潜望式镜头专利是谁的(潜望式镜头是华为专利吗)
潜望镜是什么
潜望镜
是指从海面下伸出海面或从低洼坑道伸出地面,用以窥探海面或地面上活动的装置。其构造与普通地上望远镜相同,唯另加两个反射镜使物光经两次反射而折向眼中。潜望镜常用于潜水艇,坑道和坦克内用以观察敌情。
目录
军用潜望镜概述
作用
缺陷
新兴技术
*** 潜望镜准备工作
*** 过程
发明疑团
历史相似发明
*** ***
潜望镜的工作原理潜望镜成像系统
光电桅杆系统
通气管摄像机监视系统
虚拟潜望镜系统
光电浮标系统
无人机系统
军用潜望镜 概述
作用
缺陷
新兴技术
*** 潜望镜 准备工作
*** 过程
发明疑团
历史相似发明
*** ***
潜望镜的工作原理 潜望镜成像系统
光电桅杆系统
通气管摄像机监视系统
虚拟潜望镜系统
光电浮标系统
无人机系统
展开 潜望镜内的光路图
编辑本段军用潜望镜
概述
潜望镜是指从海面下伸出海面或从低洼坑道伸出地面,用以窥探海面或地面上活动的装置。其构造与普通地上望远镜相同,唯另加两个反射镜使物光经两次反射而折向眼中。潜望镜常用于潜水艇,坑道和坦克内用以观察敌情。
作用
处于水下航行状态的潜艇观察海平面和空中情况的唯一手段便是借助潜望镜。而多数潜艇均安装有两部潜望镜――一部攻击潜望镜和一部观察潜望镜。前者用于发现和瞄准水面目标,而后者主要用于观察海空情况和导航观测。潜艇在浮出水面前,艇长都必须指挥潜艇在潜望镜深度先用潜望镜对海平面作一次360度的观察,以求尽早发现可能出现的敌情。只有在确认没有任何威胁的情况下潜艇才会浮出水面。
缺陷
潜望镜的主要部件是一根长钢管桅杆,可升至指挥塔外5米高的位置,两端都安装有棱镜和透镜并可将潜望镜的视野放大至1X到6X。潜望镜的使用有两个很明显的问题。最主要的就是震动问题。当潜望镜完全升起时,细长的潜望镜桅杆会影响潜艇的正常航行,造成横向的不稳定。当潜艇航速超过6节时,潜望镜桅杆会带来巨大的震动而造成完全无法使用的情况。后来潜艇上安装了附加的桅杆支架,潜望镜顶端的形状也重新设计改进以减少水波阻力。尽管未能完全消除震动,但毕竟有了很大改善。另外一个重要问题是潜望镜镜片产生的雾气。由于潜艇内部空气潮湿,潜望镜的镜片多会产生雾气,所以潜望镜在设计制造时就必须尽量做到防水和密封。而潜艇在遭受深弹攻击时很容易使潜望镜的密封结构受损,从而导致雾气的产生。 观察潜望镜有一个可配合潜望镜升降杆运动的座位和踏板,主要用于潜艇上浮之前的海空观察和航向确认。而攻击潜望镜没有,主要用于敌情观察、目标测距和攻击方位角度计算。同时,观察望远镜在夜间观测能力上也更胜一筹。
新兴技术
但是,像AN/APS-116反潜搜索雷达是专为在高海情下探测暴露时间短促的潜望镜类目标而设计的,因此,升起潜望镜就意味着暴露目标。
编辑本段 *** 潜望镜
准备工作
做潜望镜只需要两面一样大的小方镜和一块硬纸板。假如你的小镜子长十厘米,宽七厘米,这样,你就应该准备一张宽4×7=28厘米的硬纸板。纸板的长度可以根据条件自己决定。纸板长一些,潜望镜就可以做得高一些。
*** 过程
在纸板上划出三条平行线,象图中所表示的一样,每条线之间的距离都是七厘米。把涂黑的部分剪去。用刀子沿着虚线划一个痕迹(注意不要划透)。然后,利用桌边折一下,这样就做成一个长方形的盒子,用牛皮纸把它粘好。 用白胶布把小镜子象下图中那样粘好(要使小镜子和长纸盒之间的交角等于45°)。两面小镜子平行对好。这样,一个潜望镜就做成了。 如果你手中的小镜子不足十厘米长,你可以根据勾股定理来算一算纸盒的尺寸,条件是保证镜面和纸盒之间的夹角为45°。 用潜望镜来观看窗外的景物是很有趣的,也可以用它来捉迷藏。当然,人们制造潜望镜主要是为科学研究和国防服务的。科学家利用潜望镜在地下室中观察火箭的发射;在进行原子物理实验的时候,科研工作者利用潜望镜隔着厚厚的保护墙,就能观察到那些有放射性的危险实验。潜水艇在水下航行的时候,也必须利用潜望镜观察海面的情况。
发明疑团
潜望镜是谁发明的,现在已经无法查考了。世界上最早记载潜望镜原理的古书,是公元前二世纪我国的《淮南万毕术》。书中记载了这样的一段话:“取大镜高悬,置水盘于其下,则见四邻矣。”
历史相似发明
古代,在我国一些深山古庙的屋檐下,常常倾斜地挂着一面青铜大镜,如果在庙门以内的地上放一盆水,对正镜子,这就做成了一个最简单的潜望镜,在水中就会映出庙门外的羊肠小道及过往行人。 1.先说 *** 倒立的潜望镜,倒立的潜望镜的总体造型时一个怎么说呢......"匡"这个字,去掉里面的王字.就是这样的.在上下两个拐角处,放两个成45度的镜子。你可以画出草图看看,假设有一条光线射入到上面拐角的镜子上部时,其反射光线会在下面的镜子的下部反射,这样就倒立了. 2.正立的潜望镜的形状是"Z"字形,把连接上面与下面的线 变成垂直的.或者说形状是"工"形,把上面的横线的右半边去掉.下面的横线的左半边去掉.在两个拐角处同样设置两个镜子,这个成的像就是正立的了. 倒立的潜望镜的两个镜子的夹角是90度,而正立的潜望镜的两个镜子是相互平行的.
编辑本段 *** ***
买两块小镜子。用硬纸片做两个直角弯头圆筒,直径比小镜子稍大。在纸筒的两直角处各开一个45°的斜口,将两面小镜子镜面相对插入斜口内(如图10.10-3所示),用纸条粘好,把两个直角圆筒套在一起,即成一个简单的潜望镜。 握住底筒不动,转动上筒,从底筒可以看到远处景物。
编辑本段潜望镜的工作原理
按目前的技术水平,潜艇综合成像系统基本上由八大类成像系统构成。下面就依照艇上和艇外成像系统的顺序,分别描述八种成像系统的技术现状和特点。
潜望镜成像系统
现代潜艇潜望镜是在20世纪初发明的。1906年德国海军建成之一艘潜艇时,已使用了相当完善的光学潜望镜,由物镜、转像系统和目镜等组成。当时潜望镜的潜望力在5~7米,观察距离很近、视场狭窄、图像质量也很差,而且夜间无法使用。传统潜望镜的主要功能包括观察水面的舰船、对空观察飞机、估算被攻击目标的距离、将其方位和距离提供给火控系统、在潜没状态下实施地标导航或天文导航等。 现代的潜望镜制造商应用微光夜视、红外热成像、激光测距、计算机、自动控制、隐身等光电技术的最新成果,开发出新一代光电潜望镜。以2003年德国研制的最新一款SERO 400型潜望镜为例。主要技术性能包括:俯仰范围-15度~+60度,1.5倍、6倍和12倍三种放大倍率,高精度的瞄准线双轴稳定,潜望镜入瞳直径21毫米,潜望力约12米。它能配置多种摄像机和传感器,如数码摄像机、微光电视摄像机、彩色电视摄像机、热像仪、人眼安全型激光测距仪等,供潜艇指挥员根据实战需要选用;还能把视频信号实时提供给作战系统监视器,实现同步观察。潜望镜系统的串行接口可供不同的作战系统控制台实现遥控操作。该潜望镜系统在昼光和夜间条件下部有相当好的观察效果,能有效监视海面和海空、收集导航数据、搜索和识别各种海上目标,观察到的图像可以录像供回放。 美国海军最近开发的全景潜望镜也值得关注。它是早期全景潜望镜技术在现代技术条件下的重新应用,技术的前景还在验证中。此外,国外对潜望镜的模块化设计相当重视而且已广泛采用。无需改动潜望镜的基本结构和功能,就可以方便地根据需要替换陈旧的传感器,提升潜望镜的性能。 现代光电潜望镜技术已经相当成熟,不可能再有很大提高。传统的穿透式潜望镜的固有弊端已十分明显:最主要的缺陷是潜望镜必须穿透潜艇壳体,镜管直径越大对潜艇耐压性的影响就越大;其二,潜望镜目镜头的转动直径一般为0 6米,在原本有限的艇内占据较太空间,对潜艇指挥舱的布置十分不利,其三,潜望镜只适合一人操作观察,无法实现多人同时观察,不利于作战信息资源的共享。尽管存在上进缺陷,但光电潜望镜在现在和将来依然是各国海军潜艇最普遍使用的成像观察装置。
光电桅杆系统
1976年,美国科尔摩根公司正式提出最初的光电桅杆原理供海军评审。80年代,非穿透光电桅杆的开发计划正式启动。如今,光电桅杆已从概念、原理样机发展成为工程型号。美、英、法三国海军在新型核动力潜艇上淘汰了传统的穿透武潜望镜,都将配备光电桅杆。选标志着潜艇光电桅杆技术已经达到相当成熟和可靠的水平。光电桅杆和常规潜望镜的更大差别在于,光电桅杆是“非穿透桅杆”。它由光电桅杆观察头、非穿透桅杆和艇内操控台三部分组成。美国“弗吉尼亚”级潜艇上的光电桅杆系统是AN/BVS-1成像系统,它除了现有潜望镜系统的功能外,还能提供电子情报收集、监视和目标打击等功能。 光电桅杆与传统的穿透式潜望镜相比有诸多优点:如光电桅杆 *** 透耐压艇壳,直接布置在指挥舱的合适位置,不但提高了潜艇耐压强度,也方便了指挥舱的布置;光电桅杆的观察头部装有多种光电探测传感器、电子战和通讯天线等装置;艇外情况可通过电视和红外摄像机摄取,然后传输到艇内,显示在操控台监视器及大屏幕上。光电桅杆正在逐步取代穿透式潜望镜,成为潜艇作战信息系统的重要组成部分。 但由于技术复杂、价格昂贵等原因,目前只有少数潜艇使用了一根光电桅杆,例如俄罗斯“德尔塔Ⅲ”和“德尔塔Ⅳ”级导弹核潜艇装备有一根“砖雨”光电桅杆。只有美国“弗吉尼亚”级攻击核潜艇使用了两根光电桅杆。虽然英国“机敏”级和法国“胜利”级攻击核潜艇也装备有两根光电桅杆,但它们尚未下水,服役仍需时日。目前较为普遍的是一根光电桅杆和一根潜望镜配合使用,如美、英、德、法、俄、日、埃及等国的部分潜
通气管摄像机监视系统
潜艇通气管技术是德国在二次世界大战时发明的。60年代开始研究在通气管状态下如何使用潜望观察装置,使通气管能够一管多用。当时的首选方案是在通气管上加装潜望镜,如德国蔡司公司NavS潜望镜就可以加装在潜艇通气管上。近几年对潜艇通气管上加装观察通讯装置更为关注。在德国IKL公司2004年9月申请的美国专利“潜艇的通气管装置”中,详细叙述了如何在通气管上配置潜望镜、雷达及通讯天线,主要涉及电子成像技术和雷达预警技术。通气管摄像机监视系统把潜艇光电桅杆技术应用到了通气管装置上,使潜艇在通气管状态下工作的同时,又能保持警戒观察、通讯和雷达预警,提高了潜艇的隐蔽性。从技术层面看,如果已经掌握了光电桅杆技术,那么在通气管上实现它的技术难度不会很大。该技术已引起了潜艇界人士的重视。 围壳及壳体部分的摄像机电视系统 这是电视摄像机系统在潜艇上的特殊应用。主要用于对己艇的外部环境和各种发射状况进行检查和监视,也可为潜艇在冰层下活动提供光学导航。电视摄像机系统在潜艇壳体上的应用至少有30年的历史,具体应用多见于英国,俄罗斯及北欧等国海军潜艇。英国潜艇围壳上配置的水下电视摄像机系统,是专为潜艇在冰层或水下活动的需要而研制的。它可以提供安全的水下导航,是潜艇上浮时的重要辅助装置。一般就导航系统而言。在潜艇围壳上应配置两台水下电视摄像机,一台置于向上观察的位置,另一台置于前视位置并与水平方向成40度角。这种布置方式十分有利于潜艇在上浮或前进机动时获得更好质量的图像。英国酉姆拉德公司的OE-0285型摄像机已装备英国的潜艇。它是一种增强的硅靶摄像机,它能在有云的星光条件下依靠微弱光线观察各种目标。当潜艇在北冰洋地区活动时,OE-0285摄像机是潜艇通过冰层上浮时的重要辅助设备。
虚拟潜望镜系统
这是美国海军正在研究的潜艇水下摄像机系统。虽然称之为“虚拟”潜望镜,但与计算机技术领域的“虚拟现实”截然不同,也不同于围壳上的摄像机系统。虚拟潜望镜就是一种完全从水下潜没的潜艇平台上透过水面进行观察的光学传感器,包括潜艇水下摄像机、处理器和图像显示器。所谓“虚拟”,是指图像显示器能把摄像机看到的海面上部半球形视场内的不完整图像重现为一幅完整的图像。虚拟潜望镜与潜艇传感器系统构成一体,可减少潜艇指挥员使用常规潜望镜的次数,提高潜艇的隐身性。 虚拟潜望镜技术还可以在更大程度上减少潜艇与水面舰船碰撞的概率。潜艇上浮到潜望深度前,必须确认上浮区内没有行驶的船舶。从潜望深度到水下约150英尺(46米)的“过渡区”,是潜艇水下活动的不安全区。在这个尴尬的区域内,潜艇因为所处位置“太深”而看不见上方是否有正在航行的舰船,又因为距离航行舰船下方“太浅”而不能安全地通过。但是,这个过渡区可能包含了更佳水声搜索深度,也是更好的规避深度,是潜艇在浅水区安全活动的最理想深度区域。如果潜艇丧失了这个过渡区,其活动能力就会大打折扣。如果潜艇采用虚拟潜望镜技术观察周围情况,就能在这个过渡区内安全地活动了。 虚拟潜望镜的光学原理与普通潜望镜不同。普通潜望镜是在海上某个位置接收光线;虚拟潜望镜则是利用水下的一个或几个向上观察的摄像机,接收来自空间并穿透海面的光线。虚拟潜望镜项目运用对微弱折射光重构的成像技术,开发一个能探测水面目标的水下摄像机系统(包括软件系统)。虚拟潜望镜不只是一项特殊的成像技术,而且完全适合于潜艇特种作战部队的应用。该技术正处于实验阶段。
光电浮标系统
美国早在80年代初已申请了光电浮标技术的专利。90年代,美国马萨诸塞州波卡塞特的船舶成像系统公司开始了潜艇用光电浮标的设计与研究。该公司与美国防先期研究计划局签订了100万美元的研究合同,设计并制造从潜艇发射的摄像机浮标系统(BCD)。BCD使用CCD传感器,并通过光纤和电缆与潜艇保持连接。CCD传感器由潜艇控制其稳定和监视方向,在水面上获取目标图像数据,再转换成光纤信号传送到潜艇上。获取的信息用图像增强算法软件进行处理。潜艇用光电浮标可以进行隐身处理以提高隐蔽性,如伪装成冰块或海上漂浮物。如果能降低成本,光电浮标可设计成一次性的。还有人建议研制多传感器光电浮标系统
无人机系统
潜艇无人机的开发解决了潜望镜和光电桅杆潜望高度低、不能远距离观察的问题。潜艇可以在潜没状态下获得无人机从空中摄取的图像,从而提高了隐蔽性。与潜艇有关的无人机技术研究始于80年代中期,当时的无人机是从鱼雷管发射的,现在已能从潜艇桅杆内向外发射无人机。例如,美国科尔摩根公司研制成功的无人机发射装置装在潜艇桅杆内,一次可装4架无人机。美国海军已经把无人机技术应用在“弗吉尼亚”级和“俄亥俄”级攻击核潜艇上。无人机可以通过军用卫星把探测到的信息传输给发射潜艇,或转发到其他潜艇、水面舰船以及陆上的作战指挥中心,并与水下运载器等多种系统构成综合的信息 *** 。
iPhone 14有望用上潜望式镜头,或将带来10-100倍变焦能力
近日,苹果公司又有一项全新专利获得授权,得益于该相机专利,未来的iPhone有望加入潜望式镜头。据悉,该项专利命名“Folded Camera”,且目前已获得美国专利和商标局的审批。
对于这项专利能够实现的功能,有业内人士猜测,该专利的具体内容,很可能将是由多个镜头组成的相机模块集成到移动设备中,从而带来更佳的摄像效果。
也有爆料称,该项专利有望使用在2022年推出的iPhone机型当中,根据时间推算,最有可能搭载该专利的机型便是iPhone 14系列。
在技术层面,该相机模块需要包含两个类似棱镜的光线折叠元件,以及一个独立镜头系统,这样一来,镜头系统可以独立于光折叠元件移动,从而保证自动对焦和光学稳定。你对于苹果的这项新专利怎么看呢?快来评论中和大家分享一下吧。
iPhone也要上潜望式镜头了,苹果新方案曝光
近两年,安卓手机开始陆续使用潜望式摄像头,为手机的拍照功能提供了更优异的体验。直到去年郭明錤表示,苹果将在2022年的iPhone中加入到潜望式镜头,近日,苹果的相关专利终于浮出了水面。
变焦镜头需要后部和前部元素之间有一定的距离,变焦因子越高,需要的任意给定光圈的距离就越长,这也是为什么这种镜头在传统相机上通常被称为"长镜头"。传统长镜头在手机上是难以实现的,因为智能手机没有足够的厚度可以容纳所需的结构。
潜望式摄像头通过把镜头水平定向在手机内部,使用反射镜将光线弯曲90 ,从而达到垂直“长镜头”的同等效果。
在苹果的方案中,有两个反射棱镜而不是一个,也可以称作光折叠元件。整体的设计由两个光折叠元件和中间的一个独立的镜头系统组成,折叠元件的存在为整个相机系统提供了一个折叠轴,有效降低了Z向高度。
当物体的光线从之一个棱镜进入,光线从AX1轴变向到AX2轴,再由第二个棱镜变向从AX3轴射出,从而成像。
从目前得到的消息来看,这项潜望式镜头方案可能在明年的iPhone14系列中出现,这项晚于安卓几年的技术,想必应该比较成熟了,到时候就要看经苹果算法 *** 的镜头会不会带来更出色的实际效果了。
iPhone 14有望用上潜望式长焦镜头?两方面剖析可能性有多大
今日,苹果公司有一项相机专利获得授权,名为“Folded Camera”(折叠式相机),该专利能够将由多个镜头组成的相机模块集成到移动设备中,从而带来更佳的摄像效果。简单来说,这一专利就类似于潜望式镜头,如果这项专利成功应用,那么未来的iPhone新机上将有望搭载潜望式长焦镜头,实现更强的变焦能力,在体验可玩性方面也会有大大提升。
从时间来看,这款专利可能会在明年推出的iPhone机型上实现量产,也就意味着iPhone 14很有机会。但潜望式镜头的缺点也有,就是贵和大,这意味着iPhone手机要是想要装上潜望式镜头,那么机身内部空间的控制也需要克服,另外价格方面也意味着不会很低。
目前来看,内部空间对iPhone来说还是很重要的,毕竟苹果已经戴了很久的“续航差”帽子,也从未想过要提升电池容量,那么苹果会不会只因为一个影像上的提升,在内部空间上做出让位呢?而且iPhone新机在价格方面的确算不低的了,用上潜望式镜头价格再上升,还会有更多用户愿意买单吗?所以这一切都还是不确定因素。
小米潜望式镜头专利曝光,或有望12日首发亿级像素摄头
小米近期在摄头方面的发力可谓有目共睹,随着下半年旗舰机大战逐渐拉开序幕,各家手机厂商也在各自亮出自家看家法宝,在一众代表性机型中,小米Mix 4则是其中备受市场关注的一款待发新机。虽然目前官方透露的消息还不是太多,但根据外媒提供的最新消息称,全新的小米Mix 4将搭载目前十分火爆的潜望式镜头。
据外媒近日报道,小米此前已经向世界知识产权局(WIPO)提交了潜望式镜头专利,而根据专利文件显示,图中的机型采用了当下十分流行的弹出式前置摄像头设计,后置竖排四摄,其中顶部为潜望式镜头,这一设计与目前顶级的华为P30 Pro和OPPO Reno 10倍变焦版所采用的方案类似,因此其将搭载潜望式镜头的消息还是比较可靠的,也就是说这款新机将同样有望支持50倍以上的变焦效果。虽然专利并未显示具体机型,不过按照小米的产品线来看,小米Mix 4的可能性更大。
7月初的时候,小米Mix 4曾被爆现身于海外的一些知名电商网站,从网友提供的详情页面我们能看到,米Mix 4的配置上将采用高通骁龙855处理器,使用6GB内存和128GB存储空间且不可扩展。屏幕方面为6.4英寸AMOLED的2K屏幕,刷新率120Hz,分辨率为1440x3120,后置双摄像头,为4800万和1600万组合,前置摄像头为3200万像素。电池容量比较大,为4500mAh,全球首发100W快充,并更高支持50W无线充电,此前曾有报道称该Mix 4的快充技术将可以在半小时内充满50%的电池。
此前,小米公司产品总监王腾曾在其个人微博表示,小米Mix 4将搭载比三星旗下6400万GW1更好的相机组件。GW1是三星新推出的6400万影像传感器,主要特色是拥有1/1.72英寸的传感器面积,单个像素面积为0.8μm,支持Tetracell像素合成技术和Remosaic还原算法,能够直接输出高达6400万分辨率的照片。同时还支持高达100dB的实时HDR、Super PD自动对焦以及全高清分辨率的480帧慢动作拍摄等功能。从王腾话中不难看出,小米Mix 4将搭载比6400万更高规格的传感器。目前在DxOMark排行榜上,小米9斩获了107分的好成绩,是3000元档位更佳拍照手机之一。作为2019年的重量级产品,小米Mix 4的拍照表现值得期待。
据悉,小米Mix 4的代号有望为此前传闻的“Hercules(海格力斯,古希腊神话中大力神)”,鉴于小米联合创始人、小米总裁林斌此前明确表示小米Mix 4不会在8月亮相的说法,市场纷纷猜测,该机距离正式亮相应该还有比较长的一段时间。
另外,就在8月10日,三星在推特宣布,8月12日将发布全新ISOCELL感光元件,号称 “ 重新定义解析度 ”,业界猜测三星有可能会在近期发布108MP亿级像素感光元件。关于108MP ISOCELL的亮点,小米此前在未来影像技术沟通会上已经披露了部分细节,包括更高 12032×9024 解析度的影像输出、二倍变焦下仍可维持2700万像素的影像。遗憾的是,小米并未公布首发108MP的新机细节,因此有业界猜测可能是小米Mix 4。
此前小米创始人、小米集团董事长兼CEO 雷军透露,小米亿级像素新机正在研发中。
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