專利名稱：全息瞄準(zhǔn)器距離標(biāo)尺裝定機(jī)構(gòu)與其裝定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及武器的瞄準(zhǔn)器具，尤其是指一種全息瞄準(zhǔn)器距離標(biāo)尺的裝定技術(shù)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的全息瞄準(zhǔn)器原理如圖1和圖2所示，利用一個(gè)高質(zhì)量的激光二級(jí)管0或7發(fā)出一束激光，經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)1或9準(zhǔn)直為平行光束斜入射到一個(gè)光柵平面3或10，由光柵出射的1級(jí)衍射光仍為平行激光束，此激光束再入射到載有分劃圖案的全息面5或11上，人眼通過(guò)全息面出射的-1級(jí)衍射光束即可看到分劃圖案。這里，光柵的作用主要是為了補(bǔ)償激光波長(zhǎng)漂移產(chǎn)生的瞄準(zhǔn)誤差。因?yàn)殡S著溫度的變化，半導(dǎo)體激光器發(fā)出的光束波長(zhǎng)會(huì)產(chǎn)生小量漂移，如果準(zhǔn)直后的激光束直接照射全息面，波長(zhǎng)的漂移必將導(dǎo)致-1級(jí)衍射光束(即分劃圖像的再現(xiàn)光束)方向發(fā)生顯著變化，引起瞄準(zhǔn)誤差。
作為武器瞄具，必需具有校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)，以便在裝槍后校正零位。圖1所示的瞄準(zhǔn)器是靠水平和垂直方向旋轉(zhuǎn)全息片5來(lái)校準(zhǔn)零位的，當(dāng)全息片旋轉(zhuǎn)后，準(zhǔn)直光在全息面的入射角隨即改變，因而出射的再現(xiàn)光束方向也發(fā)生變化，達(dá)到了校準(zhǔn)的目的。圖2所示的瞄準(zhǔn)器是靠水平和垂直方向旋轉(zhuǎn)衍射光柵10來(lái)校準(zhǔn)零位的，當(dāng)光柵旋轉(zhuǎn)后，準(zhǔn)直光在光柵面的入射角隨即改變，因而由光柵射向全息片的平行光束方向也發(fā)生變化，出射的再現(xiàn)光束方向也得到了校準(zhǔn)。
作為射程很近的小型武器瞄準(zhǔn)器，可以不必裝標(biāo)，直接瞄準(zhǔn)目標(biāo)射擊。但是，對(duì)射程稍遠(yuǎn)的武器，有時(shí)需要進(jìn)行裝標(biāo)，即裝定距離標(biāo)尺。雖然用上述校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行裝標(biāo)在理論上也是可以的，但一套機(jī)構(gòu)完成兩種功能卻非常不便，又由于激光形成的全西圖像線條較粗，不是非常清晰，而標(biāo)尺刻線的角距離往往較近，無(wú)法將標(biāo)尺直接做在全息分劃圖像中。
對(duì)于上述射程稍遠(yuǎn)的武器，全息瞄準(zhǔn)器需要解決距離標(biāo)尺裝定問(wèn)題。由于距離標(biāo)尺的角距離較近，無(wú)法將標(biāo)尺直接做在全息分劃圖像中，當(dāng)然，可以在瞄準(zhǔn)器和武器的連接處采用純機(jī)械的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，使整個(gè)瞄準(zhǔn)器相對(duì)于武器調(diào)節(jié)。但這種純機(jī)械的機(jī)構(gòu)體積重量較大，穩(wěn)固性也不好。因此，現(xiàn)有的全息瞄準(zhǔn)器都不能很好地解決這一問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種全息瞄準(zhǔn)器距離標(biāo)尺裝定機(jī)構(gòu)與其裝定方法，利用改變激光器波長(zhǎng)或位置的方式，解決全息瞄準(zhǔn)器的距離標(biāo)尺裝定問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)快速裝標(biāo)的目的。
按照本發(fā)明所提供的設(shè)計(jì)方案，全息瞄準(zhǔn)器距離標(biāo)尺裝定機(jī)構(gòu)包括在激光器與準(zhǔn)直鏡之間有反射鏡，該反射鏡用于將激光器發(fā)射的光束反射至準(zhǔn)直鏡上；一準(zhǔn)直鏡，用于將激光器出射的光束轉(zhuǎn)換成平行光束后投射至衍射光柵；一衍射光柵，用于將該平行光束以一定角度射向全息片；其特征在于，激光器至少有兩個(gè)，通過(guò)改變激光器的波長(zhǎng)，或者改變激光器發(fā)射的光束的出射方向，來(lái)改變?nèi)⑵錾涞墓馐较?，達(dá)到裝定距離標(biāo)尺的目的。
所述激光器可以有多個(gè)，每個(gè)激光器發(fā)射出的光束的波長(zhǎng)不同。所述激光器安裝于一個(gè)位置調(diào)節(jié)器上，該位置調(diào)節(jié)器用于使激光器沿與光軸垂直的方向平移。
所述反射鏡可以是旋轉(zhuǎn)反射鏡，激光器有多個(gè)，旋轉(zhuǎn)反射鏡通過(guò)旋轉(zhuǎn)把光軸折向每一個(gè)激光器，每個(gè)激光器的發(fā)光點(diǎn)離光軸的距離是按照表預(yù)先調(diào)整好的，每一個(gè)距離對(duì)應(yīng)一個(gè)射角，旋轉(zhuǎn)反射鏡在把光軸折射向任意一個(gè)激光器時(shí)都能準(zhǔn)確定位。
所述反射鏡可以是半反射鏡或棱鏡，半反射鏡或棱鏡把準(zhǔn)直鏡的光軸分成兩路或多路，每一路指向一個(gè)激光器；每個(gè)激光器的發(fā)光點(diǎn)離軸的距離對(duì)應(yīng)一個(gè)射角的值。
所述反射鏡可以是膠合棱鏡，膠合棱鏡的膠合面上鍍制部分反射膜或波長(zhǎng)選擇性反射膜，使各個(gè)激光器的發(fā)光點(diǎn)的像都位于準(zhǔn)直鏡的焦點(diǎn)上，需要裝定哪個(gè)射角時(shí)，就導(dǎo)通相應(yīng)波長(zhǎng)的激光器。
所述反射鏡為旋轉(zhuǎn)鏡，該旋轉(zhuǎn)鏡轉(zhuǎn)向某一個(gè)激光器時(shí)，該激光器發(fā)出的光束就進(jìn)入光路，激光器的波長(zhǎng)由射表所定的射角值及光學(xué)系統(tǒng)參數(shù)選定，一個(gè)波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)射表上的一個(gè)射角。
全息瞄準(zhǔn)器距離標(biāo)尺裝定機(jī)構(gòu)與其裝定方法是全息瞄準(zhǔn)器的激光器位于光學(xué)準(zhǔn)直鏡的焦點(diǎn)上，激光器發(fā)出的光束經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直鏡折射或反射后，成為平行光束；該平行光束以一定角度射向衍射光柵，由衍射光柵將這一平行光束以一定角度射向全息片，再由全息片射出平行光；通過(guò)改變從全息片出射的光束方向來(lái)裝定距離標(biāo)尺。
在全息片和衍射光柵的位置都不變的情況下，采用兩個(gè)和多個(gè)不同波長(zhǎng)的激光器分別照明，使衍射光柵和全息片的出射光束方向發(fā)生變化，選擇所需波長(zhǎng)的光束，便可裝定距離標(biāo)尺。
在全息片和衍射光柵的位置都不變的情況下，改變激光器和準(zhǔn)直鏡的光軸相對(duì)位置，使準(zhǔn)直鏡的出射光束方向發(fā)生變化，衍射光柵和全息片的出射光束方向也隨之改變，從而裝定距離標(biāo)尺。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是利用改變激光器波長(zhǎng)或位置的方式，方便地解決了全息瞄準(zhǔn)器的距離標(biāo)尺裝定問(wèn)題，從而實(shí)現(xiàn)了快速裝定距離標(biāo)尺的目的。


圖1、2為現(xiàn)有的全息瞄準(zhǔn)器原理圖。
圖3～8為本發(fā)明的全息瞄準(zhǔn)器原理圖。
具體實(shí)施例方式
如圖3-8所示全息瞄準(zhǔn)器的激光器12位于一個(gè)光學(xué)準(zhǔn)直鏡14的焦點(diǎn)上，通過(guò)準(zhǔn)直鏡14的折射或反射后，激光器12發(fā)出的激光束成為平行光束。該平行激光束以一定角度射向衍射光柵15，出射的仍是某一角度的平行光，這一光束再以一定角度射向全息片16，從全息片16出射的光束還是平行光。距離標(biāo)尺的裝定實(shí)際就是改變從全息片16出射的光束方向，本發(fā)明在全息片16和衍射光柵15的位置都不變的情況下，提供兩種改變?nèi)⑵?6的出射光束方向的方法(1)采用兩個(gè)和多個(gè)不同波長(zhǎng)的激光器分別照明，衍射光柵15和全息片16的出射光束方向都會(huì)發(fā)生變化，適當(dāng)選擇波長(zhǎng)，即可達(dá)到裝標(biāo)的目的；(2)通過(guò)改變激光器12和準(zhǔn)直鏡14的光軸相對(duì)位置的方法，來(lái)改變準(zhǔn)直鏡14的出射光束方向，衍射光柵15和全息片16的出射光束方向也會(huì)隨之改變，從而裝定距離標(biāo)尺。
采用兩個(gè)或多個(gè)不同波長(zhǎng)的激光器12時(shí)，可以用一個(gè)旋轉(zhuǎn)鏡13轉(zhuǎn)化、反射鏡轉(zhuǎn)向某一個(gè)激光器12，該激光器12發(fā)出的激光束就進(jìn)入光路，見(jiàn)圖3。激光器12的波長(zhǎng)由射表所定的射角值及光學(xué)系統(tǒng)參數(shù)選定，一個(gè)波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)射表上的一個(gè)射角。
采用兩個(gè)或三個(gè)不同波長(zhǎng)的激光器12時(shí)，可采用一個(gè)固定的膠合棱鏡17或18，如圖4和5所示。棱鏡17、18的膠合面上可鍍制部分反射膜或波長(zhǎng)選擇性反射膜，使各個(gè)激光器12的發(fā)光點(diǎn)的像都位于準(zhǔn)直鏡14的焦點(diǎn)上，需要裝定哪個(gè)射角，只需要把相應(yīng)波長(zhǎng)的激光器12導(dǎo)通即可。
由于系統(tǒng)只能對(duì)某一波長(zhǎng)附近消色差(把波長(zhǎng)隨溫度的變化看作色差)，所以，只能保證一個(gè)射角的瞄準(zhǔn)精度在溫度變化范圍較大時(shí)基本保持不變，其他射角的瞄準(zhǔn)精度在溫度變化較大時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生較明顯的下降。并且，由于消色差的作用，使得改變激光器12的波長(zhǎng)時(shí)，衍射光柵15和全息片16之間的光線角度變化較大，但最后從全息片16出射的光束方向卻變化較小。因此，利用波長(zhǎng)不同的激光器12只能在一個(gè)較小的范圍內(nèi)裝定射角。
改變激光器12位置的方法可以使激光器12沿與光軸垂直的方向平移，見(jiàn)圖6。平移的距離由射表相應(yīng)的角值決定。
改變上述相對(duì)應(yīng)位置的方法也可以用一塊旋轉(zhuǎn)反射鏡20和預(yù)先調(diào)整好的兩個(gè)或多個(gè)激光器12，見(jiàn)圖7。旋轉(zhuǎn)反射鏡20通過(guò)旋轉(zhuǎn)把光軸折向每一個(gè)激光器12，每個(gè)激光器12的發(fā)光點(diǎn)離光軸的距離是按照表預(yù)先調(diào)整好的，每一個(gè)距離對(duì)應(yīng)一個(gè)射角。旋轉(zhuǎn)反射鏡20在把光軸折射向任意一個(gè)激光器12時(shí)都能準(zhǔn)確定位。
改變上述相對(duì)位置的方法還可以用一塊半反射鏡或棱鏡21，見(jiàn)圖8。反射鏡或棱鏡21把準(zhǔn)直鏡14的光軸分成兩路或三路，每一路指向一個(gè)激光器12。每個(gè)激光器12的發(fā)光點(diǎn)離軸的距離對(duì)應(yīng)一個(gè)射角的值。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是沒(méi)有活動(dòng)零件，可靠性較高。
全息瞄準(zhǔn)器所用的準(zhǔn)直鏡14一般只在很小的視場(chǎng)內(nèi)(大約±10毫弧度)具有較好的像質(zhì)，相應(yīng)的全息分劃再現(xiàn)光束變化量大約±2.5毫弧度。如果需要裝定的射角較大，需配備有效視場(chǎng)較大的準(zhǔn)直鏡14。
所述激光器12可以采用激光二極管或其它類似能夠發(fā)射激光的裝置。
權(quán)利要求
1.全息瞄準(zhǔn)器距離標(biāo)尺裝定機(jī)構(gòu)，包括在激光器(12)與準(zhǔn)直鏡(14)之間有反射鏡，該反射鏡用于將激光器(12)發(fā)射的光束反射至準(zhǔn)直鏡(14)上；一準(zhǔn)直鏡(14)，用于將激光器出射的光束轉(zhuǎn)換成平行光束后投射至衍射光柵(15)；一衍射光柵(15)，用于將該平行光束以一定角度射向全息片(16)；其特征在于，激光器(12)至少有兩個(gè)，通過(guò)改變激光器(12)的波長(zhǎng)，或者改變激光器(12)發(fā)射的光束的出射方向，來(lái)改變?nèi)⑵?16)出射的光束方向，達(dá)到裝定距離標(biāo)尺的目的。
2.如權(quán)利要求1所述的全息瞄準(zhǔn)器距離標(biāo)尺裝定機(jī)構(gòu)，其特征在于，激光器(12)有多個(gè)，每個(gè)激光器(12)發(fā)射出的光束的波長(zhǎng)不同。
3.如權(quán)利要求1所述的全息瞄準(zhǔn)器距離標(biāo)尺裝定機(jī)構(gòu)，其特征在于，激光器(12)安裝于一個(gè)位置調(diào)節(jié)器上，該位置調(diào)節(jié)器用于使激光器(12)沿與光軸垂直的方向平移，或者用多個(gè)激光器以不同的角度對(duì)準(zhǔn)反射鏡。
4.如權(quán)利要求1所述的全息瞄準(zhǔn)器距離標(biāo)尺裝定機(jī)構(gòu)，其特征在于，反射鏡是旋轉(zhuǎn)反射鏡(20)，激光器(12)有多個(gè)，旋轉(zhuǎn)反射鏡(20)通過(guò)旋轉(zhuǎn)把光軸折向每一個(gè)激光器(12)，每個(gè)激光器(12)的發(fā)光點(diǎn)離光軸的距離按照表預(yù)先調(diào)整好，每一個(gè)距離對(duì)應(yīng)一個(gè)射角，旋轉(zhuǎn)反射鏡(20)把光軸折射向任意一個(gè)激光器(12)時(shí)都能準(zhǔn)確定位。
5.如權(quán)利要求1所述的全息瞄準(zhǔn)器距離標(biāo)尺裝定機(jī)構(gòu)，其特征在于，反射鏡為半反射鏡或棱鏡(21)，半反射鏡或棱鏡(21)把準(zhǔn)直鏡(14)的光軸分成兩路或多路，每一路指向一個(gè)激光器(12)；每個(gè)激光器(12)的發(fā)光點(diǎn)離軸的距離對(duì)應(yīng)一個(gè)射角的值。
6.如權(quán)利要求1所述的全息瞄準(zhǔn)器距離標(biāo)尺裝定機(jī)構(gòu)，其特征在于，反射鏡為膠合棱鏡，膠合棱鏡的膠合面上鍍制部分反射膜或波長(zhǎng)選擇性反射膜，使各個(gè)激光器(12)的發(fā)光點(diǎn)的像都位于準(zhǔn)直鏡(14)的焦點(diǎn)上，需要裝定哪個(gè)射角時(shí)，就導(dǎo)通相應(yīng)波長(zhǎng)的激光器(12)。
7.如權(quán)利要求1所述的全息瞄準(zhǔn)器距離標(biāo)尺裝定機(jī)構(gòu)，其特征在于，反射鏡為旋轉(zhuǎn)鏡(13)，該旋轉(zhuǎn)鏡(13)轉(zhuǎn)向某一個(gè)激光器(12)時(shí)，該激光器(12)發(fā)出的光束就進(jìn)入光路，激光器(12)的波長(zhǎng)由射表所定的射角值及光學(xué)系統(tǒng)參數(shù)選定，一個(gè)波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)射表上的一個(gè)射角。
8.如權(quán)利要求1所述的全息瞄準(zhǔn)器距離標(biāo)尺裝定方法，其特征在于，全息瞄準(zhǔn)器的激光器(12)位于光學(xué)準(zhǔn)直鏡(14)的焦點(diǎn)上，激光器(12)發(fā)出的光束經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直鏡(14)折射或反射后，成為平行光束；該平行光束以一定角度射向衍射光柵(15)，由衍射光柵(15)將這一平行光束以一定角度射向全息片(16)，再由全息片(16)射出平行光；通過(guò)改變從全息片(16)出射的光束方向來(lái)裝定距離標(biāo)尺。
9.如權(quán)利要求8所述的全息瞄準(zhǔn)器距離標(biāo)尺裝定方法，其特征在于，在全息片(16)和衍射光柵(15)的位置都不變的情況下，采用兩個(gè)和多個(gè)不同波長(zhǎng)的激光器(12)分別照明，使衍射光柵(15)和全息片(16)的出射光束方向發(fā)生變化，選擇所需波長(zhǎng)的光束，以裝定距離標(biāo)尺。
10.如權(quán)利要求8所述的全息瞄準(zhǔn)器距離標(biāo)尺裝定方法，其特征在于，在全息片(16)和衍射光柵(15)的位置都不變的情況下，改變激光器(12)和準(zhǔn)直鏡(14)的光軸的相對(duì)位置，使準(zhǔn)直鏡(14)的出射光束方向發(fā)生變化，衍射光柵(15)和全息片(16)的出射光束方向也隨之改變，以裝定距離標(biāo)尺。
全文摘要
一種全息瞄準(zhǔn)器距離標(biāo)尺裝定機(jī)構(gòu)與其裝定方法，涉及武器的瞄準(zhǔn)器具，尤其是指一種全息瞄準(zhǔn)器距離標(biāo)尺的裝定技術(shù)。按照本發(fā)明所提供的設(shè)計(jì)方案，全息瞄準(zhǔn)器距離標(biāo)尺裝定機(jī)構(gòu)包括在激光器與準(zhǔn)直鏡之間有反射鏡，該反射鏡用于將激光器發(fā)射的光束反射至準(zhǔn)直鏡上；一準(zhǔn)直鏡，用于將激光器出射的光束轉(zhuǎn)換成平行光束后投射至衍射光柵；一衍射光柵，用于將該平行光束以一定角度射向全息片；其特征在于，激光器至少有兩個(gè)，通過(guò)改變激光器的波長(zhǎng)，或者改變激光器發(fā)射的光束的出射方向，來(lái)改變?nèi)⑵錾涞墓馐较?，解決全息瞄準(zhǔn)器的距離標(biāo)尺裝定問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)快速裝定距離標(biāo)尺的目的。
文檔編號(hào)G02B23/00GK1862311SQ200610039839
公開(kāi)日2006年11月15日 申請(qǐng)日期2006年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月20日
發(fā)明者安寶林, 李東躍, 張景鶇 申請(qǐng)人:無(wú)錫市星迪儀器有限公司