全息衍射瞄準(zhǔn)鏡簡(jiǎn)介:

1、人眼:在講瞄準(zhǔn)鏡之前首先要說(shuō)一下人眼的一些特點(diǎn)，因?yàn)闊o(wú)論哪種瞄準(zhǔn)鏡都是要給人眼來(lái)看的，不先說(shuō)明人眼的特性就很難從基礎(chǔ)上解釋瞄準(zhǔn)鏡的工作原理。人眼有兩個(gè)特性，首先是在接收到一束平行光的時(shí)候，會(huì)認(rèn)為光源的位置是在無(wú)限遠(yuǎn)處，肉眼此時(shí)無(wú)法直接判斷出光源的距離，就比如我們盯著太陽(yáng)看、或者被遠(yuǎn)距離上的探照燈直射的時(shí)候。其次人眼也很容易上當(dāng)受騙，當(dāng)光線經(jīng)過(guò)反射、折射過(guò)再進(jìn)入人眼的時(shí)候，人眼是無(wú)法直接判斷出光源的真正位置的，這也就是看到了虛像。

2、易混淆的瞄準(zhǔn)鏡(紅點(diǎn)鏡原理):介紹了人眼的特性，還要再說(shuō)一下普通反射式瞄準(zhǔn)鏡的原理，好用來(lái)和全息衍射瞄準(zhǔn)鏡做個(gè)對(duì)比。下圖是常見的反射式瞄準(zhǔn)鏡的結(jié)構(gòu)示意圖，目標(biāo)發(fā)出的光線透過(guò)分光鏡進(jìn)入人眼，人眼看到目標(biāo)的實(shí)像。而照明系統(tǒng)照射分劃板的光傳到分光鏡的凹面上，再由這個(gè)凹面將這些光線反射成平行光進(jìn)入人眼。人眼此時(shí)是無(wú)法識(shí)別那個(gè)分劃板的真正位置的，只能看到它的虛像，也就是那個(gè)紅點(diǎn)，并且認(rèn)為這個(gè)像是在無(wú)限遠(yuǎn)處的。把這個(gè)分劃板的虛像與人眼看到的目標(biāo)的實(shí)像疊加起來(lái)就可紅點(diǎn)瞄準(zhǔn)鏡原理以用來(lái)瞄準(zhǔn)。又因?yàn)楸环止忡R的凹面反射進(jìn)入人眼的是平行光，所以人眼在哪個(gè)方向上都能看到那個(gè)虛像，就好比你在短時(shí)間內(nèi)在地面上移動(dòng)了幾公里，而看太陽(yáng)的位置和你移動(dòng)前還是一樣的是一個(gè)道理。反過(guò)來(lái)說(shuō)，因?yàn)橹挥腥搜劢邮盏椒止忡R反射來(lái)的平行光時(shí)才能看到那個(gè)紅點(diǎn)，那也是就是說(shuō)，在一支已經(jīng)歸零的反射式瞄準(zhǔn)鏡上，如果你能看到那個(gè)紅點(diǎn)，這就表明你的視線和槍械的瞄準(zhǔn)線是平行的，所以你只需要把紅點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)就可以射擊了。

紅點(diǎn)鏡用的是反射原理，所以可以做成紅色分劃符號(hào)，也可以做成綠色分劃符號(hào)，或紅色與綠色互換，視差始終是存在的。

全息瞄準(zhǔn)鏡用的是衍射原理，紅色光與綠色光的衍射角度相差極大，不可能做到紅色與綠色分化同時(shí)存在。這一點(diǎn)也是與紅點(diǎn)鏡的根本區(qū)別。

全息瞄準(zhǔn)鏡的分劃圖像對(duì)遠(yuǎn)方目標(biāo)物的遮擋僅是紅點(diǎn)鏡的8分之一左右，分辨率高是突出優(yōu)點(diǎn)之一。

全息瞄準(zhǔn)鏡原理:有反射式瞄準(zhǔn)鏡和全息衍射使用經(jīng)驗(yàn)的人或者玩過(guò)某些FPS游戲的人會(huì)覺(jué)得這兩者的使用方法相同，都是把紅點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)即可。雖然二者的操作類似，但是那個(gè)"紅點(diǎn)"的產(chǎn)生原理卻大相庭徑。

前面說(shuō)過(guò)的，在反射式瞄準(zhǔn)鏡上看到的紅點(diǎn)是光源的光照射到分劃板上再經(jīng)由分光鏡的曲面反射到人眼中形成的虛像。而在全息衍射瞄準(zhǔn)鏡上看到的紅點(diǎn)則是用全息攝像/顯像技術(shù)產(chǎn)生的分劃板的全息圖像。

全息瞄準(zhǔn)鏡的屏幕是一塊全息照片，上面記錄著通過(guò)分劃板的透射光波的振幅和位相等全部信息。當(dāng)然這個(gè)分劃板是不會(huì)裝在瞄準(zhǔn)鏡里的，它只是在工廠生產(chǎn)全息瞄準(zhǔn)鏡時(shí)拿來(lái)拍攝全息照片用的，全息瞄準(zhǔn)鏡的屏幕也就是對(duì)分劃板拍攝的一張全息照片。拍攝的方式是這樣的:

激光器發(fā)出激光被分光器分為兩束，其中一束經(jīng)過(guò)透鏡組括束并準(zhǔn)直成平行光，作為參考光直接照射到全息感光底片上;而另一束光則經(jīng)過(guò)括束后作為照明光照射到分劃板上，從分劃板上的透明部分透過(guò)后，再由透鏡校正成平行光，最后也照射到全息感光底片上，這樣就完成了對(duì)分劃板的全息圖像的拍攝。在拍攝過(guò)程中對(duì)整個(gè)光路系統(tǒng)中的每個(gè)原件的位置、角度都有是有很嚴(yán)格的要求。

全息照片拍出來(lái)了，可是要怎么才能看到全息圖像呢?其實(shí)也不難，只要用一束與拍攝時(shí)的參考光相同波長(zhǎng)的平行光線，以與參考光當(dāng)時(shí)照射在全息感光底片的角度相同的入射角度作為再現(xiàn)光照射到全息片上，經(jīng)過(guò)衍射后再?gòu)娜⑵暮蠓缴涑觥６鴱娜⑵蠓缴涑龅墓饩€就能再現(xiàn)出當(dāng)初拍攝時(shí)照射在分劃板上的光線落到全息底片時(shí)候的信息，包括頻率、方向等等。人眼在全息片的后方接收到這些光線時(shí)就會(huì)上當(dāng)受騙，認(rèn)為自己看到了分劃板，但實(shí)際上那是全息片的+1級(jí)衍射波產(chǎn)生的分劃板的虛像。又因?yàn)槿⑵@像時(shí)從全息片后方射出的光是能完全再現(xiàn)當(dāng)初拍攝時(shí)照射到全息膠片上的光的光路的，而初拍攝時(shí)透過(guò)分劃板的光線是經(jīng)過(guò)透鏡調(diào)校成平行光后才照射到全息膠片上的，那么這個(gè)光路一旦被再現(xiàn)，人眼收到的也就是一束平行光，因此人眼也就會(huì)認(rèn)為自己看到的像是在無(wú)限遠(yuǎn)的距離上。

接下來(lái)的事情就簡(jiǎn)單了，因?yàn)槿搜劢邮盏降墓饩€是平行光，那么就和普通反射式瞄準(zhǔn)鏡一樣，先把那個(gè)虛像(也就是光點(diǎn))的位置調(diào)好歸零，然后在瞄準(zhǔn)時(shí)只要看到了那個(gè)光點(diǎn)落在了目標(biāo)上，也就表示此時(shí)你的槍械的瞄準(zhǔn)線和你的視線也是平行的，你也就準(zhǔn)確地瞄準(zhǔn)了目標(biāo)。

那么有人要問(wèn)了，反射式瞄準(zhǔn)鏡時(shí)因?yàn)槔锩婺菈K分光鏡的曲面能把照明光源發(fā)出的光線反射成平行光，所以人眼才能不管從哪個(gè)方向上都能看到那個(gè)紅點(diǎn)，而全息照片只是一個(gè)平面，它是如何做到不管從哪個(gè)方向上都能看到那個(gè)光點(diǎn)的呢?

這就是全息照片的另一個(gè)特性了，因?yàn)槿⒛z片上每個(gè)感光點(diǎn)都記錄了原始場(chǎng)景的光線的信息，從原理上說(shuō)，整個(gè)場(chǎng)景可以通過(guò)任意小的一部分全息照片還原出來(lái)。而人眼在專注于看光點(diǎn)時(shí)，實(shí)際上只是接收到了全息照片上的某一部分衍射出的光線所攜帶的原分劃板的信息，而從全息照片上的任一部分衍射出的光線都能攜帶相同的信息。所以人眼才能不管從哪個(gè)位置上都能看到那個(gè)光點(diǎn)虛像，而且這個(gè)虛像的位置是不隨著你所觀察的位置變化而變化的。

現(xiàn)在又有人要問(wèn)了，雖然原理上有諸多不同，但是反射式瞄準(zhǔn)鏡和全息瞄準(zhǔn)鏡最后的使用方式和效果不都是一樣的嘛?那為什么還要去費(fèi)那勞什子的勁，去搞結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高昂的全息瞄準(zhǔn)鏡呢?

要回答這個(gè)問(wèn)題，我們要先回過(guò)去看看反射式瞄準(zhǔn)鏡的示意圖。圖上照明光源發(fā)出的光線被分光鏡的曲面反射成平行光進(jìn)入人眼中。但是這個(gè)只是理想狀態(tài)下的模型，實(shí)際的情況卻很可能是這樣的:

圖中下、中兩處的光線被分光鏡反射后還是平行的，可是上面那束光線被反射后卻偏離了瞄準(zhǔn)鏡的軸線方向，這可能是分光鏡的安裝失誤造成的，也可能是分光鏡的設(shè)計(jì)加工問(wèn)題導(dǎo)致的，總之，如果人眼從上面那個(gè)位置去看，那么看到的光點(diǎn)的位置就會(huì)如虛線所示的向下偏移，這就是通常所說(shuō)的視差。因?yàn)槟莻€(gè)虛像的像距是無(wú)限遠(yuǎn)的，所以在瞄準(zhǔn)遠(yuǎn)距離目標(biāo)的時(shí)候像的偏移就會(huì)很大，越遠(yuǎn)距離上偏移越大，而在反射式瞄準(zhǔn)鏡上也是無(wú)法完全消除視差的，只能盡可能降低。

但是全息式瞄準(zhǔn)鏡就能解決這個(gè)問(wèn)題，因?yàn)樗谂恼諘r(shí)用的照明光是激光，激光本身就具有很高的平行性，然后在投射到全息膠片上之前又經(jīng)過(guò)了一次平行校正，可以保證光線的平行性。在全息照片顯像時(shí)被再現(xiàn)出來(lái)的就是這些保證平行的光路，那自然也就不會(huì)發(fā)生視差了。

全息瞄準(zhǔn)鏡相對(duì)于紅點(diǎn)瞄準(zhǔn)鏡，用法是一樣的，就是將分化對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)即可。但全息瞄準(zhǔn)鏡的優(yōu)點(diǎn)在于分化比紅點(diǎn)鏡的更加清晰，更加容易被人眼撲捉，無(wú)論在外界光線強(qiáng)弱的情況下。而且紅點(diǎn)鏡的絕對(duì)缺陷就是視差，永遠(yuǎn)消除不了(當(dāng)你眼睛從任何角度通過(guò)分化去瞄準(zhǔn)目標(biāo)時(shí)，都會(huì)有些偏差)，而全息技術(shù)則消除了這個(gè)弊端。