一种测速天幕靶用LED慢散射光源装置的制作方法

一、技术领域

本发明涉及靶场测试技术领域，具体涉及一种测速天幕靶用led慢散射光源装置。

二、

背景技术：
：

在枪、炮、弹、发射药的研制和生产中，弹丸速度是需要经常测试的关键参数。目前靶场较为常用弹丸速度测试方法是天幕靶与测时仪共同组成的区截装置测速系统。

天幕靶主要由光路系统、信号处理电路和机械结构组成。天幕靶光路系统主要由镜头、狭缝光阑和光电探测器件组成，镜头和狭缝光阑共同作用，在空间形成一个具有一定厚度的扇形探测光幕，如图1所示，由于天幕靶在室外使用时，通常以天空为背景，所以通常将天幕靶形成的扇形探测光幕称为天幕。天幕靶工作时，一旦有飞行物体进入该天幕，遮住了进入狭缝的部分光线，则通过狭缝而到达光敏元件的光通量就发生了变化，因此，光敏元件所在的电路中会产生一近似正比于该光通量变化的电流信号。信号处理电路将此电信号经过放大、滤波、整形，最后输出一个脉冲信号。

用两台天幕靶与一台测时仪组成测速系统，当弹丸飞越两台天幕靶探测靶面时，两台天幕靶电路分别输出一个脉冲信号，测时仪测得两个脉冲信号的时间间隔t，该时间间隔即为弹丸穿越两台天幕靶天幕面的时间，设两台天幕靶靶距为s，则可计算出弹丸飞越两台天幕靶天幕面之间的平均速度为

天幕靶在室外使用时，以天空为探测背景，当遇到夜晚试验时，或者需要在室内靶道试验时，则需要为天幕靶配备人工背景光源，经查阅现有专利等文献资料，专利“天幕靶室内测速用光源”提供了一种弧形led发光光源，该光源采用多个led发光单元，拼接成一个弧形，使得每一个led发光单元所发出的光线都能够射入天幕靶探测镜头，最终为天幕靶提供一种和天空类似的背景光源。尽管该光源具有节能、长寿命等优点，但也同样存在一定的问题。首先，由于需要将光源加工和装调成弧形，所以该光源存在加工和装调复杂的问题；其次，由于所选择的led灯在光源宽度和光源长度方向上均存在较小的发光角度，所以该光源在装调时，需要光源与试验的测速天幕靶比较严格的对准，如果光源在对准天幕靶光学镜头时，在宽度方向和长度方向存在一定的偏角，则光源的光线便很难进入天幕靶光学镜头，导致测速系统灵敏度降低，甚至无法测量。再次，该弧形led在安装时，需要将天幕靶放置在弧形所对应的圆心处，使得安装位置不灵活，因为当天幕靶在室内靶道使用时，有时候需要将光源安装在靶道的天花板上，而不同靶道的天花板的高度不同，这就导致需要针对不同高度的靶道，设计和加工不同弧度的光源，给设计和装调增加了一定的工作量。

三、

技术实现要素：

本发明为解决现有弹丸速度测试用天幕靶光源加工、装调复杂，使用不方便的问题，提供一种测速天幕靶用led慢散射光源装置。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种测速天幕靶用led慢散射光源装置，其特征在于：包括led灯阵列、光源底板、柱面镜底座，后柱面镜压板，前柱面镜压板，后柱面镜和前柱面镜；所述的led灯阵列设置于竖直的光源底板上，led灯阵列的每个led灯前端设置有后柱面镜组成后柱面镜阵列，后柱面镜阵列通过柱面镜底座和后柱面镜压板固定，后柱面镜阵列的前端设置有前柱面镜，前柱面镜通过后柱面镜压板和前柱面镜压板固定，所述的后柱面镜阵列和前柱面镜设置于同一轴线上。

所述的led灯阵列由若干个白光led灯及电路基板组成，任意相邻两个led灯之间的距离为20mm，led发光角度为30°。

所述的后柱面镜压板和前柱面镜压板均为有机玻璃材料。

所述的后柱面镜和前柱面镜均为k9光学玻璃材料。

所述的柱面镜底座与光源底板通过螺钉连接。

所述的后柱面镜压板与柱面镜底座通过螺钉连接。

所述的后柱面镜压板与前柱面镜压板通过螺钉连接。

所述的前柱面镜为一条长的柱面镜，或由若干个短的柱面镜拼接而成。

与现有技术相比，本发明具有如下优点和效果：

1、本发明由于led发光器件采用直线型排列方式，所以本天幕靶用光源具有加工容易、方便装调的优点。

2、本发明提供的直线型光源对于天幕靶的布放位置没有严格的规定，这使得天幕靶的布放更加灵活，使用更加方便。

3、本发明led光源在宽度和长度两个方向上采用柱面镜对led发出的光线进行发散，最终形成在光源长度和宽度两个方向上均实现慢散射的效果，这使得光源在装调时几乎不用调整光源长度和宽度两个方向上的安装角度，相比现有天幕靶光源，安装更加灵活方便。

四、附图说明：

图1天幕靶天幕形成原理图；

图2是光源装置在横截面方向上的结构示意图；

图3是光源装置在横截面方向上的光路示意图；

图4是光源装置在长度方向上的结构示意图；

图5是光源装置在长度方向上的光路示意图；

图6是天幕靶在光源正下方放置且距离光源距离较近的系统示意图(光源长度方向视图)；

图7是天幕靶在光源正下方放置且距离光源距离较远的系统示意图(光源长度方向视图)；

图8是天幕靶在光源左下方放置且距离光源距离较近的系统示意图(光源长度方向视图)；

图9是天幕靶在光源右下方放置且距离光源距离较近的系统示意图(光源长度方向视图)；

图10是天幕靶在光源左下方放置且距离光源距离较远的系统示意图(光源长度方向视图)；

图11是天幕靶在光源右下方放置且距离光源距离较远的系统示意图(光源长度方向视图)；

图12是光源宽度方向上天幕靶在光源正下方放置系统示意图；

图13是光源宽度方向上天幕靶在光源左下方放置系统示意图；

图14是光源宽度方向上天幕靶在光源右下方放置系统示意图。

附图标记说明：1－由led灯阵列，2－光源底板，3－柱面镜底座，4－前柱面镜压板，5－后柱面镜压板，6－前柱面镜，7－后柱面镜。

五、具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参见图2和图3：一种测速天幕靶用led慢散射光源装置，包括led灯阵列1、光源底板2、柱面镜底座3，后柱面镜压板4，前柱面镜压板5，后柱面镜6和前柱面镜7；所述的led灯阵列1为直线型排列方式，设置于竖直的光源底板2上，led灯阵列1的每个led灯前端设置有后柱面镜6组成后柱面镜阵列，后柱面镜阵列通过柱面镜底座3和后柱面镜压板4固定，后柱面镜阵列的前端设置有前柱面镜7，前柱面镜7通过后柱面镜压板4和前柱面镜压板5固定，所述的后柱面镜阵列和前柱面镜7设置于同一轴线上。

所述的柱面镜底座3与光源底板2通过螺钉连接。

所述的后柱面镜压板4与柱面镜底座3通过螺钉连接。

所述的后柱面镜压板4与前柱面镜压板5通过螺钉连接。

参见图4和图5：所述的led灯阵列1由若干个高亮度白光led灯及电路基板组成，任意相邻两个led灯之间的距离为20mm，led发光角度为30°，以led光轴中心向发光方向为前。

柱面镜的作用是将led灯发出的光线在光源长度和宽度两个方向上发散更大的角度射出，并使得天幕靶光源的发光面由离散的点状变为具有一定宽度的连续的长条状。后柱面镜阵列作用为在光源长度方向上对光线进行散射，后柱面镜阵列中的每一个后柱面镜和一个led灯对应，负责将对应led灯发出的光线发散，前柱面镜7作用为在光源宽度方向上散射led灯阵列1发出的光线，前柱面镜7可以是一条长的柱面镜，也可以是由若干个短的柱面镜拼接而成。

为实现透光的目的，并且方便进行打孔等机械加工，后柱面镜压板4和前柱面镜压板5均为有机玻璃材料。后柱面镜6和前柱面镜7均为k9光学玻璃材料。

参见图6、图7、图8、图9、图10和图11，由于led灯阵列1采用直线形状排列，并且光线在长度方向上向两侧发散，所以天幕靶可以放在如图6和7所示的光源中心的正下发，也可以放在如图8和图10所示的左下方，同样也可以放在如图9和图11所示的右下方，天幕靶可以放在如图6、图8和图9所示的距离较近的地方，也可以放在如图7、图10和图11所示的距离较远的地方，因为在如图6、图7、图8、图9、图10、图11所示的各种光源与天幕靶的相对位置状态下，光源所发出的光线均可进入天幕靶光学镜头，光源均可为天幕靶产生亮的探测背景。

参见图12、图13和图14，由于光源光线在宽度方向上向两侧发散，所以天幕靶可以放在如图12所示的光源中心的正下发，也可以放在如图13所示的左下方，同样也可以放在如图14所示的右下方，因为在如图12、图13和图14所示的各种光源与天幕靶的相对位置状态下，光源所发出的光线均可进入天幕靶光学镜头，光源均可为天幕靶产生亮的探测背景。

以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。