《和平精英》是深受很多年轻人喜欢的国产手游，采用虚幻4引擎研发，致力于从画面、地图、射击手感等多个层面还原端游数据，为玩家全方位打造出极具真实感的军事竞赛体验。

错了错了……今天可不是来介绍游戏的，玩过这个手游的相信都用过里面的全息扫描镜，那你知道它的工作原理吗？

全息瞄准镜全称是激光全息衍射式瞄准镜，是一种直接观察弹着点，并用弹着点作为瞄准标志的革命式速瞄瞄具，瞄准快而射击精准。

游戏中我们常用的全息瞄准镜，它是如何进行瞄准的？其中又蕴含着哪些科学原理呢？

图源：和平精英游戏

全息瞄准镜的静态全息原理

全息瞄准镜里的关键部件是全息光学元件(HOE:Holo-graphic Optical Element)，工作原理如下图所示，平行激光照射在全息光学元件HOE上（敲黑板，下文我们还会介绍这束平行激光哦），就可以产生全息图，它的分划线虚像会落于HOE右侧目标平面上，人眼从HOE左边透过全息片观察目标，当分划线中心与目标重合时，就可以实现精确瞄准了。

图源：爱学术

这就像是将目标与武器之间用一条无形的直线连在了一起，和我们比较熟悉的激光瞄准镜一样，红色激光照射到目标上就可以准确瞄准。

只不过在全息瞄准镜中红色激光变成了在无穷远处的分划图像，而且这个分化图像是直接直接落在被瞄准目标上的虚像，这样便大大提高了瞄准的精度。

全息瞄准镜的光路系统

现在我们已经知道了，全息瞄准镜是利用全息元件在无穷远处的分划图像进行瞄准的，那大家还记不记得照射在全息光学元件HOE上的那束平行激光呢？

可别小看它，全息瞄准镜对它可是有着严格要求的：

首先，这束光在波长上必须有一定的带宽，且要经过滤波，进行准直处理；

其次，需要有一块驱动电路板来提供稳定可调的电流；

此外，我们还必须解决电子元件在使用过程及环境温度变化下波长的漂移问题。

如下图所示，发出的光→经反射镜M→水平入射到全息元件H2上→H2将入射的发散光转变为以一定角度向上运行的平行光，这就是我们上文提到的那束平行激光啦，这束平行光再入射到与H2平行放置的全息光学元件H1上，眼睛从H1后方沿水平方向透过H1观察，就能看到前方无限远处的分划板全息像了。

图源：爱学术

由于H1与H2平行放置，当入射到H2上的波长发生改变时，通过调整H2的位置，衍射角α和入射到H1上的光线的入射角也相应发生改变。这样，从H1衍射出的光线仍然与水平线平行，再辅以控温电路，便可以有效地解决由于温度改变而引起的波长漂移问题啦。

由于光学元件越少，系统的稳定性越强，这里我们用简化的光路系统示意图向大家简单介绍了全息瞄准镜的光路系统原理。

实际上，美国EOTech公司的全息瞄准镜产品要比这更复杂一些，是利用了凹面镜和反射光栅来缩短光学系统的光路，提高光路的稳定性。

图源：爱学术

图源：美国EOTech官网产品展示页

全息瞄准镜的特点

特点一：瞄准极其方便，可以让射手在一瞬间锁定目标，并同时看到弹着点。

相信大家都知道，运动中的物体要比静止的物体难击中的多，即使我们有高倍镜的辅助，也很难精准定位运动中的物体。使用全息瞄准镜就不一样了，弹着点（即瞄准标志）与目标重合即可击中目标。即使在武器后座或者目标快速移动时，也能不间断地把弹着点压住目标，比标准的缺口表尺快得多。

特点二：使用范围广泛。

全息瞄准镜适用于冲锋枪、步枪、机枪、榴弹发射器等许多轻武器，在苛刻工作条件下都能可靠发挥作用。随着时代的发展，全息瞄准镜的使用范围更加扩大，奥运会中的射击项目、海陆空的军事演习......都可以找到全息瞄准镜的影子。

特点三：耐磨损。

瞄准镜在使用过程中难免会出现镜片脏污、破裂等情况，别的瞄准镜在镜片脏污、破裂之后大概率就不能用了，全息瞄准镜则不同，即使镜片脏污、破裂，我们依然能够使用，即使在雾雨雪里，甚至在关着窗被污损的情况下，只要能通过观瞄窗看到目标，就能通过十字线瞄准目标，直至射击工作完成，这是其他任何光学瞄准镜做不到的。

一位德国小哥曾证实，一个使用十年之久又被火烧过的全息瞄准镜在清理镜头之后，真的还可以正常使用！

图源水印

审核专家：罗会仟，中科院物理所副研究员