一种用于机载光电侦察设备多光轴平行性测试的光学装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于机载光电侦察设备多光轴平行性测试的光学装置，其包括平行光管以及通过支座与平行光管连接的靶标光源组件。本发明可对可见光、红外光和激光三种探测手段光轴平行性进行测试，且口径大、焦距长、尺寸小。
【专利说明】
一种用于机载光电侦察设备多光轴平行性测试的光学装置
技术领域
[0001]本发明涉及多光轴校准技术领域，具体涉及一种用于机载光电侦察设备多光轴平行性测试的光学装置。
【背景技术】
[0002]炮兵侦察校射无人机光电任务的设备组成复杂、基层技术保障难度较大。目前的配备的检测维修设备只能对单体设备的技术指标进行检测，不具备对可见光、红外和激光三种探测手段光轴平行性进行测试的功能。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种可对无人机光电侦察设备可见光、红外光和激光三种探测手段光轴平行性进行测试，且口径大、焦距长、尺寸小的光学装置。
[0004]本发明采用如下技术方案:
一种用于机载光电侦察设备多光轴平行性测试的光学装置，其包括平行光管以及通过支座与平行光管连接的靶标光源组件。
[0005]所述平行光管包括筒体、设置在筒体一端的基板以及设置在筒体另一端的双曲面反射镜组件;所述基板上设置有反光镜座和抛物面反射镜;所述反光镜座穿过抛物面反射镜的中轴，所述反光镜座一端与基板固定连接，另一端设置有反光镜;所述双曲面反射镜组件包括与筒体固定连接的框架和设置在框架中央的双曲面反射镜;所述反光镜的法线与抛物面反射镜的中轴呈45度角，所述抛物面反射镜的焦点与双曲面反射镜的虚焦点重合，所述抛物面反射镜的中轴穿过反光镜的中心，所述反光镜的中心位于双曲面反射镜的虚焦面上;所述筒体上设置有与反光镜对应的进光孔。
[0006]所述靶标光源组件包括壳体、分别设置在壳体上下两端的安装板和底板;所述安装板下侧通过转轴连接有光阑盘;所述安装板上侧设置有复合照明光源;所述安装板上设置有透光孔，所述透光孔与光阑盘上的通光孔相对应;所述底板上侧设置有电源、视频头以及反射镜;所述底板上设置有出光孔，所述出光孔与透光孔相对应;所述反射镜位于出光孔的一侧，所述视频头与反射镜对应设置;所述电源与复合照明光源连接。
[0007]所述光阑盘包括光阑盘本体、设置在光阑盘本体背侧的压片;所述光阑盘本体为正侧设置有环槽的圆盘，所述环槽内设置有沿同圆周分布的通光孔，所述通光孔包括可见光通光孔、红外光通光孔以及激光通光孔;所述可见光通光孔上设置有分划板;所述红外光通光孔上设置有带分划线的光阑板;所述压片的一端与光阑盘本体固定连接，所述压片上设置有观察孔;所述观察孔与激光通光孔相对应;所述压片与观察孔之间设置有像纸。
[0008]所述进光孔和出光孔相对应。
[0009]进一步的，所述壳体侧部设置有可用于旋转光阑盘的槽孔。
[0010]进一步的，所述底板的上侧设置有LED灯，所述LED灯与电源相连。
[0011]进一步的，所述壳体的侧部设置有分别用于控制复合照明光源以及LED灯的光源开关和照明开关。
[0012]进一步的，所述壳体的侧部设置有与视频头连接的视频接口。
[0013]进一步的，所述壳体侧部设置有与电源连接的充电接口以及显示电源电量的指示灯。
[0014]进一步的，所述壳体上部设置有盒盖，所述盒盖与安装板固定连接。
[0015]进一步的，所述筒体外侧设置有把手。
[0016]进一步的，所述筒体在框架的外侧设置有前端盖。
[0017]本发明的有益效果在于:
(I)光源组件被安装板分为上下两层，上层设置有复合照明光源，能够同时辐射可见光和红外光，可见光和红外光同时从同一光阑孔出射，避免了更换靶板带来的测试误差;光阑盘手动调节，光阑盘上安装有靶标和用于激光打标用的像纸，可完成对可见/红外光以及激光的光轴一致性检测;光源组件下层设置有靶标辅助照明灯，可提高分划线的亮度，通过视频头对靶标进行观察，方便进行校准和调校。
[0018](2)点光源依次通过反光镜、双曲面反射镜和抛物面反射镜得到平行光，由于对光路有折叠作用，焦距可以很长而筒体长度相对较短。反光镜设置在筒体和抛物面反射镜的中轴上，反射入射光线，为获得大口径的平行光束提供了方便。
[0019](3)通过靶标光源组件和平行光管配合，本发明具有大口径、长焦距、小尺寸且可对可见光、红外光和激光三种探测手段光轴平行性测试。
【附图说明】
[0020]图1本发明的结构示意图。
[0021]图2为图1的左视结构示意图。
[0022]图3本发明的平行光管的剖面结构示意图。
[0023]图4本发明的平行光管的俯视结构示意图。
[0024]图5本发明的平行光管的侧视结构示意图(不带前端盖)。
[0025]图6本发明的靶标光源组件的结构示意图。
[0026]图7为图6的A-A向剖面结构示意图。
[0027]图8为图6的B-B向剖面结构示意图。
[0028]图9为本发明的靶标光源组件的结构示意图(去掉盒盖)。
[0029]图10为本发明的光阑盘的背侧结构示意图。
[0030]其中，I平行光管、2靶标光源组件、3支座、4云台、5三脚架、1-1筒体、1-2基板、1-3反光镜座、1-4抛物面反射镜、1-5反光镜、1-6框架、1-7双曲面反射镜、1-8进光口、1_9把手、
1-10前端盖、2-1壳体、2-2安装板、2-3底板、2_4转轴、2_5光阑盘、2_6复合照明光源、2_7透光孔、2-8电源、2-9视频头、2-10反射镜、2-11出光孔、2-12LED灯、2-13光源开关、2-14照明开关、2-15视频接口、2-16充电接口、2-17指示灯、2-18槽孔、2-19盒盖、2-51光阑盘本体、2-52压片、2-53环槽、2-54可见光通光孔、2_55红外光通光孔、2_56激光通光孔、2_57分划板、
2-58带分划线的光阑板、2-59观察孔、2-510像纸。
【具体实施方式】
[0031]结合图1?2所示，一种用于机载光电侦察设备多光轴平行性测试的光学装置，其包括平行光管I以及通过支座3与平行光管I连接的靶标光源组件2。
[0032]结合图3~5所示，所述平行光管包括筒体1-1、设置在筒体1-1一端的基板1-2以及设置在筒体1-1另一端的双曲面反射镜组件;所述基板1-2上设置有反光镜座1-3和抛物面反射镜1-4;所述反光镜座1-3穿过抛物面反射镜1-4的中轴，所述反光镜座1-3—端与基板1-2固定连接，另一端设置有反光镜1-5;所述双曲面反射镜组件包括与筒体1-1固定连接的框架1-6和设置在框架1-6中央的双曲面反射镜1-7;所述反光镜1-5的法线与抛物面反射镜1-4的中轴呈45度角，所述抛物面反射镜1-4的焦点与双曲面反射镜1-7的虚焦点重合，所述抛物面反射镜1-4的中轴穿过反光镜1-5的中心，所述反光镜1-5的中心位于双曲面反射镜
1-7的虚焦面上;所述筒体1-1上设置有与反光镜1-5对应的进光孔1-8。
[0033]结合图6?9所述靶标光源组件包括壳体2-1、分别设置在壳体2-1上下两端的安装板2-2和底板2-3;所述安装板2-2下侧通过转轴2-4连接有光阑盘2-5;所述安装板2-2上侧设置有复合照明光源2-6;所述安装板2-2上设置有透光孔2-7，所述透光孔2-7与光阑盘2-5上的通光孔相对应;所述底板2-3上侧设置有电源2-8、视频头2-9以及反射镜2-10;所述底板2-3上设置有出光孔2-11，所述出光孔2-11与透光孔2-7相对应;所述反射镜2_10位于出光孔2-11的一侧，所述视频头2-9与反射镜2-10对应设置;所述电源2-8与复合照明光源2-6连接。
[0034]结合图10所不，所述光阑盘2-5包括光阑盘本体2-51、设置在光阑盘本体2-51背侧的压片2-52;所述光阑盘本体2-51为正侧设置有环槽2-53的圆盘，所述环槽2-53内设置有沿同圆周分布的通光孔，所述通光孔包括可见光通光孔2-54、红外光通光孔2-55以及激光通光孔2-56;所述可见光通光孔2-54上设置有分划板2-57;所述红外光通光孔2_55上设置有带分划线的光阑板2-58;所述压片2-52的一端与光阑盘本体2-51固定连接，所述压片2-52上设置有观察孔2-59;所述观察孔2-59与激光通光孔2-56相对应;所述压片2_52与观察孔2-59之间设置有像纸2-510。
[0035]所述进光孔1-8和出光孔2-11相对应。
[0036]其还包括云台4和三角架5，所述支座3通过云台4与三角架5相连。
[0037]所述三脚架5为碳纤维三脚架。所述云台4为齿轮式云台。
[0038]所述壳体2-1侧部设置有可用于旋转光阑盘2-5的槽孔2-18。所述底板2-3的上侧设置有LED灯2-12，所述LED灯2-12与电源2-8相连。所述壳体2-1的侧部设置有分别用于控制复合照明光源2-6以及LED灯2-12的光源开关2-13和照明开关2-14。所述壳体2-1的侧部设置有与视频头2-9连接的视频接口 2-15。所述壳体2-1侧部设置有与电源2-8连接的充电接口 2-16以及显示电源2-8电量的指示灯2-17。所述壳体2-1上部设置有盒盖2-19，所述盒盖2-19与安装板2-2固定连接。
[0039]结合图4所示，所述筒体1-1外侧设置有把手1-9。所述筒体1-1在框架1-6的外侧设置有前端盖1-10。
[0040]所述透光孔2-7、光阑盘的通光孔、出光孔2-11、进光孔1-8以及反光镜1-5的中心所在平面与平行光管I的焦面(即双曲面反射镜1-7的虚焦面)共面。
[0041]平行光管I和靶标光源组件2内的光路为:光线经透光孔2-7进入光阑的通光孔，再经靶标光源组件2的出光孔2-11进入平行光管I的进光孔1-8后进入筒体1-1，光线在筒体1-I内经反光镜1-5反射到双曲面反射镜1-7上，再由双曲面反射镜1-7反射到抛物面反射镜Ι-α 上，最后由抛物面反射镜 1-4 反射得到平行光，平行光经框架 1-6 射出到筒体 1-1 外。通过视频头2-9观察反射镜2-10内的影像，可对上述光路进行校准。
[0042]使用时，首先将光轴检测仪的筒体1-1与被测装置对准，并通过云台4将二者调整到同轴状态。检测终端由工控机、PCI图像采集卡和检测软件三部分组成，被测装置输出的视频信号经数据线传输至工控机的PCI图像采集卡，通过检测软件对信号进行处理，计算系统光轴不平行度。
[0043]当校验光轴为可见光光轴时，通过槽孔2-18调节光阑盘2-5，使得透光孔2-7、光阑盘2-5的可见光通光孔2-54、出光孔2-11、进光孔1-8、反光镜1-5中心点处于同一直线上并在平行光管I的焦面上。复合照明光源2-6发出可见/红外复合光，复合光经可见光通光孔2-
54、出光孔2-11、进光孔1-8进入平行光管I并由平行光管I准直后由被测装置接收，被测装置的可见光摄像机将接收到的光信号后传输至工控机，工控机分析计算后即得到可见光轴不平行度。
[0044]当校验光轴为红外光光轴时，通过槽孔2-18调节光阑盘2-5，使得透光孔2-7、光阑盘2-5的红外光通光孔2-55、出光孔2-11、进光孔1-8、反光镜1-5中心点处于同一直线上并在平行光管I的焦面上。复合照明光源2-6发出可见/红外复合光，复合光经红外光通光孔2-
55、出光孔2-11、进光孔1-8进入平行光管I并由平行光管I准直后由被测装置接收，被测装置的红外光摄像机将接收到的光信号后传输至工控机，工控机分析计算后即得到红外光轴不平行度。
[0045]当校验光轴为激光光轴时，通过槽孔2-18调节光阑盘2-5，使得透光孔2-7、光阑盘
2-5的激光通光孔5-6、出光孔2-11、进光孔1-8、反光镜1-5中心点处于同一直线上并在平行光管I的焦面上。被测装置发出的激光会在像纸2-510上留下光斑，像纸选用曝光后的照片相纸。被激光烧蚀得到的光斑在复合照明光源2-6的照射下作为红外/可见目标源，再由被测装置上的可见光/红外光摄像机接收可见光/红外光信号，并由工控机分析计算得到激光光轴不平行度。
[0046]以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。
【主权项】
1.一种用于机载光电侦察设备多光轴平行性测试的光学装置，其特征在于，其包括平行光管(I)以及通过支座(3)与平行光管(I)连接的靶标光源组件(2); 所述平行光管包括筒体(1-1)、设置在筒体(1-1) 一端的基板(1-2)以及设置在筒体(1-1)另一端的双曲面反射镜组件;所述基板(1-2)上设置有反光镜座(1-3)和抛物面反射镜(1-4);所述反光镜座(1-3)穿过抛物面反射镜(1-4)的中轴，所述反光镜座(1-3)—端与基板(1-2)固定连接，另一端设置有反光镜(1-5);所述双曲面反射镜组件包括与筒体(1-1)固定连接的框架(1-6)和设置在框架(1-6)中央的双曲面反射镜(1-7);所述反光镜(1-5)的法线与抛物面反射镜(1-4)的中轴呈45度角，所述抛物面反射镜(1-4)的焦点与双曲面反射镜(1-7 )的虚焦点重合，所述抛物面反射镜(1-4 )的中轴穿过反光镜(1-5 )的中心，所述反光镜(1-5)的中心位于双曲面反射镜(1-7)的虚焦面上;所述筒体(1-1)上设置有与反光镜(1-5)对应的进光孔(1-8); 所述靶标光源组件包括壳体(2-1)、分别设置在壳体(2-1)上下两端的安装板(2-2)和底板(2-3);所述安装板(2-2)下侧通过转轴(2-4)连接有光阑盘(2-5);所述安装板(2-2)上侧设置有复合照明光源(2-6);所述安装板(2-2)上设置有透光孔(2-7)，所述透光孔(2-7)与光阑盘(2-5)上的通光孔相对应;所述底板(2-3)上侧设置有电源(2-8)、视频头(2-9)以及反射镜(2-10);所述底板(2-3)上设置有出光孔(2-11)，所述出光孔(2-11)与透光孔(2-7)相对应;所述反射镜(2-10 )位于出光孔(2-11)的一侧，所述视频头(2-9 )与反射镜(2-10 )对应设置;所述电源(2-8)与复合照明光源(2-6)连接； 所述光阑盘(2-5)包括光阑盘本体(2-51)、设置在光阑盘本体(2-51)背侧的压片(2-52);所述光阑盘本体(2-51)为正侧设置有环槽(2-53)的圆盘，所述环槽(2-53)内设置有沿同圆周分布的通光孔，所述通光孔包括可见光通光孔(2-54)、红外光通光孔(2-55)以及激光通光孔(2-56);所述可见光通光孔(2-54)上设置有分划板(2-57);所述红外光通光孔(2-55)上设置有带分划线的光阑板(2-58);所述压片(2-52)的一端与光阑盘本体(2-51)固定连接，所述压片(2-52)上设置有观察孔(2-59);所述观察孔(2-59)与激光通光孔(2-56)相对应;所述压片(2-52)与观察孔(2-59)之间设置有像纸(2-510); 所述进光孔(1-8)和出光孔(2-11)相对应。2.根据权利要求1所述的一种用于机载光电侦察设备多光轴平行性测试的光学装置，其特征在于，所述壳体(2-1)侧部设置有可用于旋转光阑盘(2-5)的槽孔(2-18)。3.根据权利要求1所述的一种用于机载光电侦察设备多光轴平行性测试的光学装置，其特征在于，所述底板(2-3 )的上侧设置有LED灯(2-12)，所述LED灯(2-12 )与电源(2_8 )相连。4.根据权利要求3所述的一种用于机载光电侦察设备多光轴平行性测试的光学装置，其特征在于，所述壳体(2-1)的侧部设置有分别用于控制复合照明光源(2-6)以及LED灯Ο-?〗) 的光源开关 (2-13) 和照明开关 (2-14)。5.根据权利要求4所述的一种用于机载光电侦察设备多光轴平行性测试的光学装置，其特征在于，所述壳体(2-1)的侧部设置有与视频头(2-9)连接的视频接口(2-15)。6.根据权利要求5所述的一种用于机载光电侦察设备多光轴平行性测试的光学装置，其特征在于，所述壳体(2-1)侧部设置有与电源(2-8)连接的充电接口(2-16)以及显示电源(2-8)电量的指示灯(2-17)。7.根据权利要求6所述的一种用于机载光电侦察设备多光轴平行性测试的光学装置，其特征在于，所述壳体(2-1)上部设置有盒盖(2-19)，所述盒盖(2-19)与安装板(2-2)固定连接。8.根据权利要求1所述的一种用于机载光电侦察设备多光轴平行性测试的光学装置，其特征在于，所述筒体(1-1)外侧设置有把手(1-9)。9.根据权利要求1所述的一种用于机载光电侦察设备多光轴平行性测试的光学装置，其特征在于，所述筒体(1-1)在框架(1-6)的外侧设置有前端盖(1-10)。
【文档编号】G01B11/27GK105823444SQ201610301445
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年5月9日
【发明人】张东, 雷正伟, 牛刚, 陈国顺, 吕艳梅, 甄红涛, 李娟 , 夏明飞, 王格芳, 张勇, 马飒飒, 牛满科
【申请人】中国人民解放军63908部队