一種用于機載光電偵察設(shè)備多光軸平行性測試的光學(xué)裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于機載光電偵察設(shè)備多光軸平行性測試的光學(xué)裝置，其包括平行光管以及通過支座與平行光管連接的靶標光源組件。本發(fā)明可對可見光、紅外光和激光三種探測手段光軸平行性進行測試，且口徑大、焦距長、尺寸小。
【專利說明】
一種用于機載光電偵察設(shè)備多光軸平行性測試的光學(xué)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及多光軸校準技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于機載光電偵察設(shè)備多光軸平行性測試的光學(xué)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]炮兵偵察校射無人機光電任務(wù)的設(shè)備組成復(fù)雜、基層技術(shù)保障難度較大。目前的配備的檢測維修設(shè)備只能對單體設(shè)備的技術(shù)指標進行檢測，不具備對可見光、紅外和激光三種探測手段光軸平行性進行測試的功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種可對無人機光電偵察設(shè)備可見光、紅外光和激光三種探測手段光軸平行性進行測試，且口徑大、焦距長、尺寸小的光學(xué)裝置。
[0004]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種用于機載光電偵察設(shè)備多光軸平行性測試的光學(xué)裝置，其包括平行光管以及通過支座與平行光管連接的靶標光源組件。
[0005]所述平行光管包括筒體、設(shè)置在筒體一端的基板以及設(shè)置在筒體另一端的雙曲面反射鏡組件;所述基板上設(shè)置有反光鏡座和拋物面反射鏡;所述反光鏡座穿過拋物面反射鏡的中軸，所述反光鏡座一端與基板固定連接，另一端設(shè)置有反光鏡;所述雙曲面反射鏡組件包括與筒體固定連接的框架和設(shè)置在框架中央的雙曲面反射鏡;所述反光鏡的法線與拋物面反射鏡的中軸呈45度角，所述拋物面反射鏡的焦點與雙曲面反射鏡的虛焦點重合，所述拋物面反射鏡的中軸穿過反光鏡的中心，所述反光鏡的中心位于雙曲面反射鏡的虛焦面上;所述筒體上設(shè)置有與反光鏡對應(yīng)的進光孔。
[0006]所述靶標光源組件包括殼體、分別設(shè)置在殼體上下兩端的安裝板和底板;所述安裝板下側(cè)通過轉(zhuǎn)軸連接有光闌盤;所述安裝板上側(cè)設(shè)置有復(fù)合照明光源;所述安裝板上設(shè)置有透光孔，所述透光孔與光闌盤上的通光孔相對應(yīng);所述底板上側(cè)設(shè)置有電源、視頻頭以及反射鏡;所述底板上設(shè)置有出光孔，所述出光孔與透光孔相對應(yīng);所述反射鏡位于出光孔的一側(cè)，所述視頻頭與反射鏡對應(yīng)設(shè)置;所述電源與復(fù)合照明光源連接。
[0007]所述光闌盤包括光闌盤本體、設(shè)置在光闌盤本體背側(cè)的壓片;所述光闌盤本體為正側(cè)設(shè)置有環(huán)槽的圓盤，所述環(huán)槽內(nèi)設(shè)置有沿同圓周分布的通光孔，所述通光孔包括可見光通光孔、紅外光通光孔以及激光通光孔;所述可見光通光孔上設(shè)置有分劃板;所述紅外光通光孔上設(shè)置有帶分劃線的光闌板;所述壓片的一端與光闌盤本體固定連接，所述壓片上設(shè)置有觀察孔;所述觀察孔與激光通光孔相對應(yīng);所述壓片與觀察孔之間設(shè)置有像紙。
[0008]所述進光孔和出光孔相對應(yīng)。
[0009]進一步的，所述殼體側(cè)部設(shè)置有可用于旋轉(zhuǎn)光闌盤的槽孔。
[0010]進一步的，所述底板的上側(cè)設(shè)置有LED燈，所述LED燈與電源相連。
[0011]進一步的，所述殼體的側(cè)部設(shè)置有分別用于控制復(fù)合照明光源以及LED燈的光源開關(guān)和照明開關(guān)。
[0012]進一步的，所述殼體的側(cè)部設(shè)置有與視頻頭連接的視頻接口。
[0013]進一步的，所述殼體側(cè)部設(shè)置有與電源連接的充電接口以及顯示電源電量的指示燈。
[0014]進一步的，所述殼體上部設(shè)置有盒蓋，所述盒蓋與安裝板固定連接。
[0015]進一步的，所述筒體外側(cè)設(shè)置有把手。
[0016]進一步的，所述筒體在框架的外側(cè)設(shè)置有前端蓋。
[0017]本發(fā)明的有益效果在于:
(I)光源組件被安裝板分為上下兩層，上層設(shè)置有復(fù)合照明光源，能夠同時輻射可見光和紅外光，可見光和紅外光同時從同一光闌孔出射，避免了更換靶板帶來的測試誤差;光闌盤手動調(diào)節(jié)，光闌盤上安裝有靶標和用于激光打標用的像紙，可完成對可見/紅外光以及激光的光軸一致性檢測;光源組件下層設(shè)置有靶標輔助照明燈，可提高分劃線的亮度，通過視頻頭對靶標進行觀察，方便進行校準和調(diào)校。
[0018](2)點光源依次通過反光鏡、雙曲面反射鏡和拋物面反射鏡得到平行光，由于對光路有折疊作用，焦距可以很長而筒體長度相對較短。反光鏡設(shè)置在筒體和拋物面反射鏡的中軸上，反射入射光線，為獲得大口徑的平行光束提供了方便。
[0019](3)通過靶標光源組件和平行光管配合，本發(fā)明具有大口徑、長焦距、小尺寸且可對可見光、紅外光和激光三種探測手段光軸平行性測試。
【附圖說明】
[0020]圖1本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2為圖1的左視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖3本發(fā)明的平行光管的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖4本發(fā)明的平行光管的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖5本發(fā)明的平行光管的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖(不帶前端蓋)。
[0025]圖6本發(fā)明的靶標光源組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖7為圖6的A-A向剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖8為圖6的B-B向剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖9為本發(fā)明的靶標光源組件的結(jié)構(gòu)示意圖(去掉盒蓋)。
[0029]圖10為本發(fā)明的光闌盤的背側(cè)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]其中，I平行光管、2靶標光源組件、3支座、4云臺、5三腳架、1-1筒體、1-2基板、1-3反光鏡座、1-4拋物面反射鏡、1-5反光鏡、1-6框架、1-7雙曲面反射鏡、1-8進光口、1_9把手、
1-10前端蓋、2-1殼體、2-2安裝板、2-3底板、2_4轉(zhuǎn)軸、2_5光闌盤、2_6復(fù)合照明光源、2_7透光孔、2-8電源、2-9視頻頭、2-10反射鏡、2-11出光孔、2-12LED燈、2-13光源開關(guān)、2-14照明開關(guān)、2-15視頻接口、2-16充電接口、2-17指示燈、2-18槽孔、2-19盒蓋、2-51光闌盤本體、2-52壓片、2-53環(huán)槽、2-54可見光通光孔、2_55紅外光通光孔、2_56激光通光孔、2_57分劃板、
2-58帶分劃線的光闌板、2-59觀察孔、2-510像紙。
【具體實施方式】
[0031]結(jié)合圖1?2所示，一種用于機載光電偵察設(shè)備多光軸平行性測試的光學(xué)裝置，其包括平行光管I以及通過支座3與平行光管I連接的靶標光源組件2。
[0032]結(jié)合圖3~5所示，所述平行光管包括筒體1-1、設(shè)置在筒體1-1一端的基板1-2以及設(shè)置在筒體1-1另一端的雙曲面反射鏡組件;所述基板1-2上設(shè)置有反光鏡座1-3和拋物面反射鏡1-4;所述反光鏡座1-3穿過拋物面反射鏡1-4的中軸，所述反光鏡座1-3—端與基板1-2固定連接，另一端設(shè)置有反光鏡1-5;所述雙曲面反射鏡組件包括與筒體1-1固定連接的框架1-6和設(shè)置在框架1-6中央的雙曲面反射鏡1-7;所述反光鏡1-5的法線與拋物面反射鏡1-4的中軸呈45度角，所述拋物面反射鏡1-4的焦點與雙曲面反射鏡1-7的虛焦點重合，所述拋物面反射鏡1-4的中軸穿過反光鏡1-5的中心，所述反光鏡1-5的中心位于雙曲面反射鏡
1-7的虛焦面上;所述筒體1-1上設(shè)置有與反光鏡1-5對應(yīng)的進光孔1-8。
[0033]結(jié)合圖6?9所述靶標光源組件包括殼體2-1、分別設(shè)置在殼體2-1上下兩端的安裝板2-2和底板2-3;所述安裝板2-2下側(cè)通過轉(zhuǎn)軸2-4連接有光闌盤2-5;所述安裝板2-2上側(cè)設(shè)置有復(fù)合照明光源2-6;所述安裝板2-2上設(shè)置有透光孔2-7，所述透光孔2-7與光闌盤2-5上的通光孔相對應(yīng);所述底板2-3上側(cè)設(shè)置有電源2-8、視頻頭2-9以及反射鏡2-10;所述底板2-3上設(shè)置有出光孔2-11，所述出光孔2-11與透光孔2-7相對應(yīng);所述反射鏡2_10位于出光孔2-11的一側(cè)，所述視頻頭2-9與反射鏡2-10對應(yīng)設(shè)置;所述電源2-8與復(fù)合照明光源2-6連接。
[0034]結(jié)合圖10所不，所述光闌盤2-5包括光闌盤本體2-51、設(shè)置在光闌盤本體2-51背側(cè)的壓片2-52;所述光闌盤本體2-51為正側(cè)設(shè)置有環(huán)槽2-53的圓盤，所述環(huán)槽2-53內(nèi)設(shè)置有沿同圓周分布的通光孔，所述通光孔包括可見光通光孔2-54、紅外光通光孔2-55以及激光通光孔2-56;所述可見光通光孔2-54上設(shè)置有分劃板2-57;所述紅外光通光孔2_55上設(shè)置有帶分劃線的光闌板2-58;所述壓片2-52的一端與光闌盤本體2-51固定連接，所述壓片2-52上設(shè)置有觀察孔2-59;所述觀察孔2-59與激光通光孔2-56相對應(yīng);所述壓片2_52與觀察孔2-59之間設(shè)置有像紙2-510。
[0035]所述進光孔1-8和出光孔2-11相對應(yīng)。
[0036]其還包括云臺4和三角架5，所述支座3通過云臺4與三角架5相連。
[0037]所述三腳架5為碳纖維三腳架。所述云臺4為齒輪式云臺。
[0038]所述殼體2-1側(cè)部設(shè)置有可用于旋轉(zhuǎn)光闌盤2-5的槽孔2-18。所述底板2-3的上側(cè)設(shè)置有LED燈2-12，所述LED燈2-12與電源2-8相連。所述殼體2-1的側(cè)部設(shè)置有分別用于控制復(fù)合照明光源2-6以及LED燈2-12的光源開關(guān)2-13和照明開關(guān)2-14。所述殼體2-1的側(cè)部設(shè)置有與視頻頭2-9連接的視頻接口 2-15。所述殼體2-1側(cè)部設(shè)置有與電源2-8連接的充電接口 2-16以及顯示電源2-8電量的指示燈2-17。所述殼體2-1上部設(shè)置有盒蓋2-19，所述盒蓋2-19與安裝板2-2固定連接。
[0039]結(jié)合圖4所示，所述筒體1-1外側(cè)設(shè)置有把手1-9。所述筒體1-1在框架1-6的外側(cè)設(shè)置有前端蓋1-10。
[0040]所述透光孔2-7、光闌盤的通光孔、出光孔2-11、進光孔1-8以及反光鏡1-5的中心所在平面與平行光管I的焦面(即雙曲面反射鏡1-7的虛焦面)共面。
[0041]平行光管I和靶標光源組件2內(nèi)的光路為:光線經(jīng)透光孔2-7進入光闌的通光孔，再經(jīng)靶標光源組件2的出光孔2-11進入平行光管I的進光孔1-8后進入筒體1-1，光線在筒體1-I內(nèi)經(jīng)反光鏡1-5反射到雙曲面反射鏡1-7上，再由雙曲面反射鏡1-7反射到拋物面反射鏡Ι-α 上，最后由拋物面反射鏡 1-4 反射得到平行光，平行光經(jīng)框架 1-6 射出到筒體 1-1 外。通過視頻頭2-9觀察反射鏡2-10內(nèi)的影像，可對上述光路進行校準。
[0042]使用時，首先將光軸檢測儀的筒體1-1與被測裝置對準，并通過云臺4將二者調(diào)整到同軸狀態(tài)。檢測終端由工控機、PCI圖像采集卡和檢測軟件三部分組成，被測裝置輸出的視頻信號經(jīng)數(shù)據(jù)線傳輸至工控機的PCI圖像采集卡，通過檢測軟件對信號進行處理，計算系統(tǒng)光軸不平行度。
[0043]當校驗光軸為可見光光軸時，通過槽孔2-18調(diào)節(jié)光闌盤2-5，使得透光孔2-7、光闌盤2-5的可見光通光孔2-54、出光孔2-11、進光孔1-8、反光鏡1-5中心點處于同一直線上并在平行光管I的焦面上。復(fù)合照明光源2-6發(fā)出可見/紅外復(fù)合光，復(fù)合光經(jīng)可見光通光孔2-
54、出光孔2-11、進光孔1-8進入平行光管I并由平行光管I準直后由被測裝置接收，被測裝置的可見光攝像機將接收到的光信號后傳輸至工控機，工控機分析計算后即得到可見光軸不平行度。
[0044]當校驗光軸為紅外光光軸時，通過槽孔2-18調(diào)節(jié)光闌盤2-5，使得透光孔2-7、光闌盤2-5的紅外光通光孔2-55、出光孔2-11、進光孔1-8、反光鏡1-5中心點處于同一直線上并在平行光管I的焦面上。復(fù)合照明光源2-6發(fā)出可見/紅外復(fù)合光，復(fù)合光經(jīng)紅外光通光孔2-
55、出光孔2-11、進光孔1-8進入平行光管I并由平行光管I準直后由被測裝置接收，被測裝置的紅外光攝像機將接收到的光信號后傳輸至工控機，工控機分析計算后即得到紅外光軸不平行度。
[0045]當校驗光軸為激光光軸時，通過槽孔2-18調(diào)節(jié)光闌盤2-5，使得透光孔2-7、光闌盤
2-5的激光通光孔5-6、出光孔2-11、進光孔1-8、反光鏡1-5中心點處于同一直線上并在平行光管I的焦面上。被測裝置發(fā)出的激光會在像紙2-510上留下光斑，像紙選用曝光后的照片相紙。被激光燒蝕得到的光斑在復(fù)合照明光源2-6的照射下作為紅外/可見目標源，再由被測裝置上的可見光/紅外光攝像機接收可見光/紅外光信號，并由工控機分析計算得到激光光軸不平行度。
[0046]以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解:其依然可以對前述實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換;而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項】
1.一種用于機載光電偵察設(shè)備多光軸平行性測試的光學(xué)裝置，其特征在于，其包括平行光管(I)以及通過支座(3)與平行光管(I)連接的靶標光源組件(2); 所述平行光管包括筒體(1-1)、設(shè)置在筒體(1-1) 一端的基板(1-2)以及設(shè)置在筒體(1-1)另一端的雙曲面反射鏡組件;所述基板(1-2)上設(shè)置有反光鏡座(1-3)和拋物面反射鏡(1-4);所述反光鏡座(1-3)穿過拋物面反射鏡(1-4)的中軸，所述反光鏡座(1-3)—端與基板(1-2)固定連接，另一端設(shè)置有反光鏡(1-5);所述雙曲面反射鏡組件包括與筒體(1-1)固定連接的框架(1-6)和設(shè)置在框架(1-6)中央的雙曲面反射鏡(1-7);所述反光鏡(1-5)的法線與拋物面反射鏡(1-4)的中軸呈45度角，所述拋物面反射鏡(1-4)的焦點與雙曲面反射鏡(1-7 )的虛焦點重合，所述拋物面反射鏡(1-4 )的中軸穿過反光鏡(1-5 )的中心，所述反光鏡(1-5)的中心位于雙曲面反射鏡(1-7)的虛焦面上;所述筒體(1-1)上設(shè)置有與反光鏡(1-5)對應(yīng)的進光孔(1-8); 所述靶標光源組件包括殼體(2-1)、分別設(shè)置在殼體(2-1)上下兩端的安裝板(2-2)和底板(2-3);所述安裝板(2-2)下側(cè)通過轉(zhuǎn)軸(2-4)連接有光闌盤(2-5);所述安裝板(2-2)上側(cè)設(shè)置有復(fù)合照明光源(2-6);所述安裝板(2-2)上設(shè)置有透光孔(2-7)，所述透光孔(2-7)與光闌盤(2-5)上的通光孔相對應(yīng);所述底板(2-3)上側(cè)設(shè)置有電源(2-8)、視頻頭(2-9)以及反射鏡(2-10);所述底板(2-3)上設(shè)置有出光孔(2-11)，所述出光孔(2-11)與透光孔(2-7)相對應(yīng);所述反射鏡(2-10 )位于出光孔(2-11)的一側(cè)，所述視頻頭(2-9 )與反射鏡(2-10 )對應(yīng)設(shè)置;所述電源(2-8)與復(fù)合照明光源(2-6)連接； 所述光闌盤(2-5)包括光闌盤本體(2-51)、設(shè)置在光闌盤本體(2-51)背側(cè)的壓片(2-52);所述光闌盤本體(2-51)為正側(cè)設(shè)置有環(huán)槽(2-53)的圓盤，所述環(huán)槽(2-53)內(nèi)設(shè)置有沿同圓周分布的通光孔，所述通光孔包括可見光通光孔(2-54)、紅外光通光孔(2-55)以及激光通光孔(2-56);所述可見光通光孔(2-54)上設(shè)置有分劃板(2-57);所述紅外光通光孔(2-55)上設(shè)置有帶分劃線的光闌板(2-58);所述壓片(2-52)的一端與光闌盤本體(2-51)固定連接，所述壓片(2-52)上設(shè)置有觀察孔(2-59);所述觀察孔(2-59)與激光通光孔(2-56)相對應(yīng);所述壓片(2-52)與觀察孔(2-59)之間設(shè)置有像紙(2-510); 所述進光孔(1-8)和出光孔(2-11)相對應(yīng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于機載光電偵察設(shè)備多光軸平行性測試的光學(xué)裝置，其特征在于，所述殼體(2-1)側(cè)部設(shè)置有可用于旋轉(zhuǎn)光闌盤(2-5)的槽孔(2-18)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于機載光電偵察設(shè)備多光軸平行性測試的光學(xué)裝置，其特征在于，所述底板(2-3 )的上側(cè)設(shè)置有LED燈(2-12)，所述LED燈(2-12 )與電源(2_8 )相連。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于機載光電偵察設(shè)備多光軸平行性測試的光學(xué)裝置，其特征在于，所述殼體(2-1)的側(cè)部設(shè)置有分別用于控制復(fù)合照明光源(2-6)以及LED燈Ο-?〗) 的光源開關(guān) (2-13) 和照明開關(guān) (2-14)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于機載光電偵察設(shè)備多光軸平行性測試的光學(xué)裝置，其特征在于，所述殼體(2-1)的側(cè)部設(shè)置有與視頻頭(2-9)連接的視頻接口(2-15)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于機載光電偵察設(shè)備多光軸平行性測試的光學(xué)裝置，其特征在于，所述殼體(2-1)側(cè)部設(shè)置有與電源(2-8)連接的充電接口(2-16)以及顯示電源(2-8)電量的指示燈(2-17)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于機載光電偵察設(shè)備多光軸平行性測試的光學(xué)裝置，其特征在于，所述殼體(2-1)上部設(shè)置有盒蓋(2-19)，所述盒蓋(2-19)與安裝板(2-2)固定連接。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于機載光電偵察設(shè)備多光軸平行性測試的光學(xué)裝置，其特征在于，所述筒體(1-1)外側(cè)設(shè)置有把手(1-9)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于機載光電偵察設(shè)備多光軸平行性測試的光學(xué)裝置，其特征在于，所述筒體(1-1)在框架(1-6)的外側(cè)設(shè)置有前端蓋(1-10)。
【文檔編號】G01B11/27GK105823444SQ201610301445
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年5月9日
【發(fā)明人】張東, 雷正偉, 牛剛, 陳國順, 呂艷梅, 甄紅濤, 李娟 , 夏明飛, 王格芳, 張勇, 馬颯颯, 牛滿科
【申請人】中國人民解放軍63908部隊