和红外光通道37，运用光波导技术对红外图像进行传输，进入可见光通道36内的可见光透射通过光波导组件20，与通过光波导组件20进行传输并最终反射至可见光通道30后端的红外图像光信号进行融合，如此，可提高可见光图像和红外图像的入瞳耦合效率，以达到保留可见光图像和红外图像各自更多的图像细节特征的目的，将虚拟信息和真实场景融为一体，互相补充，互相增强。

在一些实施例中，所述光波导组件20包括成像模块23、光波导基底25及设于所述光波导基底25内的镜面阵列26，所述光波导基底25由光波导材料制成，包括面向所述可见光入射方向的第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，所述镜面阵列26包括间隔地设置于所述第一表面和所述第二表面之间的多个分光镜261；所述红外图像以光信号的形式进入所述光波导基底25内，红外图像光信号在所述光波导基底25的所述第一表面和所述第二表面之间依序经过多轮全反射进行传输；其中，每个分光镜261接收到全反射来的光线时，将一部分光线反射出所述光波导基底25并从所述第二表面出射，将另一部分光线透射过去以进入下一轮全反射，直至最后一个分光镜261将接收到的光线全部反射出所述光波导基底25。红外图像光信号在光波导基底25的第一表面和第二表面之间经过一轮全反射的过程中，参与该轮全反射的光线入射至一对应分光镜261，一部分光线经过所述对应分光镜261反射出所述光波导基底25，另一部分光线透过所述对应分光镜261进入下一轮全反射。所述红外图像光信号经过多轮全反射后通过所述镜面阵列26全部反射出所述光波导基底25，从所述光波导基底25的所述第二表面出射。其中，光波导基底25的第二表面面向可见光通道36的后端，可作为人眼观测的一侧，人眼可在可见光通道36后端的位置直接观测经光波导基底25传输并与可见光信号融合后的红外图像。

其中，光波导基底25是引导光波在其内部传播的介质装置，光波导材料可以是光透明介质，如石英玻璃。多个分光镜261按照光波在光波导基底25内经过多轮全反射进行传输的方向，间隔地设置于光波导基底25相对两侧的第一表面和第二表面之间，每一分光镜261倾斜地位于第一表面和第二表面之间，光波在光波导基底25内传播的过程中，经过每一分光镜261所在位置时，部分光线透过对应分光镜261后进入下一轮全反射，部分光线通过所述分光镜261反射而从光波导基底25内部射出，依次经过所述分光镜261而重复反射-透射过程，直至剩余光线经过排序最后的分光镜261所在位置时，所述剩余光线通过所述分光镜261反射而全部反射出所述光波导基底25。

上述实施例中，红外图像组件10收集目标场景内红外光信号并转换为电信号后发送给光波导组件20，通过光波导组件20的成像模块23成像后利用光波导的全反射原理对红外图像光信号进行传输，红外图像光信号通过光波导进行传输的过程中，通过镜面阵列26中每一分光镜261的半透射和半反射特性，将红外图像的全部光信号从光波导基底25的第二表面出射，通过利用光波导传输红外图像，将红外图像光信号最终反射至可见光通道36的后端，人眼可在光波导基底25的第二表面的一侧直接观测红外图像，也可以将前置瞄准装置100装配于白光瞄准镜200前端形成组合式瞄准系统，将前置瞄准装置100与白光瞄准镜200进行配合使用。

在一些实施例中，所述红外图像组件10包括红外镜头11和图像处理模块12。红外图像组件10中，红外镜头11和图像处理模块12顺沿红外光光轴的方向排列，红外镜头11和图像处理模块12组成红光光路。所述图像处理模块12包括电路板122及设于所述电路板122上的红外探测器121，所述红外镜头11用于收集所述目标场景内的红外光信号，所述红外探测器121用于接收所述红外光信号转换为电信号，所述成像模块23和所述电路板122之间通过线缆连接，所述电路板122上设有供该线缆插接连接的连接器。为了便于区分和描述，本申请实施例中将与成像模块23和电路板122连接的线缆和连接器在后述描述中统一称为第一线缆141和第一连接器，红外光通道37可设置为截面大致呈矩形，红外探测器121的四角可分别通过固定件123与外壳30连接，如固定件123可以是螺钉，红外探测器121的四角通过螺钉螺纹连接于外壳30上。红外镜头11包括设置于红外探测器121的前方的红外物镜，红外物镜接收来自场景的入射光，并将入射光投射到红外探测器121上。红外探测器121设于电路板122上，通过第一线缆141与光波导组件20的成像模块23电连接。其中，红外图像组件10和光波导组件20之间采用第一线缆141和第一连接器插接连接的设计，便于实现将红外图像组件10可拆卸式地装配于前置瞄准装置100上。

可选的，所述红外图像组件10还包括控制面板13，所述控制面板13设于所述外壳30上，所述控制面板13和所述电路板122之间通过线缆连接，所述控制面板13上设有多个控制按键。其中，所述控制面板13设于所述外壳30远离所述可见光通道36的一侧，为了便于区分和描述，本申请实施例中将与控制面板13和电路板122连接的线缆和连接器在后述描述中统一称为第二线缆142和第二连接器。所述控制面板13包括设于红外光通道37内按键电路板，控制按键为设于按键电路板上的多个机械按键，所述外壳30上设有与多个控制按键分别对应的多个按键孔，控制按键与所述按键电路板电连接且从所述按键孔凸伸出所述外壳30，用户可通过操作控制按键实现对前置瞄准装置100的外部数据输入和操控。机械按键的材料可选用硅胶，硅胶按键可通过螺钉与外壳30螺纹连接，用于操作按键电路板，对整个前置瞄准装置100进行操控。在一个可选实施例中，通过控制按键对前置瞄准装置100进行的操控包括选择不同的图像增强模式、打开或关闭红外图像组件10的功能、对红外图像在成像区域中的位置进行调节等。如，前置瞄准装置的图像增强模式可包括热像伪彩增强模式、热像轮廓增强模式，使用者可通过模式按键来选择不同的图像增强模式，以适用不同场景下的图像增强处理需求，更好的突出目标，实现更快更精准地捕获目标与瞄准。对红外图像在OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光半导体)的成像区域中的位置进行调节可以包括调节图像显示区域水平、竖直方向移动，OLED的选型配置时设定一定范围以像元为单位的位移量，以供可以实现OLED显示区域的水平或竖直方向移动，校准光轴误差。对红外图像在OLED的成像区域中的位置进行调节还可以包括对红外图像的像高进行标定，OLED的选型配置时设定一定范围以像元为单位的缩放量，以供可以实现OLED显示区域以显示中心为圆心的缩放，以使得红外图像像高可以与可见光图像像高匹配。结合图2，以红外光通道37和可见光通道36沿前置瞄准装置100的高度方向设置为例，红外光通道37和可见光通道36呈上、下排列，控制面板13设于外壳30的顶侧，方便用户操作。可选的，所述控制面板13也可以采用触控屏面板，控制按键为通过触控屏面板显示的虚拟按键。

可选的，所述红外图像组件10还包括电池包模块16，所述电池包模块16和所述电路板122之间通过线缆连接。其中，所述电池包模块16与所述红外光通道37并列设置，所述红外光通道37和所述电池包模块16的排列方向与所述红外光通道37与所述可见光通道36的排列方向相互垂直，为了便于区分和描述，本申请实施例中将与电池包模块16和电路板122连接的线缆和连接器在后述描述中统一称为第三线缆143和第三连接器。电池包模块16可拆卸地装设于外壳30上，与红外光通道37并列设置，可优化前置瞄准装置的整体结构布局，电池包模块16通过第三线缆143与位于红外光通道37内的电路板122连接，向所述红外图像组件10和光波导组件20提供工作电源，方便用户根据实际使用需要拆装、更换该电池包模块16。其中，电池包模块16包括电池组161及可覆盖于电池组161外侧的电池盖162，所述电池盖162内形成有与供电池组161的形状匹配的收容腔，外壳30上设有与所述电池盖162配合的螺纹。将电池包模块16装设于前置瞄准装置100上时，先将电池包模块16与电路板122通过第三线缆143和第三连接器插接连接，再将电池盖162盖设于电池组161后螺纹连接于外壳30，实现将电池包模块16固定于外壳30上。可选的，电池盖与外壳30的连接处还设有密封圈，通过密封圈将电池包模块16与外壳30之间密封。

请参阅图4，在一些实施方式中，所述光波导基底25包括光耦入区域251和光耦出区域252，所述光波导组件20还包括分别设于所述光耦入区域251的相对两侧的反射式显示模块24和耦入单元28；所述红外图像光信号进入所述光波导基底25的所述光耦入区域251内且入射至所述反射式显示模块24，通过所述反射式显示模块24对所述红外图像光信号进行相位调制后出射至所述耦入单元28，通过所述耦入单元28将所述红外图像光信号耦合至所述光波导基底25的所述光耦出区域252内。所述成像模块23位于光波导基底25的一侧，反射式显示模块24贴设于光波导基底25的相对另一侧，本实施例中，成像模块23为OLED模块，OLED模块接收图像处理模块12发送的红外图像电信号形成对应的红外图像并进行显示，OLED模块成像的红外图像充当光波导组件20的光源系统，以光信号形式朝位于光波导基底25的光耦入区域251的另一侧的反射式显示模块24出射。反射式显示模块24可选为LCOS(Liquid Crystal on Silicon)微显示芯片，LCOS微显示芯片将红外图像光信号全部反射向耦入单元28，通过耦入单元28以预设的入射角度反射向光波导基底25的光耦出区域252。其中，反射式显示模块24中设置有对入射光进行调制的相位调制单元，经相位调制单元调制后的红外图像光信号再出射至光波导组件20中的耦入单元28。

可选的，所述成像模块23与所述耦入单元28位于所述光波导基底25的同侧，所述成像模块23在所述光耦入区域251上的投影位于所述反射式显示模块24在所述光耦入区域251上的投影范围内，且所述成像模块23在所述光耦入区域251上的投影和所述耦入单元28在所述光耦入区域251上的投影相互错开。成像模块23在光耦入区域251上的投影与反射式显示模块24在光耦入区域251上的投影相互重叠，如此，显示于成像模块23上的红外图像光信号可以基本平行的方向入射至反射式显示模块24。耦入单元28和成像模块23位于光波导基底25的同侧，且耦入单元28和成像模块23于光耦入区域251上的投影相互错开，避免耦入单元28对成像模块23上红外图像光信号入射向反射式显示模块24时造成阻挡，且红外图像光信号经反射式显示模块24进行相位调制反射后可入射至耦入单元28。可选的，成像模块23和耦入单元28在光耦入区域251上的投影相连接，成像模块23和耦入单元28的宽度之和与所述光耦入区域251的宽度大致相同，如此，显示于成像模块23上的红外图像以光信号经反射式显示模块24、耦入单元28后耦合至光波导基底25的光耦出区域252内时，可避免红外图像光信号通过光波导组件20进行传输的过程中损耗。

可选的，所述镜面阵列26设置于所述光耦出区域252内，多个所述分光镜261沿所述红外图像光信号在所述光耦出区域252内经过多轮全反射进行传输的方向间隔地排列，每一所述分光镜261倾斜地连接于光耦出区域252的相对两侧之间。本申请实施例中，光波导基底25的相对两侧分别为光波导基底25的第一表面和第二表面，其中，成像模块23和耦入单元28所在侧为光波导基底25的第一表面所在侧，反射式显示模块24所在侧为光波导基底25的第二表面所在侧。每一分光镜261倾斜地连接于光耦出区域252的第一表面和第二表面之间，分光镜261为半透半反镜，各分光镜261的倾斜角度相同，相邻两个分光镜261之间的距离与穿透在前分光镜261的红外图像光信号在第一表面和第二表面之间进行一次全反射的距离大致相等，如此可使得光信号在光波导基底25内传输的光路更加简洁，避免光信号传输过程中的损失。多个所述分光镜261沿光信号在光波导基底25内通过多次全反射行进的方向间隔地排列，为了便于描述，将排列于最先的分光镜261命名为近端分光镜，将排列于最后的分光镜261命名为远端分光镜，位于近端分光镜和远端分光镜之间的命名为中间分光镜，光信号在光波导基底25内传输过程中，依序通过近端分光镜和中间分光镜时，所述近端分光镜和中间分光镜分别将部分光线反射出光波导基底25并从第二表面出射，剩余光线则透射过去后继续进入下一轮全反射，直至通过远端分光镜时，此时远端分光镜将入射的全部剩余光线全部反射出光波导基底25。所述光耦出区域252于光线反射出光波导基底25的一侧贴设有保护玻璃29。本实施例中，保护玻璃29贴设于光耦出区域252的第二表面，前置瞄准装置100在可见光通道36的末端可设置保护窗40，如此，人眼可在可见光通道36末端的位置，直接观察到由红外物镜成像后经光波导传输的图像。可选的，光波导基底25倾斜地设置于可见光通道36内，经分光镜261反射出光波导基底25的光信号，以基本平行于可见光光轴的方向朝人眼观测位置出射。可选的，每一所述分光镜261相对于第一表面和第二表面的倾斜角度为45度，以简化对光信号在光波导基底25内传输的光路设计。

在一些实施例中，外壳30形成为一体成型的整体结构件，所述外壳30包括环绕形成所述可见光通道36的第一筒体31以及第二筒体32，所述第一筒体31靠近所述可见光入射方向，所述光波导组件20倾斜地装设于所述第二筒体32内，所述保护窗40设于所述第二筒体32远离所述第一筒体31的一端。第一筒体31和第二筒体32相互连通，本实施例中，所述第一筒体31和所述第二筒体32的横截面分别呈环状矩形，可见光通道36为设于所述第一筒体31和第二筒体32内的矩形通道，第一筒体31于靠近可见光入射方向的一侧设有入光窗311，光波导组件20倾斜地设于第二通道内，可见光入射至第一筒体31内并经过第二筒体32时，穿设倾斜地设于第二筒体32内的光波导基底25而与经过光波导基底25传输的红外图像融合。

可选的，所述外壳30还包括从所述第一筒体31和所述第二筒体32连接处朝内延伸的环形折边33，所述第二筒体32于靠近所述红外光通道37的位置处设有一穿孔，所述穿孔将所述可见光通道36与所述红外光通道37连通，所述穿孔供用于将所述光波导组件20和所述红外图像组件10连接的第一线缆141穿设通过，本实施例中，第一线缆141具体用于将所述成像模块23和所述图像处理模块12连接。光波导组件20设置于第二筒体32内，且通过第一线缆141穿设穿孔后与设于红外光通道37内的红外图像组件10插接连接。所述光波导基底25的一端靠近所述穿孔且固定于所述折边33上，另一端固定于所述第二筒体32远离所述穿孔的一侧。环形折边33上与光波导基底25连接的部位设有与所述光波导基底25的边缘形状匹配的抵靠部331，所述第二筒体32远离穿孔的一侧的内表面与光波导基底25连接的部位也可以相应设有与所述光波导基底25的边缘形状匹配的挡止部332，光波导基底25的上、下两端分别固定于环形折边33上的抵靠部331和第二筒体32上的挡止部332，有利于提升前置瞄准装置100的结构紧凑性，且可以简化光波导基底25的装配。

光波导基底25倾斜地装设于第二筒体32内，且光波导基底25在垂直于可见光光轴的平面上的投影与可见光通道36的横截面的尺寸大致相等，如此，进入可见光通道36内的全部可见光穿设光波导基底25后朝保护窗40的方向出射，可见光通道36内的可见光可与通过光波导基底25传输的红外图像融合。可选的，所述光波导基底25与可见光光轴呈45度，光波导基底25的中心与可见光通道36的中心重合，可以简化红外物镜和光波导组件20的视场确定，保证二者视场角相等，满足前置瞄准装置100的视放大倍率为1的要求。

在一些实施例中，前置瞄准装置100还包括转接环50，所述转接环50的一端与所述外壳30远离所述可见光入射方向的一端连接，另一端设有开口用于与瞄准镜连接，以将所述前置瞄准装置100安装于瞄准镜的前端。所述转接环50包括固定端51、连接端52以及设于所述连接端52外侧的调节结构53，所述连接端52的侧壁上设有沿轴向延伸的开口521；所述调节结构53包括第一扣合部532、第二扣合部534和调节件535，所述第一扣合部532和所述第二扣合部534分别设于所述开口521的相对两侧，所述调节件535可调节地连接于所述第一扣合部532和所述第二扣合部534之间，用于调节所述开口521的宽度，从而调节所述连接端52的内径大小。转接环50的连接端52形成为开口521环状，且设置调节结构53调节连接端52的内径，转接环50通过固定端51与第二筒体32的末端连接，再通过连接端52连接于瞄准镜，连接端52的尺寸可调，使得通过转接环50可将前置瞄准装置100与不同型号的瞄准镜进行固定，前置瞄准装置100可以适配不同口径的瞄准镜进行组合使用。其中，转接环50设于可见光通道36远离可见光入射方向的末端，前置瞄准装置100通过转接环50与瞄准镜设有物镜的一端连接，前置瞄准装置100通过保护窗40出射的光线可直接作为瞄准镜的物镜成像的入射光源。

在一些实施例中，所述前置瞄准装置100还包括缓冲减震支架60，所述缓冲减震支架60设于所述外壳30远离所述红外图像组件10的一侧，用于将所述前置瞄准装置安装于瞄准镜的前端。所述缓冲减震支架60内设有弹性件，所述弹性件的弹性变形方向与可见光光轴方向相同。本实施例中，红外图像组件10设于外壳30的顶侧，缓冲减震支架60设于外壳30的底侧，将前置瞄准装置100通过缓冲减震支架60与瞄准镜进行连接固定时，可分别将前置瞄准装置100通过缓冲减震支架60与标准连接件连接、以及将瞄准镜与标准连接件连接，前置瞄准装置100和瞄准镜均与标准连接件连接时，前置瞄准装置100的保护窗40保持与瞄准镜的目镜对齐，前置瞄准装置100的可见光光轴与瞄准镜的白光光轴保持在同一直线上，弹性件可提供弹性形变的空间，从而可提高前置瞄准装置100与瞄准镜组合使用时整体的稳定性和抗冲击性。

本申请上述实施例提供的前置瞄准装置100，至少具备如下特点：

第一、前置瞄准装置100内通过光波导组件20利用光波导技术传输红外图像，可免去于前置瞄准装置100内目镜的设置，简化结构，可减小体积和重量，优化配置平衡；

第二、前置瞄准装置100内保留有可见光通道36，形成带光波导、保留可见光通道36的兼容双光融合技术和光波导技术的前置瞄准装置100，以达到增强场景突出目标，发掘更多细节特征，将虚拟信息和真实场景融为一体，达到相互补充，相互增强的目的；

第三、将带光波导的保留可见光通道36的前置瞄准装置100应用于与其它瞄准镜结合，形成组合式瞄准系统时，利用光波导技术对红外图像的传输与可见光图像的融合，可达到大视角、大出瞳、大眼点距的目的，从而可适用于更多复杂的应用场景。

本申请实施例另一方面，请结合参阅图6和图7，还提供一种组合式瞄准系统，包括白光瞄准镜200及装设于所述白光瞄准镜200前方的前置瞄准装置100，所述前置瞄准装置100可以是本申请任一实施例所述的前置瞄准装置100，所述白光瞄准镜200的白光光轴与所述前置瞄准装置100的可见光光轴位于同一直线上。其中，所述前置瞄准装置100包括设于所述外壳30远离可见光入射方向的一端的转接环50，所述前置瞄准装置100通过所述转接环50与所述白光瞄准镜200设有物镜的一端连接。或者，所述前置瞄准装置100包括设于所述外壳30远离所述红外图像组件10的一侧的缓冲减震支架60，所述前置瞄准装置100通过所述缓冲减震支架60与所述白光瞄准镜200连接于同一标准连接件的同侧。

可选的，所述白光瞄准镜200包括主镜筒201、与所述主镜筒201内沿白光光路方向依序设置的物镜组202、调焦镜组203、转像透镜组、分划板组件207和目镜组208。所述转像镜组包括变倍镜组204和补偿镜组205，所述变倍镜组204用于顺沿白光光路方向移动以调节放大倍率，所述补偿镜组205用于顺沿白光光路方向移动以调节图像清晰度。所述主镜筒201上方还设有分划调节组件206，通过所述分划调节组件206可调节分划板组件207在所述主镜筒201内的位置。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围之内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (15)

1.一种前置瞄准装置，其特征在于，包括外壳（30）、设于所述外壳（30）内的红外图像组件（10）及与所述红外图像组件（10）连接的光波导组件（20）；

所述外壳（30）内形成有可见光通道（36）和红外光通道（37），所述可见光通道（36）和所述红外光通道（37）相互平行；

所述红外图像组件（10）设于所述红外光通道（37）内，目标场景内的红外光信号入射至所述红外光通道（37）内，所述红外图像组件（10）接收所述红外光信号转换为电信号后发送给所述光波导组件（20）；

所述光波导组件（20）位于可见光信号在所述可见光通道（36）内的传输路径上；所述光波导组件（20）一方面用于将入射至所述可见光通道（36）内的可见光信号透射至所述可见光通道（36）后端，另一方面用于接收所述电信号形成对应的红外图像，将所述红外图像以光信号的形式在其内部进行传输，最终反射至所述可见光通道（36）后端，以便与透射至所述可见光通道（36）后端的可见光信号融合后进入人眼，从而形成带光波导且包括所述可见光通道（36）的双光融合前置瞄；

所述外壳（30）包括环绕形成所述可见光通道（36）的第一筒体（31）以及第二筒体（32），所述第一筒体（31）靠近所述可见光入射方向，所述光波导组件（20）倾斜地装设于所述第二筒体（32）内。

2.如权利要求1所述的前置瞄准装置，其特征在于，所述光波导组件（20）包括成像模块（23）、光波导基底（25）及设于所述光波导基底（25）内的镜面阵列（26），所述成像模块（23）接收所述电信号形成所述红外图像；

所述光波导基底（25）由光波导材料制成，包括面向所述可见光入射方向的第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，所述镜面阵列（26）包括间隔地设置于所述第一表面和所述第二表面之间的多个分光镜（261），所述红外图像以光信号的形式进入所述光波导基底（25）内，红外图像光信号在所述光波导基底（25）的所述第一表面和所述第二表面之间依序经过多轮全反射进行传输；其中，每个分光镜（261）接收到全反射来的光线时，将一部分光线反射出所述光波导基底（25）并从所述第二表面出射，将另一部分光线透射过去以进入下一轮全反射，直至最后一个分光镜（261）将接收到的光线全部反射出所述光波导基底（25）。

3.如权利要求2所述的前置瞄准装置，其特征在于，所述红外图像组件（10）包括红外镜头（11）、电路板（122）及设于所述电路板（122）上的红外探测器（121），所述红外镜头（11）用于收集所述目标场景内的红外光信号，所述红外探测器（121）用于接收所述红外光信号转换为电信号，所述成像模块（23）和所述电路板（122）之间通过线缆连接。

4.如权利要求3所述的前置瞄准装置，其特征在于，所述红外图像组件（10）还包括控制面板（13），所述控制面板（13）设于所述外壳（30）上，所述控制面板（13）和所述电路板（122）之间通过线缆连接，所述控制面板（13）上设有多个控制按键；和/或，

所述红外图像组件（10）还包括电池包模块（16），所述电池包模块（16）和所述电路板（122）之间通过线缆连接。

5.如权利要求2所述的前置瞄准装置，其特征在于，所述光波导基底（25）包括光耦入区域（251）和光耦出区域（252），所述光波导组件（20）还包括分别设于所述光耦入区域（251）的相对两侧的反射式显示模块（24）和耦入单元（28）；

所述红外图像光信号进入所述光波导基底（25）的所述光耦入区域（251）内且入射至所述反射式显示模块（24），通过所述反射式显示模块（24）对所述红外图像光信号进行相位调制后出射至所述耦入单元（28），通过所述耦入单元（28）将所述红外图像光信号耦合至所述光波导基底（25）的所述光耦出区域（252）内。

6.如权利要求5所述的前置瞄准装置，其特征在于，所述成像模块（23）与所述耦入单元（28）位于所述光波导基底（25）的同侧，所述成像模块（23）在所述光耦入区域（251）上的投影位于所述反射式显示模块（24）在所述光耦入区域（251）上的投影范围内，且所述成像模块（23）在所述光耦入区域（251）上的投影和所述耦入单元（28）在所述光耦入区域（251）上的投影相互错开。

7.如权利要求5所述的前置瞄准装置，其特征在于，所述镜面阵列（26）设置于所述光耦出区域（252）内，多个所述分光镜（261）沿所述红外图像光信号在所述光耦出区域（252）内经过多轮全反射进行传输的方向间隔地排列，每一所述分光镜（261）倾斜地连接于所述光耦出区域（252）的相对两侧之间。

8.如权利要求2所述的前置瞄准装置，其特征在于，所述第二筒体（32）于远离所述第一筒体（31）的一端设有保护窗（40）。

9.如权利要求8所述的前置瞄准装置，其特征在于，所述外壳（30）还包括从所述第一筒体（31）和所述第二筒体（32）连接处朝内延伸的环形折边（33），所述第二筒体（32）于靠近所述红外光通道（37）的位置处设有一穿孔，所述穿孔将所述可见光通道（36）与所述红外光通道（37）连通，所述穿孔供用于将所述光波导组件（20）和所述红外图像组件（10）连接的线缆穿设通过；

所述光波导基底（25）的一端靠近所述穿孔且固定于所述折边（33）上，另一端固定于所述第二筒体（32）远离所述穿孔的一侧。

10.如权利要求9所述的前置瞄准装置，其特征在于，所述光波导基底（25）与可见光光轴呈45度。

11.如权利要求1所述的前置瞄准装置，其特征在于，所述前置瞄准装置还包括转接环（50），所述转接环（50）的一端与所述外壳（30）远离所述可见光入射方向的一端连接，另一端设有开口用于与瞄准镜连接，以将所述前置瞄准装置安装于瞄准镜的前端。

12.如权利要求11所述的前置瞄准装置，其特征在于，所述转接环（50）包括固定端（51）、连接端（52）以及设于所述连接端（52）外侧的调节结构（53），所述连接端（52）的侧壁上设有沿轴向延伸的开口（521）；

所述调节结构（53）包括第一扣合部（532）、第二扣合部（534）和调节件（535），所述第一扣合部（532）和所述第二扣合部（534）分别设于所述开口（521）的相对两侧，所述调节件（535）可调节地连接于所述第一扣合部（532）和所述第二扣合部（534）之间，用于调节所述开口（521）的宽度，从而调节所述连接端（52）的内径大小。

13.如权利要求1所述的前置瞄准装置，其特征在于，所述前置瞄准装置还包括缓冲减震支架（60），所述缓冲减震支架（60）设于所述外壳（30）远离所述红外图像组件（10）的一侧，用于将所述前置瞄准装置安装于瞄准镜的前端。

14.如权利要求13所述的前置瞄准装置，其特征在于，所述缓冲减震支架可拆卸地设于所述外壳（30）上，所述缓冲减震支架（60）内设有弹性件，所述弹性件的弹性变形方向与可见光光轴方向相同。

15.一种组合式瞄准系统，包括白光瞄准镜（200）及装设于所述白光瞄准镜（200）前方的如权利要求1至14中任一项所述的前置瞄准装置（100），所述白光瞄准镜（200）的白光光轴与所述前置瞄准装置（100）的可见光光轴位于同一直线上。