WO2012051798A1 - 电子瞄准器及调整和确定其分划的方法 - Google Patents

电子瞄准器及调整和确定其分划的方法 Download PDF

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WO2012051798A1
WO2012051798A1 PCT/CN2011/001724 CN2011001724W WO2012051798A1 WO 2012051798 A1 WO2012051798 A1 WO 2012051798A1 CN 2011001724 W CN2011001724 W CN 2011001724W WO 2012051798 A1 WO2012051798 A1 WO 2012051798A1
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screen
division
processor
bullet
electronic
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PCT/CN2011/001724
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李丹韵
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Li Danyun
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Publication date
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    • F41G3/00Aiming or laying means
    • F41G3/14Indirect aiming means
    • F41G3/16Sighting devices adapted for indirect laying of fire
    • F41G3/165Sighting devices adapted for indirect laying of fire using a TV-monitor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F41G1/00Sighting devices
    • F41G1/38Telescopic sights specially adapted for smallarms or ordnance; Supports or mountings therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F41GWEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G1/00Sighting devices
    • F41G1/46Sighting devices for particular applications
    • F41G1/473Sighting devices for particular applications for lead-indicating or range-finding, e.g. for use with rifles or shotguns
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F41G3/06Aiming or laying means with rangefinder
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F41G3/00Aiming or laying means
    • F41G3/08Aiming or laying means with means for compensating for speed, direction, temperature, pressure, or humidity of the atmosphere
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41GWEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G3/00Aiming or laying means
    • F41G3/14Indirect aiming means
    • F41G3/142Indirect aiming means based on observation of a first shoot; using a simulated shoot

Definitions

  • the present invention relates to a shooting sighting device, and more particularly to an electronically imaged gun sight.
  • the core of a sight is to help users hit potential targets accurately, conveniently and quickly.
  • reticles are typically used to help the user locate the target and provide other assistance such as distance measurements.
  • buttons, or knobs are set to move the split.
  • the knob or the button itself will be used. Errors, or wear, make the inaccuracies of the two components themselves adversely affect the adjustment of the division; on the other hand, they all preset a moving scale to a nominal amount.
  • the potential targets faced by the users will reach a distance of more than 1000 meters.
  • the coincidence of the calibration of the impact point and the division is generally at a convenient short distance, such as within 100 yards. In this way, the approximate coincidence of the division and the impact point, when it is more than 1000 meters, will produce a large amount of error, which is disadvantageous for accurate shooting.
  • the present invention is an electronic sight with an electronic display that observes potential targets through an electronic display. In this way, we set the partition through the touch screen.
  • this method After observing the impact point on the display screen of the electronic display system, tap the screen with a touch pen or other tool to call up the division, or click the bullet point displayed on the screen to shift the division to the position of the impact point to achieve the coincidence of the impact point and the division. .
  • this method does not set any rated amount. Clicking on the actual impact point, that is, calling the division, can achieve precise matching of the division and the impact point, and improve the aiming accuracy.
  • a division made of glass or wire, a crosshair or an etched reticle can only be marked with one scale, and only one division can be set in one optical scope.
  • Another type of gun sighting device the reflective sight, the aiming mark is usually a red or bright orange spot, some will be crosshairs, halos and other shapes, and the principle cannot be completed based on ballistics. The setting of the dividing scale of the curve. In this way, more precise targeting such as measuring distances cannot be obtained in such sights.
  • the type of bullet, the type of gun, and the environmental elements that the user faces are different.
  • the resulting trajectory and the resulting impact point are also varied.
  • the present invention contemplates a reservoir in which a variety of division scales based on different bullet trajectories can be pre-stored in the memory.
  • the pre-stored split style can include a dedicated split of all existing bullet trajectories. In this way, no matter which bullet the user actually uses, it is only necessary to call up the appropriate division from the memory.
  • the divisions When used, the divisions need to be presented in different colors depending on the potential target and the color of their background to distinguish the division from the background and potential targets. This is very important in actual shooting. Wake up
  • the target is where the target is, and its use is self-evident.
  • black no lighting
  • red red
  • green optional
  • blue illumination there is also a blue illumination.
  • setting up more than three types of lights in an optical system is already difficult and inconvenient.
  • the present invention is an electronic sight that is designed with a reservoir that can be placed in any number of colors in a memory to suit a wide variety of color environments.
  • the fine line can be arbitrarily presented in a variety of colors, so that in any color environment, the target can be awakened to become a reality.
  • the same principle, the bold line can also be any shape and color.
  • One of the other cores of the sight is to enable the user to clearly observe the potential targets.
  • the focal length is adjusted by the rotation of the power selector ring to obtain a magnified image.
  • the current magnification ratio is 8X, and only a few manufacturers can do it.
  • Reflective sights are limited by their principle and cannot achieve high zoom magnification.
  • the existing electronic sight uses digital amplification technology with a maximum magnification of 4X.
  • Digital amplification uses image interpolation techniques to compensate for the loss of pixels after the screen size is increased, rather than the actual imaging changes. Therefore, for the picture, the actual image enlargement is not obtained.
  • the invention relates to an electronic sight, which uses an optical image captured by a lens, in particular a zoom lens, to be converted into an electronic signal by an image sensor and transmitted to an image processing chip, and the image is processed by the image processing chip to restore the image and superimposed electronically through the electronic display screen.
  • the potential target of the division The use of optical zoom lenses and electronics allows potential targets to be clearly magnified and displayed on the display.
  • the combination of the zoom lens and the sensor makes the magnification of the sight completely free from the constraints of the traditional telescope to adjust the focal length by the rotation of the magnification ring, which makes the production of a high zoom ratio sight.
  • the creation of this kind of thinking allows users to obtain high magnification that is difficult to obtain with existing sights, making it possible to accurately target potential targets. Good visibility of potential targets in low light conditions is an important aspect of the performance of the sight.
  • the existing electronic sights, for the disadvantages that this user will often face, are not mentioned.
  • Optical telescopic sights and reflective sights are limited by optical principles and do not capture images well in low light conditions.
  • Our electronic sights use the high sensitivity of the image sensor, and the low-light incident light can also detect the characteristics. It can also obtain images well under low illumination conditions, greatly expanding the poor light of the sight in dim light. Performance under conditions, and can be easily extended to night vision performance.
  • our electronic sights integrate electronic range performance and wind speed detection sensors. In this way, we pre-store the ballistic curves of different bullets in the memory.
  • the sights are turned on.
  • the processor can combine the three data to automatically determine the aiming point, making automatic aiming a reality.
  • the present invention designs a new feature and advantage.
  • an electronic sight comprising a set of lenses, an image sensor, a processor, a memory for storing various programs and data, and a memory for aiming the division.
  • a touch display that determines and adjusts the operation, the lens captures an optical image of the target being targeted, the image sensor converts the optical image captured by the lens into an electrical signal, the processor receives the signal from the conversion and processes it, and can perform other data Processing, the touch display screen sends the information to the processor after receiving the user's operation instruction, and can receive the command sent by the processor and execute it.
  • a further improvement of the present invention is that: an electronic sight further includes a measure for aiming A ranging module of the target and the sight, the ranging module transmitting the data to the processor.
  • a further improvement of the invention consists in that the processor is connected to a sensor for detecting wind speed and direction, and the sensor sends the detected data to the processor.
  • the lens is a zoom lens, and other lenses for imaging.
  • a further improvement of the present invention is that the lens is provided with an auxiliary illumination system for infrared fill light that can realize night vision function.
  • a further improvement of the present invention is that the processor is connected with an operation panel, and the operation panel is provided with a main menu, a screen lock button, a division brightness, a screen brightness, and an image enlargement control button.
  • a further improvement of the present invention is: pre-stored in the memory with the plane rectangular coordinates for the division setting and the ballistic data of different bullets, and the division scale made based on the ballistic data of different bullets, and the different colors and shapes of the division scales. .
  • a further improvement of the present invention resides in that the processor restores the optical image through the image processing chip and displays the targeted target on which the aiming segment is superimposed through the display screen.
  • a further improvement of the present invention is that the touch display includes a display and a touch screen coupled to the display for sight setting and adjustment, the display being coupled to the processor by a display drive in the display.
  • a further improvement of the invention resides in that the touch screen is a touch detection component and a touch screen controller mounted in front of the plane of the display.
  • a further improvement of the present invention is that: a touch screen is connected to the processor, and the processor is separately connected to the memory, and the memory prestores plane rectangular coordinates for division setting and ballistic data based on different bullets, and ballistics based on different bullets a dividing scale made by the data, the touch screen receiving the user's operation regarding the aiming division setting or adjustment, sending relevant information to the processor, the processor completing the calculation analysis forming command, and the touch display screen receiving the processor sending The order is executed and executed.
  • the processor is further connected to the operation panel, and the operation panel controls a plane rectangular coordinate on the touch screen, a division scale formed by different bullet trajectories, and a control button for locking the target image screen.
  • a method for adjusting and determining an electronic sight division using a touch screen in an electronic sight comprising the steps of:
  • the electronic sight launches the first bullet, causing it to hit the target and lock the scene of the scene;
  • the electronic sight acquires the value of the first bullet hole position on the coordinate pattern
  • the electronic sight launches the second bullet, and the corresponding second bullet hole position appears on the display screen to lock the screen;
  • a further improvement of the present invention is: matching and matching the bullet type according to the type of bullet and the need for shooting The division, adjustment of the shape of the thin and thick lines, the division color, and the division brightness.
  • the present invention uses an electronic touch screen to set and adjust the position of the division.
  • the touch screen consists of a detection unit and a touch screen controller that are mounted in front of the display screen.
  • the touch screen mounted on the front end of the display is touched by a touch pen or other object, and the touch detecting means and the touch screen controller receive the information and send it to the processor, and accept the command of the processor at the touched point.
  • the split graph is displayed so that it is superimposed on the screen of the potential target.
  • the present invention designs an electronic division having a corresponding division scale according to a ballistic curve formed by different types of bullets, and can design the style of the division scale, the color of the division scale, and the shape of the division thick line as each Various kinds of pre-stored in the memory, the user can choose to call the shape of the appropriate differentiation pattern, color and thick line according to his actual shooting conditions, and the brightness of the division can be adjusted manually or automatically. The brightness of the stroke meets the requirements of the user. Similarly, the brightness of the display can be adjusted manually or automatically.
  • the present invention calibrates the position of the electronic division on the display screen by a plane rectangular coordinate system.
  • the position of the impact point is determined by the ballistic characteristics of the bullet and the environment in which it is shot and cannot be artificially affected. After getting a hit point, although you can use the touch pen or other tool to click the position of the impact point displayed on the screen, the split is called, but because this point is not usually at the center of the screen, or the user is ideally located at the screen. , so that the field of view of the lens and the space of the display screen cannot be fully utilized.
  • the lens used in the present invention in particular, the optical image captured by the zoom lens, is converted into an electronic signal by the image sensor and transmitted to the image processing chip, and the image is restored by the image processing chip and displayed by the electronic display screen superimposed with the electronic division.
  • Potential target. optical zoom The use of the lens allows potential targets to be clearly magnified and displayed on the display instead of electronically magnified. And the performance of the sight can be extended by the performance of the optical zoom lens and the performance of the image sensor, for example, to extend to night vision performance.
  • the present invention uses a zoom lens having a collimating positioning card which is parallel to the optical axis and in which the orthographic projection of the axis coincides with the optical axis as an assembly instruction, by means of precision machining and assembly of the components, so that the electronic division and the shot are Collimated without any additional equipment and methods to make adjustments that make them collimate.
  • the present invention is provided with laser, ultrasonic, infrared or other ranging chips and wind speed sensors.
  • the sights pre-store the ballistic data of various bullets.
  • the distance measuring chip can measure the distance between the target and the sight and transmit the data to the processor.
  • the processor is combined with the continuously updated wind speed sensor.
  • the wind speed data combined with the pre-stored ballistic data of the bullet selected by the user, can automatically calculate the position of the impact point that will be generated at a certain distance in a certain environment, and automatically superimpose the position of the impact point that will be generated on the display screen. Division, automatic aiming.
  • Figure 1 is a block diagram showing the connection of the main components of the sight
  • Figure 2 is an electronic block diagram of the sight
  • Figure 3 is a schematic diagram of the main menu module of the sight
  • Figure 4 is a schematic diagram of a touch screen module
  • Figure 5 is a flow chart of the division setting of the aligner
  • Figures 6 to 11 are schematic diagrams of setting and correcting divisions using a touch screen and a plane rectangular coordinate system.
  • the electronic sight 1 has a set of lenses 3 for capturing images of the object 2, image transmission
  • the sensor 4 is connected to the lens 3 to convert the light into a microelectronic signal.
  • a processor 6 is connected to the image sensor 4.
  • the memory 7 is coupled to the processor 6 for storing information that has been processed or to be processed.
  • the touch display 8 accepts instructions from the user 9 and transmits them to the processor 6, which analyzes and processes the information.
  • the lens 3 is a zoom lens, and different angles of view are obtained by changing the focal length to obtain images of different sizes.
  • the lens 3 can also be a wide-angle lens, a standard lens, a telephoto lens, a fixed-focus lens, or other lens designed according to actual needs.
  • Lens 3 contains other components, such as aperture motor 15, focus motor 16, day and night mode conversion motor 17, and other components can be added as needed.
  • image sensor 4 can be a line array charge coupled device (CCD), a complementary metal oxide semiconductor (CMOS), or other type of sensor.
  • the processor 6 is connected to the analog to digital converter 14, the image drive 5, and the image sensor 4.
  • the analog to digital converter 14 converts the analog signal into a digital signal
  • the image processing chip of the processor 6 processes the image information, superimposes the division on the image, and displays the superimposed image on the screen through the display.
  • the processor 6 is connected to the flash memory 13.
  • the display 10 can be a liquid crystal display (LCD), an organic light emitting diode display (0LED), a liquid crystal display, or the like, and other displays can be selected as needed.
  • the memory 7 referred to in the present invention is a random access memory (RAM).
  • the touch screen module 8 includes a touch screen 11, a display 10, and a display driver 9.
  • the touch screen 11 is connected to the processor 6, the display 10, and the display driver 9.
  • the ranging module 20 and the wind speed and direction sensor 19 are coupled to the processor 6.
  • the ranging module 20 is for measuring the distance between the object 2 and the sight 1 and transmitting the data to the processor 6 as the processor 6 calculates one of the reference data of the impact point when the user 9 locks the target.
  • the ranging module 20 can Use laser, ultrasonic, infrared or other ranging chips as needed.
  • the sensor 19 for detecting wind speed and direction has a chip for detecting wind speed and direction, and transmits the data to the processor 6 in real time as one of the reference data for calculating the impact point of the processor 6.
  • the processor 6 can calculate a new impact point and display the division on the new impact point.
  • a certain bullet settles 4 cm at 500 meters, and the real-time crosswind is 6 meters/second. This wind can make the bullet 3 cm to the left, so that the processor 6 can calculate a new impact point based on the data. , and display the division on the new impact point through the screen.
  • the electronic sight 1 has a USB interface 30, which facilitates the connection of electronic sights 1 to other peripherals, such as computers, so that image or video data can be imported into these devices.
  • the electronic sight 1 has a removable memory card 31 for storing photos and movies.
  • the electronic sight 1 has an NTSC/PAL video interface 32 for easy playback of movies using VIDEO. As shown in Fig. 2 and Fig. 3, the electronic sight 1 has an operation panel 21 composed of six function keys of a power source 22, a main menu 23, a screen lock 24, a division brightness 25, a screen brightness 26, and an image enlargement control key 27.
  • the power source 22 is connected to the battery 28 to provide power and is connected to the battery charging port 29.
  • Screen Lock 24 A screen for the image of the target being aimed. When the user 9 is launching a bullet and needs to observe the impact point, the image can be observed by pressing the screen lock 24.
  • the image enlargement control button 27 is used to enlarge or reduce the size of the image displayed on the screen.
  • the main menu 23 includes the following options: Coordinate System 33, Division 34, Ranging 35, Wind and Wind Direction 36, and Recording 37.
  • the Set Parameters submenu pops up, including the type of split, the setting of the line, the color of the split, and the shape of the split.
  • the present invention sets the division through the touch screen as follows:
  • the degree of the first bullet hole 42 is obtained on the coordinate system 39 displayed on the screen 38, and the opposite degree of the reading is found 43. Clicking on the opposite degree 43 causes the coordinate origin 40 to move and the opposite degree 43 to coincide. Press the screen lock on the operation panel 21 to release the screen lock, and aim the image of the object with the moved coordinate origin 40.
  • the user 12 fires a second bullet and obtains a second bullet hole 44.
  • the second bullet hole 44 appears at the center of the screen.
  • the first bullet hole and the second bullet hole are coincident.
  • the user 12 can adjust the shape of the division, the color, the shape of the thick and thin lines, the brightness of the division, the brightness of the screen, etc.
  • the divisions meet the requirements of different environments and users.
  • the above steps are the operations of adjusting the division to the center point of the screen. If the user wishes to sort out an ideal location on the screen. After launching the first bullet, you only need to find the opposite degree of the user's ideal impact point, move the coordinate origin to the opposite degree of the ideal impact point, aim at the moved coordinate origin, launch the second bullet, and the second The impact point will be placed in the user's ideal position. Click on the second hit point to make the overlay superimposed on the position corresponding to the second point. In this way, the user can set the division at any point on the screen that can be displayed.
  • the electronic sight has many advantages: It adopts a new set of adjustment and adjustment methods, which allows the user to easily re-zero the impact point at any distance and in any shooting environment, making this time-consuming, bullet-intensive, It's hard to do precise work. Moreover, the color scheme of the division can be individually set according to the specific use environment, and the user can clearly and quickly lock the target in any natural and artificial environment.
  • the corresponding divisions are made, and the special divisions of the main bullets are all stored in the sight.
  • the user can select a special division according to the model of the bullet to make the aiming more precise.

Description

说 明 书
电子瞄准器及调整和确定其分划的方法 技术领域:
本发明涉及一种射击瞄准装置, 特别是一种电子成像的枪用瞄准器。
背景技术:
人们为了提高射击的效率和精准度, 许多年以来, 发明了各种各样的仪器 和设备来帮助使用者将枪瞄准目标。 众多的用于枪的瞄准装备, 简略的来说, 常见的分为望远式瞄准镜(Telescopic Sight )和反射式瞄准器(Reflex Sight ) 两种, 也有基于其他的原理设计的瞄准器, 不同的瞄准仪器侧重于解决不同方 面的问题。
林林总总的设计思路和产品,我们不妨从一个瞄准器的主要性能要求方面, 来分析其中的优劣。
一个瞄准器, 其核心, 是帮助使用者准确、 方便、 快速地命中潜在目标。 为了达到这一目的, 一般使用分划(reticle )来帮助使用者定位目标, 并提供 距离测量等其他的辅助。 但是, 现有的分划的设计和使用, 有诸多不足之处。
现存的轻武器瞄准器,包括以上两类瞄准器, 以及一种现存的电子瞄准器, 都是通过两个装置调节分划位置的。一个控制分划平行移动,即左或者右方向, 也称为横向移动; 另一个是控制分划垂直移动, 也就是上或者下方向, 也称为 纵向移动来调节分划的位置, 使之与弹着点重合的。 在用这些方式调节分划的 移动时, 有以下的不足:
一方面, 无论是机械或者电子的方式在两个方向上移动分划, 都会设置两 个按钮, 或者旋钮, 来使分划运动。 这样, 这个旋钮或者按钮本身, 会有使用 误差, 或者磨损, 使得这两个部件可能有的不准确性本身给分划的调节带来不 良的影响; 另一方面, 它们都是预设一个移动的刻度为一个额定的量。 一个移 动单位, 将分划移动多少的距离, 是额定的。 而子弹的弹着点, 并不能人为地 影响。 所以, 这样调节分划的方式, 只能得到分划和弹着点的 "近似"重合, 而不能在理论上使分划和弹着点完全重合。 在实际的射击活动中, 使用者面对 的潜在目标, 有的距离会达到 1000米以上。而校准弹着点和分划的重合, 一般 是在一个方便的短距离, 比如 100码以内。这样,分划和弹着点的近似的重合, 到 1000米以上时, 就会产生一个很大的误差量, 给精确射击带来不利。
本发明是一种电子瞄准器, 设有电子显示屏, 通过电子显示屏观察潜在目 标。 这样, 我们通过触摸屏来设置分划。
在电子显示系统的显示屏上观察到弹着点后, 用触摸笔或者其他工具点击 屏幕, 调出分划, 或者点击屏幕上显示的弹着点, 使分划移位到弹着点位置来 实现弹着点和分划重合。 此方法相比较预设一个移动的刻度的方法, 没有设定 任何额定的量, 点击实际弹着点, 即调出分划, 可实现分划和弹着点的精确贴 合, 提高瞄准精度。
光学望远式瞄准镜里面的分划, 一个枪瞄只能用唯一的一种刻度形式, 这 样, 对实际的射击需要造成了很大的限制。 因为在射击实践中, 射击者的枪支 型号、 子弹型号和射击的环境条件是多种多样的, 基于以上原因产生的弹道曲 线也是各不相同的。玻璃或者金属丝制成的分划, 一个分划丝(crosshair)或 分划板 (etched reticle)只能标注一种刻度, 在一个光学瞄准镜中只能设置一 个分划。
枪用瞄准装置的另外一种, 反射式瞄准器, 瞄准标记通常是一个红色或鲜 橙色的光点, 有些会是十字线、 光环和其他造型, 而其原理不能完成基于弹道 曲线的分划刻度的设置。 这样, 度量距离等更加精确的瞄准, 不能在这类瞄准 器中获得。
在一种现存的电子瞄准器中, 对分划的设计, 也是延续了传统的方式, 只 提及在一个瞄准器里设置一种分划样式。 无论是预设, 还是用户自己从计算机 或者互联网上下载, 而没有提及基于不同子弹形成不同的弹道这一重要的现实 问题的解决办法。
使用者面对的子弹型号、 枪械型号、 环境要素等是各不相同的, 这样, 形 成的弹道和造成的弹着点也是随之多样变化的。
本发明设计了储存器, 可以在存储器中预存各种各样的基于不同子弹弹道 形成的分划刻度。 而基于存储器的性能, 预存的分划样式可以包括现有所有主 要使用的子弹弹道的专用分划。 这样, 无论使用者实际使用哪种子弹, 只需从 存储器内调出自己适合的分划即可。
需要指出的是, 上述现存的电子瞄准器, 设计为使用者自己设计和下载分 划, 这点, 是错误的使用了电子产品的性能。 因为使用者对分划的理解, 和对 分划精确度的控制, 是参差不齐的, 这样, 不能排除他们误设错误和不准确的 分划的可能性, 会对射击带来不利影响。
分划在使用时, 根据潜在目标和其背景的颜色, 需要呈现不同的颜色, 以 将分划和背景、 潜在目标醒目地区分开来。 这点, 在实际的射击中很重要。 醒 目标注出目标在哪里, 其用处是不言而喻的。 在现存的瞄准器的分划中, 为了 跟自然或者射击环境存在的多种多样的色彩有所区分, 依据现有的技术, 有黑 色(无照明)、 红色、 绿色可选。 现在也出现一种蓝色的照明。 可是, 在一个光 学系统里面, 设置三种以上的照明灯, 已经是有难度的, 和不便利的。
上述现存的电子瞄准器, 在解决这个问题上没有提及, 在电子产品运用于 瞄准器上是一个不足。
本发明是一种电子瞄准器, 设计了储存器, 可以在存储器内设置任意多种 颜色, 以适合各种各样的色彩环境。 分划细线 (fine line )可以任意呈现各种 各样的颜色, 这样, 在任何色彩环境下都能醒目标注潜在目标成为现实。 同样 的原理, 分划粗线 (bold line)也可以是任意形状和颜色的。
一个瞄准器, 其另外一个核心, 是能使使用者清晰地观察潜在目标。
光学望远式瞄准镜, 设计为具有变焦功能时, 通过放大倍率环 (power selector ring) 的转动调整焦距获得放大图像。 受限于其结构, 目前能做到的 放大倍率 (magnification ratio)是 8X, 而且只有很少的生产商能做到。
反射式瞄准器, 受限于其原理, 不能做到高变焦倍率。
现存的电子瞄准器, 采用数字放大技术, 最大放大倍率 4X。
数字放大, 是采用图像插值技术, 以弥补画面尺寸加大后像素的损失, 而 不是实际成像的改变。 所以, 对画面来说, 没有得到实际的图像增大。
能清晰的放大潜在目标, 使使用者能观察需要打击的目标的细节, 给精确 打击带来条件, 是瞄准器生产者追求的一个目标。
本发明是一种电子瞄准器, 使用镜头, 特别是变焦镜头采集的光学影像, 通过图像传感器转换成电子信号传送到影像处理芯片, 通过影像处理芯片将影 像还原并通过电子显示屏显示叠加了电子分划的潜在目标。 光学变焦镜头和电 子技术的使用使得潜在目标可以清晰地被放大并显示在显示屏上。 变焦镜头和 传感器的组合使用, 使得瞄准器的放大倍率彻底摆脱了传统望远式瞄准镜通过 放大倍率环的转动调整焦距获得放大图像的束缚, 使得生产高变焦比的瞄准器 成为现实。 这种思路的创造, 使得使用者可以获得现存瞄准镜很难获得的高放 大倍率, 使精准打击潜在目标成为现实。 在低照度环境下, 能良好观察潜在目标, 是一个瞄准器性能的重要方面。 现存的电子瞄准器, 对于这个使用者会经常面对的这一不利条件, 怎样解 决, 没有提及。
光学望远式瞄准镜和反射式瞄准器, 受限于光学原理的局限, 在低照度情 况下, 不能良好的获取图像。
我们的电子瞄准器, 利用图像传感器敏感度高, 很低光度的入射光也能侦 测到的特点, 在低照度情况下也能良好的获取图像, 大大拓展了瞄准器在昏暗 光线等不良光线条件下的性能, 并能方便的拓展到夜视性能。
需要特别指出的是, 我们的电子瞄准器, 集成了电子测距性能和风速探测 传感器, 这样, 我们把不同子弹的弹道曲线预存于存储器内, 瞄准器在电子测 距和风速探测功能开启时, 当使用者用瞄准器锁定目标后, 处理器能结合这三 个数据, 自动判定瞄准点, 使自动瞄准成为现实。
发明内容:
基于上述的现存的瞄准器的诸多不足, 本发明设计瞄准器具有新的特点和 优势。
本发明的目的通过以下技术方案来实现: 电子瞄准器, 电子瞄准器包括一 组镜头、 一个影像传感器、 一个处理器、 一个用于存放各种程序和数据的存储 器和一个用于瞄准分划的确定和调节操作的触摸显示屏, 镜头捕捉被瞄准目标 的光学影像, 影像传感器将镜头捕捉到的光学影像转换成电子信号, 处理器接 收来自通过转换的信号并进行处理, 并能进行其他的数据处理, 触摸显示屏在 接收使用者的操作指令后将信息发送至处理器, 同时能接收处理器发来的命令 并加以执行。
本发明的进一步改进在于: 一种电子瞄准器还包括一个用于测量被瞄准目 标和瞄准器的测距模块 ,所述测距模块把数据传给处理器。
本发明的进一步改进在于: 处理器连接有用于检测风速和风向的传感器, 传感器将检测到的数据送给处理器。
本发明的进一步改进在于: 镜头为变焦镜头, 及其他用于成像的镜头。 本发明的进一步改进在于: 镜头上设有可以实现夜视功能的红外补光的辅 助照明系统。
本发明的进一步改进在于: 处理器连接有操作面板, 操作面板上设置有主 菜单、 画面锁定键, 分划亮度, 屏幕亮度、 及影像放大控制键。
本发明的进一步改进在于: 存储器内预存有用于分划设置用的平面直角坐 标和不同子弹的弹道数据, 及基于不同子弹的弹道数据制成的分划刻度, 及分 划刻度的不同颜色和形状。
本发明的进一步改进在于: 处理器通过影像处理芯片将光学影像还原并通 过显示屏显示叠加了瞄准分划的被瞄准目标。
本发明的进一步改进在于: 触摸显示屏包括一个显示器和与显示器连接的 用于瞄准器分划设置和调节的触摸屏, 显示器通过显示器中的显示驱动装置与 所述处理器连接。
本发明的进一步改进在于: 触摸屏为一个安装在所述显示器平面前的触摸 检测部件和触摸屏控制器。
本发明的进一步改进在于: 触摸屏与所述处理器连接, 而该处理器与存储 器分别连接, 存储器预存有用于分划设置用的平面直角坐标和基于不同子弹的 弹道数据, 及基于不同子弹的弹道数据制成的分划刻度, 触摸屏接收使用者关 于瞄准分划设置或调整的操作, 将有关信息发送至所述处理器, 处理器完成计 算分析形成命令, 触摸显示屏接收所述处理器发来的命令并加以执行。 本发明的进一步改进在于: 处理器还与所述操作面板连接, 操作面板上控 制触摸屏上平面直角坐标、 不同子弹弹道形成的分划刻度, 及锁定瞄准目标影 像画面的控制按钮。
一种利用电子瞄准器中的触摸屏进行调整和确定电子瞄准器分划的方法, 包括以下步骤:
A、 在电子瞄准器的所述触摸屏上设定校准分划的瞄准目标 ,·
B、 通过操作面板调取平面直角坐标图型, 使其叠加显示在屏幕上显示的 瞄准目标的影像上, 并将其原点设置在屏幕的中心点;
C、 通过显示屏观察瞄准目标的影像, 并用坐标的原点瞄准所述的瞄准目 标;
D、 电子瞄准器发射第一发子弹, 使其命中瞄准目标, 并锁定这一场景的 画面;
E、 在显示屏上找到显示的相应的一个弹孔位置;
F、 电子瞄准器获取第一个弹孔位置在坐标图型上的数值;
G、 确定数值在坐标上的相反数值;
H、 点击触摸屏上该相反数值, 使坐标图型的原点移动至该相反数值的位 置, 再解除画面锁定;
I、 用移动过的原点瞄准被瞄准目标;
J、 电子瞄准器发射第二发子弹, 在显示屏上会显现相应的第二个弹孔位 置, 锁定画面;
K、 通过触摸屏去除平面直角坐标;
L、点击屏幕上第二个弹孔位置,使分划图型出现在该位置,解除画面锁定。 本发明的进一步改进在于: 根据子弹类型及射击需要选择和子弹类型匹配 的分划、 调整分划细线和粗线的形状、 分划颜色、 分划亮度。
本发明与现有技术相比具有以下有点:
本发明用电子触摸屏来设置和调整分划的位置。 触摸屏由安装在显示器屏 幕前面的检测部件和触摸屏控制器组成。 在本发明中的电子瞄准器中, 通过触 摸笔或其它物体触摸安装在显示器前端的触摸屏, 触摸检测部件和触摸屏控制 器接收信息后送给处理器, 并接受处理器的命令在被触摸的点显示分划图形, 使这一图形叠加在潜在目标的画面上。 另外, 本发明是根据不同型号的子弹形 成的弹道曲线设计具有相应分划刻度的电子分划,并可以将其分划刻度的样式、 分划刻度的颜色和分划粗线的形状设计为各种各样的, 预存于存储器内, 使用 者可以根据自己的实际射击条件选择调用适合的分化图形、颜色和粗线的形状, 并使分划的亮度是可以手动或者自动地调节, 以使分划的亮度符合使用者的要 求。 同样的, 显示屏的亮度也是可以手动或者自动地调节的。 另外, 本发明是 通过平面直角坐标系校准电子分划在显示屏上的位置。 弹着点的位置, 是由子 弹的弹道特点和射击的环境决定而不能人为地影响的。 取得一个弹着点后, 虽 然可以用触摸笔或者其他工具点击屏幕上显示的弹着点的位置, 调出分划, 但 是因为这一个点一般不会正好处于屏幕中心, 或者使用者理想的位于显示屏的 位置, 使得镜头的视场和显示屏的空间不能充分利用。 使用预存于存储器内的 平面直角坐标系来度量弹着点的偏移位置, 并通过平面直角坐标系计算出纠正 此偏移的位置, 用瞄准 "提前量"射击的办法, 使得被显示的弹着点正好落在 屏幕的正中心, 或者使用者理想的点上, 然后在这个点上设置分划, 使分划的 位置能被理想地调整。 另外, 本发明中使用的镜头, 特别是变焦镜头采集的光 学影像, 通过图像传感器转换成电子信号传送到影像处理芯片, 通过影像处理 芯片将影像还原并通过电子显示屏显示叠加了电子分划的潜在目标。 光学变焦 镜头的使用使得潜在目标可以清晰地被放大和显示在显示屏上,而非电子放大。 并且可以通过光学变焦镜头的性能和图像传感器的性能提升拓展瞄准器的性 能, 比如, 拓展到夜视性能。 另外, 本发明用变焦镜头带有的与光轴平行, 并 且其中轴线的正投影与光轴重合的准直定位卡作为装配指示, 通过部件的精密 加工和装配, 使得电子分划与枪膛是准直的, 而不需要任何额外的设备和方法 来做使他们准直的调整。 另外, 本发明设有激光、 超声波、 红外或者其他测距 芯片和风速传感器。 瞄准器预存各种子弹的弹道数据。 在测距和风速探测功能 开启时, 使用者用瞄准器锁定目标, 测距芯片能测量目标和瞄准器之间的距离 并把数据传送给处理器,处理器结合不断更新的风速传感器送来的风速的数据, 结合预存的使用者选择的子弹的弹道数据, 可以自动计算某一特定的环境下, 某个距离将会产生的弹着点位置, 并在显示屏显示的将会产生的弹着点位置自 动叠加分划, 实现全自动瞄准。
附图说明:
图 1为瞄准器的主要部件的连接框图;
图 2为瞄准器的电子框形图;
图 3为瞄准器的主菜单模块示意图;
图 4 为触摸屏模块示意图;
图 5为喵准器的分划设置流程图;
图 6至图 11为用触摸屏和平面直角坐标系设置和修正分划示意图。
具体实施方式:
为了加深对本发明的理解, 下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详 述, 该实施例仅用于解释本发明, 并不构成对本发明保护范围的限定。
如图 1所示, 电子瞄准器 1有一组镜头 3, 用于捕捉物体 2的影像, 图像传 感器 4与镜头 3连接, 将光线转变微电子信号。 一个处理器 6与图像传感器 4 连接。 存储器 7与处理器 6连接,用于存储已经处理或者要处理的信息。 触摸 显示屏 8接受来自使用者 9的指令并传送给处理器 6,处理器 6]分析并处理这 些信息。
如图 2 所示, 镜头 3是一个变焦镜头, 通过变换焦距得到不同宽窄的视场 角, 从而得到不同大小的影像。 镜头 3也可以是广角镜头、 标准镜头、 摄远镜 头、 定焦镜头或者其他根据实际需要设计的镜头。 镜头 3包含了其他部件, 例 如光圈马达 15, 对焦马达 16, 日夜模式转换马达 17, 也可根据不同的需要增 加其他部件。 当加上红外 LED照明 18, 日夜模式转换马达 17转换为夜间模式 时, 瞄准镜可以用于夜间。 根据不同的需要, 图像传感器 4可以是线阵电荷耦 合器件 (CCD) , 互补金属氧化物半导体 (CMOS) , 或者其他类型的传感器。处理器 6与模数转换器 14、 图像驱动 5、 图像传感器 4连接。 模数转换器 14将模拟信 号转换为数字信号, 处理器 6的图像处理芯片处理图像信息, 将分划叠加在图 像上, 并将叠加了分划的图像通过显示器显示在屏幕上。 处理器 6 与闪存 13 连接。
根据不同的需要, 显示器 10可以是液晶显示器 (LCD)、 有机发光二极管显 示器 (0LED)、 硅基液晶显示器等, 也可根据需要选取其他的显示器。 本发明提 及的存储器 7是随机存取存储器 (RAM)。
如图 2和图 4所示,触摸屏模块 8包括触摸屏 11、显示器 10和显示器驱动 9。 触摸屏 11与处理器 6、 显示器 10和显示器驱动 9连接。
如图 2所示, 测距模块 20和风速和风向传感器 19与处理器 6连接。 测距 模块 20用于当使用者 9锁定目标时,测量物体 2和瞄准器 1之间的距离并将数 据传送给处理器 6, 作为处理器 6计算弹着点的参考数据之一。 测距模块 20可 根据需要选用激光、 超声波、 红外或者其他测距芯片。 检测风速和风向的传感 器 19有探测风速和风向的芯片, 并将数据实时传送给处理器 6, 作为处理器 6 计算弹着点的参考数据之一。 这样, 对比使用者使用的子弹类型的但到数据, 处理器 6能计算新的弹着点, 并将分划显示在新的弹着点上。 例如, 根据预存 的数据, 某种子弹在 500米外沉降 4厘米, 实时的侧风是 6米 /秒, 这种风能使 子弹左偏 3厘米, 这样, 处理器 6可以根据数据计算新的弹着点, 并通过屏幕 将分划显示在新的弹着点上。
电子瞄准器 1设有 USB接口 30, 方便电子瞄准器 1与其他外设, 例如计 算机等连接,以使图像或者录像资料能被导入这些设备。
电子瞄准器 1设有可移动存储卡 31, 用于存储相片和短片。
电子瞄准器 1设有 NTSC/PAL 录像接口 32, 方便使用 VIDEO播放短片。 如图 2和图 3所示, 电子瞄准器 1有操作面板 21, 由电源 22、 主菜单 23、 画面锁定 24、分划亮度 25、屏幕亮度 26和影像放大控制键 27六个功能键组成。 电源 22与电池 28连接, 提供电力并与电池充电口 29连接。 画面锁定 24用于 被瞄准目标的影像的画面。 当使用者 9在发射子弹并需要观察弹着点时, 按下 画面锁定 24便可以观察影像。 影像放大控制键 27用于放大或者缩小在屏幕显 示的图像的大小。 主菜单 23包括如下选项: 坐标系 33、 分划 34、 测距 35、 风度和风向 36和录像 37。 点击分划选项后, 弹出设置参数子菜单, 包括分划 类型、 分划线的设置、 分化颜色和分划形等等。
如图 6至图 11所示, 本发明按如下步骤通过触摸屏设置分划:
1、 如图 6所示,在某距离设置一个目标。 按动电子瞄准器 1操作面板 21 上的主菜单 23按钮, 选择坐标系 33, 坐标系 33出现在屏幕 38上坐标原点 40 被设置在屏幕 38的中心, 即屏幕对角线的交叉点上。 使用者 12能通过屏幕 38 看到物体的影像 41, 用坐标 39原点 40瞄准物体的影像 41。
2、发射一颗子弹, 屏幕 38上上观察到第一个弹孔 42。如图 7所示, 按动 操作面板 21上的画面锁定 24键锁定画面。
3、如图 8所示,在屏幕 38显示的坐标系 39上得出第一个弹孔 42的度数, 找到此读数的相反度数 43。点击相反度数 43使坐标原点 40移动与相反度数 43 重合。 按动操作面板 21上的画面锁定 24键解除画面锁定, 用移动过的坐标原 点 40瞄准物体的影像。
4、如图 9所示, 使用者 12发射第二颗子弹并得到第二个弹孔 44。第二个 弹孔 44出现在屏幕中心。 从理论上说, 第一个弹孔和第二个弹孔是重合的。
5、 如图 10所示, 移除坐标系 40, 点击屏幕 38上第二个弹孔 44的位置, 使分划叠加在这个位置上, 解除画面锁定。
6、 如图 11所示, 根据最后一步设置了分划后, 使用者 12可以调整分划 的形状、 颜色、 分划粗线和细线的形状, 分划的亮度, 屏幕亮度等等, 使分划 符合不同的环境和使用者的要求。
以上步骤为将分划调整到屏幕的中心点上的操作。 如果使用者希望分划出 现在屏幕上某个理想的位置。 在发射第一颗子弹后, 只需要找到使用者理想的 弹着点的相反度数, 将坐标原点移动到理想的弹着点的相反度数上, 用移动过 的坐标原点瞄准, 发射第二颗子弹, 第二个弹着点将会出项在使用者理想的位 置上。 点击第二个弹着点, 使分划叠加显示在第二个点着点对应的位置上。这 样, 使用者可以将分划设置在屏幕能显示的任意一个点上。
基于这个全新的分化设置的方法, 使用者可以方便地归零弹着点以适应不 同的射击环境和射击条件。 使调整分划, 这个耗费子弹, 费时, 很难做到精确 的步骤, 得到了飞跃性的提高。 电子瞄准器有许多的优点: 采用了一种全新的分划的设置和调整方法, 可 以让使用者在任意距离,和任意射击环境下方便地重新归零弹着点,使这耗时、 耗费子弹、 很难做到精确的工作变得简便。 而且, 分划的色彩样式完全可以依 据具体的使用环境采取个性化的设置, 无论使用者在任何自然和人造环境下都 能醒目快速地锁定目标。
依据不同子弹形成的不同弹道制成对应的分划, 将主要使用的子弹的专用 分划全部存储在瞄准器里, 使用者可以根据自己的子弹型号选择专用的分划, 使瞄准更加精确。
采用了光学镜头和传感器的组合, 开启了大倍率瞄准镜时代。 可以想象,
36X, 甚至 100X以上的放大倍率运用到实际射击中将成为可能, 精确瞄准将变 成一项普及简便的性能, 而不是需要长时间锻炼的技巧。 传感器和光学镜头的 组合, 加上红外补光等附属设施, 可以将瞄准镜变为日夜可用, 拓展了瞄准镜 的性能。
特别重要的是, 我们集成了测距、 风速探测和弹道数据, 使自动瞄准成为 现实。 瞄准, 这项依赖使用者需要长时间磨练而获得的技能, 在现代技术的帮 助下, 被提高到一个全新的空间。

Claims

权利要求书
1、一种电子瞄准器, 其特征在于: 所述电子瞄准器包括一组镜头、一个影 像传感器、 一个处理器、 一个用于存放各种程序和数据的存储器和一个用于瞄 准分划的确定和调节操作的触摸显示屏,所述镜头捕捉被瞄准目标的光学影像, 所述影像传感器将所述镜头捕捉到的光学影像转换成电子信号, 所述处理器接 收来自通过转换的信号并进行处理, 并能进行其他的数据处理, 所述触摸显示 屏在接收使用者的操作指令后将信息发送至所述处理器, 同时能接收所述处理 器发来的命令并加以执行。
2、根据权利要求 1所述电子瞄准器,其特征在于:所述电子瞄准器还包括 一个用于测量被瞄准目标和瞄准器的测距模块, 所述测距模块把数据传给所述 处理器。
3、根据权利要求 1或 2所述电子瞄准器,其特征在于: 所述处理器连接有 用于检测风速和风向的传感器, 所述传感器将检测到的数据送给所述处理器。
4、 根据权利要求 3所述电子瞄准器, 其特征在于: 所述镜头为变焦镜头, 及其他用于成像的镜头。
5、根据权利要求 4所述电子瞄准器,其特征在于:所述镜头上设有可以实 现夜视功能的红外补光的辅助照明系统。
6、根据权利要求 5所述电子瞄准器,其特征在于:所述处理器连接有操作 面板, 所述操作面板上设置有主菜单、 画面锁定键, 分划亮度, 屏幕亮度、 及 影像放大控制键。
7、根据权利要求 6所述电子瞄准器,其特征在于:所述存储器内预存有用 于分划设置用的平面直角坐标和不同子弹的弹道数据, 及基于不同子弹的弹道 数据制成的分划刻度, 及分划刻度的不同颜色和形状。
8、根据权利要求 7所述电子瞄准器,其特征在于: 所述处理器通过影像处 理芯片将光学影像还原并通过显示屏显示叠加了瞄准分划的被瞄准目标。
9、根据权利要求 8所述电子瞄准器, 其特征在于: 所述触摸显示屏包括一 个显示器和与所述显示器连接的用于瞄准器分划设置和调节的触摸屏, 所述显 示器通过显示器中的显示驱动装置与所述处理器连接。
10、 根据权利要求 9所述电子瞄准器, 其特征在于: 所述触摸屏为一个安 装在所述显示器平面前的触摸检测部件和触摸屏控制器。
11、 根据权利要求 9所述电子瞄准器, 其特征在于: 所述触摸屏与所述处 理器连接, 而该处理器与存储器连接, 所述存储器预存有用于分划设置用的平 面直角坐标和基于不同子弹的弹道数据, 及基于不同子弹的弹道数据制成的分 划刻度, 所述触摸屏接收使用者关于瞄准分划设置或调整的操作, 将有关信息 发送至所述处理器, 所述处理器完成计算分析形成命令, 所述触摸显示屏接收 所述处理器发来的命令并加以执行。
12、 根据权利要求 11所述电子瞄准器, 其特征在于: 所述处理器还与所 述操作面板连接, 所述操作面板上控制触摸屏上平面直角坐标、 不同子弹弹道 形成的分划刻度, 及锁定瞄准目标影像画面的控制按钮。
13、一种利用权利要求 9中的触摸屏进行调整和确定电子瞄准器分划的方 法, 其特征在于: 包括以下步骤:
A、 在离电子瞄准器外某距离设定瞄准目标;
B、 通过所述操作面板调取平面直角坐标图型, 使其叠加显示在屏幕上显 示的瞄准目标的影像上, 并将其原点设置在屏幕的中心点;
C 通过所述显示屏观察瞄准目标的影像, 并用所述坐标的原点瞄准所述 的瞄准目标;
D、 发射第一发子弹, 使其命中所述瞄准目标, 并锁定这一场景的画面;
E、 在所述显示屏上找到显示的相应的一个弹孔位置;
F、 获取所述第一个弹孔位置在所述坐标图型上的数值;
G、 确定所述数值在所述坐标上的相反数值;
H、 点击所述触摸屏上该相反数值, 使坐标图型的原点移动至该相反数值 的位置, 再解除画面锁定;
I、 用所述移动过的原点瞄准被瞄准目标;
J、 发射第二发子弹, 在所述显示屏上会显现相应的第二个弹孔位置, 锁 定画面;
K、 通过所述触摸屏去除所述平面直角坐标;
L、点击屏幕上所述第二个弹孔位置, 使分划图型出现在该位置,解除画面 锁定。
14、根据权利要求 13所述利用权利要求 9中的触摸屏进行分划确定和调整 该电子瞄准器的方法, 其特征在于: 根据子弹类型及射击需要选择和子弹类型 匹配的分划、 调整分划细线和粗线的形状、 分划颜色、 分划亮度。
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