多光融合光学系统及瞄准镜的制作方法

本发明涉及光学成像，尤其涉及一种多光融合光学系统及瞄准镜。

背景技术：

1、在户外领域，传统的红点瞄准镜应用广泛，其具有快速瞄准、使用方便、轻便携带、以及用红点进行瞄准的同时还能看清楚目标的细节特征等特点，在睁开眼睛搜索目标过程中，看到目标的同时红点直接在视野内，不需要改变视野就能准确发现并瞄准目标。但常规的红点瞄准镜只能应用于白天，没办法在夜间或者光线较差的环境使用，限制了红点瞄准镜的使用场景，而且红点瞄准镜的红点通常是利用弧面反射镜来进行反射，弧面反射镜位于人眼的观察方向，在透过弧面反射镜观察实景时会导致视差问题，影响瞄准效果和使用体验。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明旨在提供一种改进的多光融合光学系统及瞄准镜，以解决现有瞄准镜无法夜间白天同时使用且存在视差的问题。

2、一方面，本申请提供一种多光融合光学系统，包括：

3、瞄准标记光源，用于产生瞄准标记光信号；

4、成像组件，用于采集目标场景内光信号并形成场景图像，将所述场景图像显示于显示模块；

5、合光镜组件，所述瞄准标记光源和所述显示模块分别位于所述合光镜组件的不同侧；

6、半透半反镜，所述瞄准标记光信号和所述场景图像的光信号经合光镜组件融合后的融合光信号沿融合光轴进行传播并透射通过半透半反镜；以及

7、反射镜，所述合光镜组件、所述半透半反镜和所述反射镜沿所述融合光轴顺次设置，透射通过所述半透半反镜的融合光信号经所述反射镜反射后，射向所述半透半反镜，经所述半透半反镜反射后偏离所述融合光轴，并沿入瞳光轴射向人眼观测位。

8、在一些实施例中，所述合光镜组件包括棱镜组件和设于所述棱镜组件上的合光面，所述合光面相对所述融合光轴倾斜；

9、所述场景图像的光信号沿所述融合光轴方向入射至所述合光面的一侧并透射通过所述合光面，所述瞄准标记光信号入射至所述合光面的另一侧，并经所述合光面反射后与所述场景图像的光信号共同沿所述融合光轴方向传播；或，所述瞄准标记光信号沿所述融合光轴方向入射至所述合光面的一侧并透射通过所述合光面，所述场景图像的光信号入射至所述合光面的另一侧，并经所述合光面反射后与所述瞄准标记光信号共同沿所述融合光轴方向传播。

10、在一些实施例中，所述棱镜组件包括相对设置的第一棱镜和第二棱镜，所述合光面为设于所述第一棱镜和所述第二棱镜之间的半透半反膜。

11、在一些实施例中，所述多光融合光学系统于所述半透半反镜远离所述人眼观测位的一侧具有进光窗口，且所述进光窗口设于所述入瞳光轴上。

12、在一些实施例中，所述多光融合光学系统还包括准直镜组件，所述准直镜组件和所述反射镜分别位于所述半透半反镜的相对两侧，所述瞄准标记光信号和所述场景图像的光信号融合后，经所述准直镜组件校准形成平行光，再沿所述融合光轴方向射向所述半透半反镜。

13、在一些实施例中，所述准直镜组件包括多个光学透镜，多个所述光学透镜包括靠近所述合光镜组件一侧的双凹面透镜和靠近所述半透半反镜一侧的双凸面透镜。

14、在一些实施例中，所述半透半反镜为表面设有半透半反膜的平面镜，所述平面镜相对于所述融合光轴和所述入瞳光轴倾斜。

15、在一些实施例中，所述入瞳光轴和所述融合光轴位于同一平面内并相互垂直。

16、在一些实施例中，所述成像组件还包括物镜及与所述物镜对应的成像探测器；所述物镜用于汇聚所述目标场景内光信号射向所述成像探测器，所述成像探测器用于根据汇聚的光信号转换为图像信号发送给所述显示模块进行显示。

17、另一方面，本申请还提供一种瞄准镜，具有如上所述的多光融合光学系统。

18、本发明提供的多光融合光学系统，瞄准标记光源能够产生瞄准标记光信号，成像组件能够采集目标场景内光信号并形成场景图像，瞄准标记光信号与场景图像的光信号在合光镜组件融合后沿融合光轴透射通过半透半反镜，并射向反射镜，被反射镜反射后射向半透半反镜，经半透半反镜反射后偏离融合光轴并沿入曈光轴射向人眼观测位，进而进入人眼。

19、成像组件通过成像的方式将目标场景形成场景图像，将场景图像的光信号与瞄准标记光信号融合后呈现给用户，可以满足日夜环境使用的效果，丰富使用场景，而瞄准标记光源能够辅助用户快速瞄准目标，通过多光融合的方式，使得多光融合光学系统同时具备快速瞄准和使用场景丰富的特点，方便用户使用，提升用户体验；其次，瞄准标记光信号与场景图像的光信号在融合后先沿融合光轴传播，反射镜位于融合光轴的后端，融合光信号被反射镜反射至半透半反镜后，经半透半反镜反射后偏离融合光轴并沿入曈光轴传播，也即，融合光轴和入曈光轴不在同一方向上，多光谱的融合光信号先沿融合光路传播再沿入瞳光轴传播进入人眼，目镜场景的光信号直接沿入瞳光轴透过半透半反镜后继续传播进入人眼，即人眼直接通过平窗片看到外景而无需通过曲面镜片，进而避免出现视差的问题。

20、上述实施例中，瞄准镜与对应多光融合光学系统实施例属于同一构思，从而分别与对应多光融合光学系统实施例具有相同的技术效果，在此不再赘述。

技术特征：

1.一种多光融合光学系统(10)，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的多光融合光学系统(10)，其特征在于，所述合光镜组件(16)包括棱镜组件(32)和设于所述棱镜组件(32)上的合光面(34)，所述合光面(34)相对所述融合光轴(24)倾斜；

3.根据权利要求2所述的多光融合光学系统(10)，其特征在于，所述棱镜组件(32)包括相对设置的第一棱镜(36)和第二棱镜(38)，所述合光面(34)为设于所述第一棱镜(36)和所述第二棱镜(38)之间的半透半反膜。

4.根据权利要求1所述的多光融合光学系统(10)，其特征在于，所述多光融合光学系统(10)于所述半透半反镜(18)远离所述人眼观测位的一侧具有进光窗口，且所述进光窗口设于所述入瞳光轴(26)上。

5.根据权利要求1所述的多光融合光学系统(10)，其特征在于，所述多光融合光学系统(10)还包括准直镜组件(40)，所述准直镜组件(40)和所述反射镜(20)分别位于所述半透半反镜(18)的相对两侧，所述瞄准标记光信号和所述场景图像的光信号融合后，经所述准直镜组件(40)校准形成平行光，再沿所述融合光轴(24)方向射向所述半透半反镜(18)。

6.根据权利要求5所述的多光融合光学系统(10)，其特征在于，所述准直镜组件(40)包括多个光学透镜，多个所述光学透镜包括靠近所述合光镜组件(16)一侧的双凹面透镜(42)和靠近所述半透半反镜(18)一侧的双凸面透镜(44)。

7.根据权利要求1所述的多光融合光学系统(10)，其特征在于，所述半透半反镜(18)为表面设有半透半反膜的平面镜，所述平面镜相对于所述融合光轴(24)和所述入瞳光轴(26)倾斜。

8.根据权利要求1所述的多光融合光学系统(10)，其特征在于，所述入瞳光轴(26)和所述融合光轴(24)位于同一平面内并相互垂直。

9.根据权利要求1所述的多光融合光学系统(10)，其特征在于，所述成像组件(14)还包括物镜(28)及与所述物镜(28)对应的成像探测器(30)；所述物镜(28)用于汇聚所述目标场景内光信号射向所述成像探测器(30)，所述成像探测器(30)用于根据汇聚的光信号转换为图像信号发送给所述显示模块(22)进行显示。

10.一种瞄准镜，其特征在于，具有如权利要求1-9任一项所述的多光融合光学系统(10)。

技术总结
本发明公开了一种多光融合光学系统及瞄准镜，多光融合光学系统包括用于产生瞄准标记光信号的瞄准标记光源、用于采集目标场景内光信号并形成场景图像的成像组件、以及沿融合光轴顺次设置的合光镜组件、半透半反镜和反射镜，场景图像显示于显示模块，瞄准标记光源和显示模块分别位于合光镜组件的不同侧，瞄准标记光信号和场景图像的光信号经合光镜组件融合后的融合光信号沿融合光轴进行传播并透射通过半透半反镜；透射通过半透半反镜的融合光信号经反射镜反射后，射向半透半反镜，经半透半反镜反射后偏离融合光轴，并沿入瞳光轴射向人眼观测位。多光融合光学系统同时具备快速瞄准和使用场景丰富的特点，方便用户使用，同时还不存在视差的问题。

技术研发人员：刘玉芳
受保护的技术使用者：合肥英睿系统技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29