TW201432215A

TW201432215A - 數位標靶瞄準鏡裝置

Info

Publication number: TW201432215A
Application number: TW102132225A
Authority: TW
Inventors: James A Millett
Original assignee: James A Millett
Priority date: 2013-02-06
Filing date: 2013-09-06
Publication date: 2014-08-16

Abstract

一種數位標靶瞄準鏡裝置，包含：影像感應器及透鏡以辨識瞄準設備所瞄準之物體的視訊影像；影像處理器；傾斜感應器；顯示元件以顯示影像感應器擷取之視訊影像，全部架設於管狀外罩中。可互換數位攝影機模組被裝載於外罩的第一端。控制/顯示模組可移除地繫緊於外罩的第二端。當控制/顯示模組被安裝於外罩的第二端時，控制/顯示模組經由攝影機模組的感應器電路板上的連結器，電子連結至攝影機模組。控制部份包含電路板及架設於電路板上的顯示元件。顯示部份容納與顯示元件對準的目鏡組件。

Description

數位標靶瞄準鏡裝置

本發明一般性地針對瞄準裝置，且特別地針對具有電子加強標靶擷取能力的瞄準裝置。

當使用火器進行長程射擊時，射擊者必須先基於與標靶之距離決定發射解法(射程)，導因於子彈的飛行性質及重力而導致的子彈落下(下落)，及在發射時風吹的風阻分量(風阻)。

通常，射擊者會有繫於他的武器之一側的圖表，或記憶各個修正值，即在各種射程及風速下的下落及風阻。射擊者必須接著對每個這些成份值作修正。為此目的通常會使用兩個方法。第一個方法是手動調整位於光學瞄準裝置上的鏡頭轉盤(turret)使得十字線(reticule)引導射擊者往修正後的標靶位置。第二個則使用一般被熟悉此項技術的人稱為「自持」(Holdover)的方法。為此目的有許多類型的具有十字線刻度的光學瞄準裝置。射擊者基於十字線的刻度放置標靶於十字線上的不同位置。

先前的專利中，對「自動發射解法」的問題有許多「光學解法」存在；然而，市場上存活下來的很少，導因於自動移動光學元件的高成本及對武器反覆撞擊下維持精確度的困難。

根據本揭示案的第一個標靶設備或裝置實施例，包含：影像感應器及透鏡，透鏡可獲得瞄準裝置正在瞄準的物體的視訊影像；影像處理器；傾斜感應器以感應重力相關於瞄準裝置的力量；顯示元件以顯示經影像感應器擷取，及影像處理器處理的視訊影像；目鏡以允許使用者觀察顯示元件；壓力及溫度感應器以感應大氣狀況，及適合的手段以容納所提的元件。

該裝置針對精確地長射程發射武器的工作提供完整的「固態數位」及「不動手」解法。射擊者能夠在發射時輸入所有必要的資訊以進行長程射擊，而不必把他的手移開武器，僅需從一側至另一側地傾斜武器。

預先決定的閥值角度定義了傾斜功能。為說明的目的，讓我們說是10度。如果武器的傾斜角度於左或右任一方向小於10度，進行計算以調整交叉風阻。交叉風阻的調整量表示為疊加的；伴隨適合的十字準線符號以定義瞄準點，顯示於視訊影像給使用者。如果武器的傾斜角度於任一方向大於10度，疊加於視訊影像之射程數字，依據大於10度的傾斜角度之方向及大小，逐步地增加或減少。如果觀察視野(放大倍率)處於前透鏡及影像感應器定義的觀察視野限制之間，呈現於射擊者的視訊影像之觀察視野，根據射程數字同時地增加或減少。

射程尋找圓圈也被疊加於視訊影像上。圓圈代表預先決定的標靶尺寸。如果觀察視野大於其最小值，圓圈在顯示元件中保持固定的尺寸。如果觀察視野處於最小值，射程尋找圓圈尺寸會根據射程設定逐步地調整至更小的尺寸。為了找尋至標靶的距離，射擊者調整射程設定經由往左或右傾斜武器大於10度直至標靶符合射程尋找圓圈。

如上述，裝置提供無可見外部控制的耐久瞄準設備。所有長程射擊必要的彈道計算，根據內部感應器及藉由傾斜武器實行的設定被自動地實行；因而提供簡單及容易使用的瞄準設備。

另一根據本揭示案的實施例是包含管狀外罩的數位標靶瞄準鏡裝置，管狀外罩具有中央軸及第一端及第二端及外罩第一端負載的可互換數位攝影機模組。攝影機模組包含至少一個聚焦透鏡軸向隔開影像感應器，影像感應器垂直於透鏡軸地架設於攝影機模組的感應器電路板之上。被透鏡投射的影像聚焦於感應器上之預定位置。具有縱軸的控制/顯示模組可移除地繫緊於外罩的第二端。控制/顯示模組經由攝影機模組的感應器電路板上的連結器，電子連結至攝影機模組。當控制/顯示模組被安裝於外罩的第二端時連結完成。控制/顯示模組具有控制部份包含電路板及架設於上的顯示元件，且控制/顯示模組包含顯示部份，顯示部份容納被組裝成與顯示元件對準的目鏡。

控制/顯示模組的控制部份較宜地具備電力來源、傾斜感應器、外部電腦連結器、影像處理器、記憶體，及一對開關，且均連結至控制/顯示模組中軸向地定向的印刷電路板上的印刷電路。攝影機模組及控制/顯示模組在管狀外罩中同軸向地對準。控制/顯示模組被配置以允許使用者在控制/顯示模組與影機模組分開而沿著其縱軸旋轉時，在可設定的預先程式化參數間選擇。選擇一或多個預先程式化參數的動作為一或多對開關所驅動。

控制/顯示模組中的傾斜感應器被配置以量測設備相對於外罩軸的傾斜角度，而致使影像處理器回應於量測傾斜角度產生調整過的標靶影像。影像處理器被配置以在收到傾斜感應器之量測傾斜角度大於閥值角度後，隨即產生顯示影像觀察視野的改變。傾斜角度大於零及小於閥值角度致使顯示影像觀察視野中的風阻調整指標改變位置。

控制/顯示模組被配置以允許使用者在控制/顯示模組從攝影機模組分開而水平地托住而沿著其縱軸旋轉時，在可設定的預先程式化參數之間選擇。

100‧‧‧裝置

101‧‧‧外罩

102‧‧‧前透鏡

103‧‧‧影像感應器

104‧‧‧影像處理器

105‧‧‧傾斜感應器

106‧‧‧電池

107‧‧‧軸環

108‧‧‧控制/顯示模組

109‧‧‧影像顯示元件

110‧‧‧目鏡組件

200‧‧‧標靶影像透明圖

201‧‧‧十字準線

202‧‧‧射程圓圈

203‧‧‧風阻修正符號

204‧‧‧射程數字

205‧‧‧刻點標示

300‧‧‧設備

301‧‧‧外罩

302‧‧‧前透鏡

303‧‧‧影像感應器

304‧‧‧微處理器

305‧‧‧傾斜感應器

306‧‧‧電池

307‧‧‧軸環

308‧‧‧控制/顯示模組

309‧‧‧影像顯示元件

310‧‧‧目鏡組件

311‧‧‧整體架設系統

312‧‧‧電腦連結埠

313‧‧‧控制/顯示模組之控制部份

314、316‧‧‧按鈕

315‧‧‧控制/顯示模組之顯示部份

318‧‧‧帶螺紋的軸環

319‧‧‧攝影機模組

320‧‧‧透鏡筒

321‧‧‧套合表面

322‧‧‧公連結器

324‧‧‧母連結器

326‧‧‧電路板

1101、1102、1103、1104、1105、1106、1107、1108、1109、1201、1202、1203、1204、1205、1206、1207、1208、1209、1210、1211‧‧‧步驟

第1圖為根據本揭示案數位標靶瞄準鏡的一實施例之部份的、橫截面的示意圖。

第2圖圖示第1圖的數位標靶瞄準鏡之標靶影像透明圖的一實施例。

第3圖為根據本揭示案數位標靶瞄準鏡的另一實施例之側視圖。

第4圖為第3圖的數位標靶瞄準鏡之部份的、橫截面的示意圖。

第5圖為第3圖的數位標靶瞄準鏡之控制/顯示模組的分開的透視圖。

第6圖為另一如第5圖顯示之控制/顯示模組的透視圖。

第7圖為第6圖的控制/顯示模組的控制部份的分開的透視圖。

第8圖為第6圖的控制/顯示模組的控制部份的透視圖，顯示出感應器電路板連結至控制部份。

第9圖為顯示於第3圖之數位標靶瞄準鏡的實施例之可互換攝影機模組之分開的、橫截面的示意圖。

第10圖圖示四個由第3圖之數位標靶瞄準鏡的控制/顯示模組提供的代表性的顯示圖。

第11圖圖示在第1圖和第3圖中顯示之裝置於武器上(例如來福槍)的初始對準或瞄準的流程。

第12圖圖示決定第1圖和第3圖中顯示之裝置於特定武器上(例如來福槍)各種距離的槍口速率(MV)及彈道特性(BC)值的流程。

現在參考附圖之細節，至少幫助圖示本揭示案提供的新技術之切合的實施例。

現在參考第1圖，圖示數位標靶瞄準鏡系統100的實施例。在圖示之實施例中，系統100包含具有前端及後端之細長的、空心的、管狀的外罩101。外罩可用陽極極化的鋁或類似的物質製造。前透鏡102及影像感應器103被架設於靠近外罩101前端。前透鏡102被架設使能從標靶聚焦光線於影像感應器103。影像處理器104、傾斜感應器105，及電池106被架設於管狀外罩101中。影像感應器103及傾斜感應器105與影像處理器104處於電子通訊。控制/顯示模組108及影像顯示元件109被架設於靠近外罩101後端。影像顯示元件109與影像處理器104進行電子通訊。外罩101為了架設瞄準設備100於武器(例如來福槍)的目的，也可包含整體架設系統(未圖示)。

在此示範的實施例中，影像感應器103可操作以獲得標靶之原始影像資料。影像處理器104可操作以接收來自影像感應器103的原始影像資料且基於資料產生標靶影像。影像顯示元件109可操作以接收來自影像處理器104之標靶影像且顯示標靶影像於使用者，而可便利於武器瞄準。

傾斜感應器105可操作以量測瞄準設備100之傾斜角度且基於角度產生角度位置資料。此間使用的「傾斜角度」意指瞄準設備100對於管狀外罩101中軸的旋轉方向。傾斜角度被表示為，當位於從參考方向(例如垂直)通過設備之水平軸時，以度數為單位的設備旋轉位移量(即角度位移量)。在一實施例中，傾斜感應器為加速度計。

影像處理器104較宜地包含微處理器及記憶體以儲存靜態資訊及動態資訊，伴隨著軟體可操作以接收來自傾斜感應器105之角度位置資料且基於資料對標靶影像顯示作調整。因此，在沿著武器之槍管的軸指著或瞄準武器時改變傾斜角度(例如經由順時針/逆時針旋轉附著於瞄準設備100的武器)，可便利於控制一或多個相關於設備之瞄準功能。

影像處理器104記憶體儲存的靜態資訊包含影像感應器103上的光學焦點位置的座標。因為影像感應器103是已知為畫素之二維感光陣列，陣列上的透鏡的焦點之x-y座標定義了顯示的影像之中央參考位置。這些座標被燒進影像感應器的非揮發性記憶體。

在第1圖及第2圖圖示的實施例中，改變傾斜角度可控制瞄準功能例如觀察視野調整、下落修正，及/或風阻修正。閥值傾斜角度可定義瞄準設備100分開的功能。在一實施例中，使用者可控制標靶影像的觀察視野(即有效放大倍率)，標靶影像經由使用大於閥值角度之傾斜角度於瞄準設備100而顯示。當傾斜感應器105感應出傾斜角度於任一方向大於閥值角度，影像處理器104可以調整觀察視野回應。觀察視野增加或減少與否及其增加或減少速率可相關於傾斜角度之方向及大小。

在一實施例中，閥值傾斜角度為10度。因此，使用傾斜角度往右30度(即順時針)可引起觀察視野快速減少(即增加放大倍率)，因而快速地使得標靶影像中的物體對使用者呈現的更大。相反地，使用傾斜角度往左15度(即逆時針)可引起觀察視野緩慢增加(即減低放大倍率)，因而緩慢地使得標靶影像中的物體對使用者呈現的更小。

標靶影像之觀察視野可能具有限制，限制決定於影像感應器103之解析度及影像顯示元件109之解析度。例如，影像感應器103可具有解析度為2560 X 1920畫素而影像顯示元件109可具有解析度為320 X 240畫素。當來自影像感應器103上的畫素之資料控制影像顯示元件109上的畫素之輸出，可因此到達標靶影像之最小觀察視野(即最大放大倍率)。因此在本例之最大放大倍率中，影像顯示元件109可顯示由影像感應器103收集之八分之一的資料。當具有320 X 240畫素之影像顯示元件109顯示由具有2560 X 1920畫素之影像感應器103收集的所有資料，可因此到達標靶影像之最大觀察視野(即最小放大倍率)。因此在本例之最小放大倍率中，由影像感應器103收集之區塊畫素的資料，被以稱為「重合方格化」(binning)的流程結合，接著被送去控制影像顯示元件109之一個畫素。為了以高解析度實行射程尋找功能，標靶影像之觀察視野必須逐步地在最大與最小值之間小階段的改變。因此，影像感應器103之觀察視野會以小階段變化從2560 X 1920畫素至320 X 240畫素，且影像顯示單元109顯示之影像的解析度保持固定在320 X 240畫素。因此，在一示範的實施例中，瞄準設備具有變化從8至1的放大倍率。

現在參考第2圖，圖示標靶影像透視圖200的實施例。微處理器104可疊加標靶影像透明圖200於顯示的標靶影像上。標靶影像透明圖200對使用者顯示可便利於瞄準武器之資訊。在第2圖圖示之實施例中，標靶影像透明圖200包含十字準線201、射程圓圈202、風阻修正符號203、射程數字204，及刻點標示205。十字準線201被使用於定義標靶影像中的瞄準位置。射程數字204顯示射程。量測射程的單位可以是碼或公尺，對使用者有可選擇性。風阻修正符號203與刻點標示一併指示每小時哩數或每小時公里數之風阻修正量。選擇可選的英文單位，透明圖200如圖示地指示右側來的每小時3哩的風阻需被修正，及由距離標靶525碼計算出的子彈下落需被修正。

圖示之標靶影像透視圖200包含射程圓圈202。瞄準設備100可使用射程圓圈202經由「視距方法」(Stadiametric method)以量測標靶的距離(即射程)。射程圓圈202代表預定的標靶尺寸。為了決定距標靶的射程，可在維持射程圓圈202尺寸不變下調整觀察視野(例如，藉由應用大於10度的傾斜角度)，直至標靶影像呈現完全地填滿射程圓圈。影像處理器104可接著使用三角函數計算與標靶的距離。例如，由標靶可視的頂端、標靶可視的底部、及前透鏡120組成的三點，定義出直角三角形。標靶從頂端到底部的距離定義了三角形的第一邊。射程圓圈提供對第一邊相對之角度的量測。因此影像處理器104可計算三角形的鄰邊長度，即與標靶的距離。

在與標靶非常長距下，標靶影像即使在最大放大倍率下(即最小觀察視野)可能不夠大以填滿射程圓圈202。因此，在一實施例中，當最大放大倍率已達到時，影像處理器104可開始減小射程圓圈202之尺寸以回應於繼續輸入以減小觀察視野(例如，繼續以超過閥值角度的角度維持瞄準設備100)。因此，即使在距離超過最大放大倍率時，可便利於射程尋找。

重力對子彈的影響(即子彈下落)可被影像微處理器104基於諸如相關於子彈之射程及彈道之變數而計算及修正。彈道資料可被輸入及儲存於瞄準設備100。這些輸入的例子於下文被進一步以參考額外的示範實施例而描述。為了便利於子彈下落修正，影像處理器104基於計算出的子彈下落，可相對於十字準線201往上平移標靶影像，因而造成射擊者有效地瞄準標靶上方的點，即使影像呈現於觀察者以位於十字準線中央。

風對子彈的影響(即交叉風阻)可被影像處理器104基於變數諸如射程、彈道資料，及在發射時周圍風的狀況而計算及修正。周圍風的狀況可使用已知技術量測及估算。交叉風阻可應用適合的傾斜角度於瞄準設備100以輸入進影像處理器104。為了便利於交叉風阻修正，影像處理器104基於計算出的交叉風阻，可相對於十字準線201水平地平移標靶影像，因而造成射擊者有效地瞄準標靶上風處的點。

使用者可應用小於閥值角度的傾斜角度於瞄準設備100以控制交叉風阻修正功能。使用於瞄準設備100之傾斜大小及方向可控制交叉風阻輸入之大小及方向，因而控制交叉風阻修正。例如若閥值傾斜角度為10度，往右傾斜5度的傾斜角度(即順時針)可對應於一交叉風阻修正，該交叉風阻修正適於補償來自使用者右側的10mph的風。反之，往左傾斜3度的傾斜角度(即逆時針)可對應於一交叉風阻調整，交叉風阻調整適於補償來自左側的7mph的風。

風阻修正符號203可允許使用者更精確地輸入交叉風阻而便利於交叉風阻修正。影像處理器104可回應於傾斜角度之大小及方向，而造成風阻修正符號203相對於十字準線201往左及右滑動，因而指示使用者傳輸至影像處理器104之交叉風阻輸入大小及方向。

另外，影像處理器104調整顯示標靶影像左至右之位置，以使得標靶保持於十字準線之中央，即使武器之視線已以修正符號203所指示之風阻修正。例如，在第2圖之示範圖示中，風阻修正符號203圖示3個單位(例如mph)的右至左交叉風阻，同時武器槍管對準(即真實瞄準點)針對此3mph之風阻自動地往右調整，因為射擊者所見之顯示影像已適當地平移。因此射擊者在發射武器時必須保持這3個單位的傾斜以自動地修正風阻。

為了於諸如來福槍之武器上初始化以對準設備100，首先該設備必須架設於武器上及於已知距離「看見」。操作的流程概括於第11圖。此流程用以補償設備的相對於武器槍管之機械對準變動。首先的垂直調整被稱為於參考距離之機械「上升」修正。通常對來福槍而言調整被完成以標靶距離100碼。第二個調整，用以補償架設時的水平變動被稱為機械「風阻」。對設備100而言，這些調整由常駐於外部設備(例如連結至設備100中的微處理器104之筆記型電腦、iPad、智慧型手機或PC)之軟體完成。

初始預設值假設完美的槍管對準，及預期的槍口速率(MV)值及預期的彈道係數(BC)被當成預設值裝載入設備100，圖示於第11圖中的操作步驟1101。接著在操作1102中，武器被帶到放置於已知距離的標靶之標靶射程，例如100碼，且設備100瞄準標靶。較宜在沒有風阻影響所做的修正時完成。然後在操作步驟1103中，以設備100垂直(無傾斜)發射且瞄準第一個測試射擊使得十字準線位於標靶影像中央瞄準。在操作1104中，子彈撞擊對標靶中央的偏差被量測及紀錄。在操作1105中，進行第二個測試射擊，而在操作1106中，子彈撞擊對標靶中央的偏差被紀錄。在操作1107中反覆這些測試射擊數次。在操作1108中，所有這些紀錄的偏差值被輸入軟體以產生機械上升及風阻修正值給特定武器上的裝置100。最後，在操作1109中，軟體決定的裝置100機械上升及風阻修正值經由USB埠被下載到瞄準鏡裝置100中。

為了提供適合的槍口速率(MV)及剪裁適合武器之彈道係數(BC)資料，需要額外的各種距離下的測試發射。這些操作以參考第12圖說明。這些步驟至步驟1208與第11圖中相同。在操作1209中，以一些不同的標靶距離反覆之前的步驟。在操作1210中，偏差值接著被輸入軟體以產生最適合的資料，及產生武器射擊的特定彈匣之精確的槍口速率及彈道係數資料。在操作1211中這些值接著被下載入設備100。

用於產生MV及BC資料的軟體程式碼是基於廣為人知的針對拋射體的牛頓流體物理方程式。為此目的示範的方程式可在Modern Practical Ballistics第二版中被找到，該書作者為J.Pejsa由Kenwood出版。一旦特定武器/標靶設備組合的這些MV及BC值已知，且下載入影像處理器104，設備100之操作便為明確。

在操作中，設備100之使用者只瞄準武器於標靶，傾斜武器於逆時針方向大於10度以視覺上放大標靶，接著，當顯示的尺寸合適，武器回到垂直向且根據察覺的風阻傾斜武器輕微向左或右，然後射擊。射程經由微處理器往上或下平移顯示影像而自動地修正。十字準線保持在中央且自動地提供及顯示射程修正。經由射擊者傾斜武器至他或她期望標靶偏移估測量(自第2圖圖示的影像之風阻修正符號203提供)，交叉風阻修正自動地完成。標靶影像在顯示中自動地往右或左平移，使得十字準線保持在中央且射擊者以十字準線於中央瞄準顯示影像而在維持期望的傾斜角度射擊，因而修正風阻。

現在參考第3至4圖，圖示了第二個瞄準設備300之實施例。在圖示的實施例中，設備300包含具有前端及後端之細長的、空心的、管狀的外罩301。外罩可用陽極極化的鋁或類似的物質製造。前透鏡302及影像感應器303被一同架設在密封單元中，靠近外罩301前端。前透鏡302被架設使能從標靶聚焦光線於影像感應器303。前透鏡302及感應器303是密封的可互換的攝影機模組319的一部分。此影像感應器303被架設於電路板上且較宜地包含感應器、影像處理器及非揮發性記憶體。

微處理器304、壓力及溫度感應器(未圖示)、傾斜感應器305，及電池306被架設於控制/顯示模組308之電路板326上。影像感應器303、溫度、壓力，及傾斜感應器 305與微處理器304處於下述之電子通訊。

控制/顯示模組308及影像顯示元件309可移除地被架設於靠近外罩301後端。影像顯示元件309與微處理器304處於電子通訊。外罩301為了架設瞄準設備300於武器(例如來福槍)的目的，也可包含整體架設系統311。

瞄準設備300可包含一些或所有第一個瞄準設備100之實施例的特性，包含特性諸如觀察視野調整、子彈下落(射程)修正，及/或交叉風阻修正。另外，瞄準設備300較宜包括可互換的攝影機模組319，模組由在透鏡筒320中的前透鏡302及影像感應器303組成。影像感應器303被垂直於透鏡軸架設於電路版上，電路板繫於透鏡筒320之後端且較宜密封。影像感應器電路板包含同軸向後端延伸的母連結器324以接收葉片接腳連結器，葉片接腳連結器從下述控制/顯示模組308的前端延伸。

經由外部帶螺紋的軸環318以藉著套合表面321(圖示於第9圖)引導且安全地將透鏡筒320座於外罩301中的精確定位，以固定攝影機模組319於外罩301。此可互換的攝影機模組特性允許標靶裝置或設備300被使用於多種不同的情況(例如長射程或短射程的情況)而無需在不同攝影機模組319中重新檢視。這可對使用者非常有利。

現在參考第5至8圖，圖示可移除式控制/顯示模組308之實施例。控制/顯示模組308可移除地經由軸環307架設於加長的管狀外罩301之後端。從管狀外罩301移除控制/顯示模組308可有利於電池置換及/或便利於設備設定的配置，如下述。軸環307可使用插旋式、帶螺紋的，或任何其他適用的架設系統，該系統可在發射武器期間維持控制/顯示模組308與管狀外罩301之間的機械連結。

軸環307之前方開口符合管狀外罩301後端之外表面。管狀外罩301後端之外表面，在此示範實施例中，包含環狀溝槽。軸環307之內表面包含環狀凸條配置以裝配在溝槽內使得軸環307可旋轉地架設於管狀外罩301。軸環307之後方開口的內表面是帶螺紋的。控制/顯示模組308的前端之外表面類似地帶螺紋使得控制/顯示模組308可經由軸環307的旋轉以用螺紋架設於管狀外罩301。因此，軸環307允許控制/顯示模組308與管狀外罩301連結或中斷而不需控制/顯示模組308相對於管狀外罩301之旋轉。這又允許使用插塞式或插旋式電子連結於控制/顯示模組308與攝影間模組319之間。

控制/顯示模組308包含目鏡組件310。目鏡組件310便利於觀察影像顯示元件309。在一實施例中，從目鏡組件310的目鏡到影像顯示元件309的距離可手動地調整以便利於屈光度調整。例如，目鏡組件310可用螺紋架設於控制/顯示模組308中，而使目鏡組件310的順時針旋轉造成目鏡與影像顯示元件309的距離減少，反之亦然。

如第8圖最佳地顯示，控制/顯示模組包含控制部份313，控制部份313包括電路板326。電路板裝有電池306、傾斜感應器、壓力感應器、溫度感應器且與微處理器304連結，微處理器304又與控制/顯示模組308之顯示部份315的顯示元件309連結。電路板326之前端包含葉片公連結器322以配對母連結器324，在控制/顯示模組308如上述地安裝入外罩301時，堅固地連結影像感應器303與架設於電路板326上的微處理器304。

與管狀外罩301分離控制/顯示模組308允許使用者輸入資訊以儲存於微處理器304之電子記憶體中。這些資訊可包含相關於一或多種類型的子彈之彈道資料，例如周圍溫度、壓力、槍口速率、阻力，及/或彈道係數。在示範實施例300中，從管狀外罩301移除控制/顯示模組308，顯露經由電路板326與處理器304電子連結之電腦連結埠312。在一實施例中，電腦連結埠312是USB埠。控制/顯示模組308可因此經由電腦連結埠連結至電腦，電腦具有適合的應用軟體得以與處理器304溝通。一或多種類型的子彈彈匣之彈道資料可接著被輸入且儲存於瞄準設備300中，以使用在相關於處理器304的實地子彈彈道計算而便利於如上述瞄準武器。

現在轉到第9圖，圖示可互換透鏡模組319的實施例。在圖示的實施例中，透鏡模組包含具有套合表面321的透鏡筒320。套合表面321便利於可互換透鏡模組319於外罩301中適當對準。如前所知會，影像感應器303較宜地包含非揮發性記憶體。非揮發性記憶體儲存影像感應器303之畫素陣列中沿著攝影機模組319之視線的畫素座標(x,y)(本文稱為「參考畫素」)。當可互換透鏡模組319被安裝於裝置300中時，微處理器304可為可操作的以讀取參考畫素之座標以在標靶影像上建立參考點。因此，每個可被安裝於裝置300 中的可互換透鏡模組319是獨立的且密封的。進一步地，改變攝影機模組319不會影響描述於此之變動特性。

由於輕微的製造缺陷(例如，透鏡瑕疵)，這個攝影機模組319的視線可能不會剛好合於攝影機模組319之縱向中央軸。較宜地，參考畫素被決定於製造透鏡模組319的過程之最後步驟。為了決定參考畫素，可互換透鏡模組319可被連結至校準裝置(未圖示)，校準裝置包含與套合表面321配對之表面。校準裝置進一步地包含校準標靶，放置校準標靶以使得當可互換透鏡模組319被架設於校準裝置中時，透鏡模組319之中央軸指向校準標靶。校準標靶之影像可接著經由感應器303取得。經由分析影像以決定感應器303上哪個畫素擷取到從校準標靶中央放射的光線，參考畫素可接著被定位。參考畫素之座標可接著經由校準設備被儲存(例如，「燒熔」)於影像感應器303之非揮性記憶體中。

現在參考第10圖，圖示四個由數位標靶瞄準鏡之控制/顯示模組提供的示範顯示選單。在控制/顯示模組308的實施例中，與管狀外罩301分離控制/顯示模組308允許使用者做實地功能選擇，例如射程圓圈202的尺寸、最大化放大射程及子彈類型。

這些功能較宜地被編制入選單中。例如，彈匣選單可顯示數種彈匣的類型。在選單上改變彈匣類型使得處理器304用於彈道計算的彈道資料、MV及BC值對應地改變。

在一實施例中，使用者可經由改變分離的控制/顯示模組308之傾斜角度，以按步驟操作於多個選單。例如，第一個選單呈現於0度傾斜角，第二個選單呈現於90度傾斜角，第三個選單呈現於180度傾斜角，而第四個選單可呈現於270度傾斜角。使用者可經由使用按鈕314，316以按步驟操作每個選單中多個選項。因此，使用者可對功能做實地改變，例如相關於一或多種子彈彈匣類型之射程圓圈202的尺寸、最大化放大射程及彈道資料。

較宜地從瞄準設備移除前透鏡蓋(未描述)使啟動瞄準設備100或300完成。放置前透鏡蓋於瞄準設備上可使瞄準設備進入低電力待機模式完成。自然地，移除電池會關閉設備之儲存，但不會刪掉儲存於非揮發性記憶體中之靜態資訊。

現在參考第11及12圖，瞄準設備300可看見各個用在武器中最多四種的彈匣/子彈組合。為了初始化對準標靶裝置300於諸如來福槍之武器上，如上第一個實施例所述，首先設備必須被架設於武器上且於已知距離「看見」。操作的流程概括於第11圖中。此流程用以補償設備相對於武器槍管之機械對準變動。首先的垂直調整被稱為於參考距離之機械「子彈下落」修正。通常對來福槍而言調整被以標靶距離100碼完成。第二個調整，用以補償架設時的水平變動被稱為機械「風阻」。對設備300而言，這些調整由常駐於外部設備諸如筆記型電腦、iPad、智慧型手機或PC之軟體完成，接著當外部設備由外罩301移除時，調整經由控制/顯示模組308上之USB埠312被下載到設備300中的微處理器304中。

初始預設值假設完美的槍管對準，及預期的槍口速率(MV)值及預期的彈道係數(BC)被當成預設值裝載入設備300，圖示為第11圖中的操作步驟1101。接著在操作1102中，武器被帶到放置於已知距離的標靶之標靶射程，例如100碼，且設備300瞄準標靶。較宜在沒有風阻影響所做的修正時完成。然後在操作步驟1103中，以設備300垂直(無傾斜)發射第一個測試射擊且以十字準線位於標靶影像中央基本上水平地瞄準。在操作1104中，量測及紀錄子彈撞擊對標靶中央的偏差。在操作1105中，進行第二個測試射擊，而在操作1106中，記錄子彈撞擊對標靶中央的偏差。在操作1107中反覆這些測試射擊數次。在操作1108中，所有這些紀錄的偏差值被輸入軟體以產生機械上升及風阻修正值給武器上的裝置300。最後，在操作1109中，軟體決定之裝置機械上升及風阻修正值經由USB埠被下載到瞄準鏡裝置300中。

為了提供適合的槍口速率(MV)及精確剪裁彈道係數(BC)資料適合武器，需要各種距離額外的測試射擊。這些操作以參考第12圖說明。這些步驟至步驟1208與第11圖中相同。在操作1209中，以一些不同的標靶距離反覆之前的步驟。在操作1210中，偏差值接著被輸入軟體以產生最擬合的資料，及產生武器射擊的特定彈匣之精確的槍口速率及彈道係數資料。在操作1211中這些值接著被下載入設備300。

如參考第12圖所述，此流程接著必須以不同彈匣裝料/子彈的組合反覆最多四次，因為各組合的MV及BC值不同。一旦此流程完成，設備300會「習得」精確操作標靶裝置300所需之精準的槍口速率及彈道係數。為了實行精確交叉風阻修正計算，我們需有射程、傾斜角、MV、BC，及空氣密度值。射程經由傾斜裝置300及武器被手動地設定，例如，大於10度直至標靶影像適當地填滿顯示中的影像圓圈。如果在射擊時無風阻，槍接著被反轉至小於10度，也許垂直。如果有風阻，射擊者僅適當地傾斜及根據顯示影像上的十字準線201與風阻修正符號203重新瞄準，並射擊。溫度及大氣壓力對精確空氣密度之決定都很重要。

重要應知道：當控制/顯示模組308已安裝於外罩301中時，溫度及壓力值可能不再精確地反映環境條件。因此控制/顯示模組不應被安裝直至在射擊地點，或在抵達射擊地點時至少暫時地移除，而使可反映適當的溫度及壓力可。在抵達射擊地點時，使用者可移除及重置電池306以重新設定控制/顯示模組308，因而引起壓力及溫度值在控制/顯示模組308被重新安裝於外罩301前被量測及儲存。因為接觸點322，當控制/顯示模組完整安裝時，感應器303及感應器之微處理器及微處理器304都知道攝影機模組319被連結，因此知道在透鏡蓋移除時呈現影像。

在操作中，設備100或300之使用者僅瞄準武器於標靶，逆時針傾斜武器大於10度以視覺上放大標靶，接著，當顯示適當的尺寸，反轉武器至垂直，且根據觀察的風阻輕微地向左或右傾斜武器，並射擊。射程經由微處理器為了子彈下落適當地往上或下平移顯示影像，而自動地修正。十字準線保持在中央且自動地提供射程修正。經由射擊者根據風阻的估測以小於10度的角度傾斜裝置，交叉風阻修正也自動地完成，而直接地瞄準十字準線中的標靶。此傾斜引起顯示影像往右或左平移而使瞄準保持正確於十字準線中央。在第2圖之影像顯示中，交叉風阻修正以指標203圖示。

因此，顯示且描述一種數位瞄準設備之獨特的設計及概念。應理解，本領域技術人員可能想到顯示及描述於此之特定實施例的修改及/或變動。任何這樣的修改或變動也意味著被包含於此。應理解，於此之描述只意味著說明性，而不意味著受限。當然，描述於此的本發明之範疇只被附加的申請專利範圍限制。