一种共面三边感光的光电靶装置的制作方法

本发明属于射击报靶技术领域，涉及一种应用于实弹射击的报靶设备，特别是一种共面三边感光的光电靶装置。

背景技术：

在实弹射击报靶领域，有声波报靶、图像报靶等多种方法手段，在耐用性、可靠性、精确度、重复使用的便捷性等方面有各自的优缺点。超声报靶器具有结构简单方便的优点，但是易受环境温度、空气流动等因素的影响，且报靶精度不易控制。图像识别报靶器使用也较方便，但易受光照、靶纸打碎脱落的影响，尤其是弹孔稍多后不易识别，或在同一弹孔位置根本无法识别，给量大的射击训练带来麻烦。

用垂直方向和水平方向的光栅光束的光电靶，其原理非常简单，但是其精度分辨率低，且在装配时对每个小光束的对准调整非常费时费力，生产工艺性较差，成品率较低。其他类型的光电靶，通常都是设计成两组激光发射接收对，每组中有一个发射光点对应“L”形布置的两条光电接收阵列， 两组阵列不在一个平面上，有一定的相隔距离。此类型的布局，需要四条接收感光边，成本上会有明显增加，同时由于两层感光面有间隔距离，在子弹斜角入射时，会产生计算误差。

为了达到降低靶面要求、提高报靶精度和对减少靶纸耗材等方面的要求，迫切需要设计一种便捷、高效、高精度的报靶设备。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种共面三边感光的光电靶装置，通过安装在一个平面内的三条感光的传感器阵列边条，并用两个专门设计点光源进行照射，当子弹穿过光束时，在边条上产生阴影，通过采集其位置信息处理后，即可计算出子弹在靶框中的位置坐标，进而实现报靶功能。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种共面三边感光的光电靶装置，包括靶框、靶纸、光电传感器阵列板以及点光源，所述靶纸铺设在靶框上，在所述靶纸的左右两侧及顶部的靶框上分别设有左侧光电传感器阵列板、右侧光电传感器阵列板以及正上方光电传感器阵列板，且所述左侧光电传感器阵列板、右侧光电传感器阵列板以及正上方光电传感器阵列板相邻互相垂直；在所述靶纸的下部的靶框上设有两台点光源，所述两台点光源在所述靶纸的左下角和右下角处照向靶纸。

本发明进一步限定的技术方案是：前述的共面三边感光的光电靶装置，所述点光源为大角度点光源，包括依次设置的激光器、凸透镜和圆柱镜，所述激光器发出的激光器光束通过凸透镜后转换成平行光束，所述平行光束经圆柱镜后转换成大角度的点光源发散光束。

前述的共面三边感光的光电靶装置，所述左侧光电传感器阵列板、右侧光电传感器阵列板、正上方光电传感器阵列板与两台点光源同处于靶框表面的同一平面内。

一种共面三边感光的光电靶装置的检测方法，在靶框下方的左右两个角位置布置了两个点光源，分别向对角的两条边进行照射，与点光源相对的光电传感器阵列板上能接收到稳定的光照信号；当子弹穿过靶框时，来自两个光源的光束将被遮挡一部分，在遮挡的阴影部位光电传感器阵列板在相应的点位就会有交变光电信号输出，由光电传感器阵列板输出被遮挡光束的夹角，再通过计算得出子弹在靶纸上的具体坐标，从而报出子弹在靶纸上的靶数。

进一步的，前述的共面三边感光的光电靶装置的检测方法，计算子弹坐标的步骤如下：设定A点光源与B点光源的距离为L，A点光源被遮挡的光束夹角为Ac，B点光源被遮挡的光束夹角为Bc，则弹着点的坐标为（x，y），

y = L/（ctg（Ac）+ctg（Bc））

x = y*ctg（Ac）。

本发明的有益效果是：

本发明通过光电传感器识别弹着点，不受环境温度湿度、光照及空气流动等因素的影响，报靶准确，同时对于同一弹着点的弹孔、靶纸打碎或靶纸脱落的情况本装置也可准确识别，有效解决量大射击训练时带来的各种困扰；本发明的报靶装置相对于传统类型的光电靶，生产装配简单，产品良品率高，且对弹道的计算准确，是一种便捷、高效、高精度的报靶设备。

附图说明

图1是本发明总体结构示意图。

图2是本发明的双点光源照射形成光栅网的示意图。

图3是上方阵列板为两个光源共用形成单边双影的示意图。

图4是本发明大角度点光源内部结构示意图。

图5是本发明弹着点坐标计算示意图。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供一种共面三边感光的光电靶装置，如图1至图4所示，包括靶框3、靶纸7、光电传感器阵列板以及左侧点光源1和右侧点光源2，靶框3大于靶纸的面积，靶纸张贴在靶框中，在靶纸的左右两侧及顶部的靶框上分别设有左侧光电传感器阵列板4、右侧光电传感器阵列板6以及正上方光电传感器阵列板5，且左侧光电传感器阵列板、右侧光电传感器阵列板以及正上方光电传感器阵列板相邻互相垂直；在靶纸的下部的靶框上设有左侧点光源1和右侧点光源2，两台点光源在靶纸的左下角和右下角处照向靶纸。本实施例点光源为大角度点光源，包括依次设置的激光器9、凸透镜10和圆柱镜11，激光器发出的激光器光束12通过凸透镜后转换成平行光束13，平行光束经圆柱镜后转换成大角度的点光源发散光束14；点光源发出的是发散形光束，和对面的两条传感器阵列组成光线发射和接收关系。点光源和每个阵列板上的传感器接收点形成一条光线，所有的传感器点和点光源间的光线形成了一个高密度的光栅网，左侧光电传感器阵列板、右侧光电传感器阵列板、正上方光电传感器阵列板与两台点光源同处于靶框表面的同一平面内。

本实施例共面三边感光的光电靶装置的检测方法，在靶框下方的左右两个角位置布置了两个点光源，分别向对角的两条边进行照射，与点光源相对的光电传感器阵列板上能接收到稳定的光照信号；当子弹穿过靶框时，来自两个光源的光束将被遮挡一部分，在遮挡的阴影部位光电传感器阵列板在相应的点位就会有交变光电信号输出，由光电传感器阵列板输出被遮挡光束的夹角，再通过计算得出子弹在靶纸上的具体坐标，从而报出子弹在靶纸上的靶数。本实施例在实际工作时，当子弹8穿过靶纸7区域时，也即子弹穿过光栅网时，必定会遮挡光栅的局部交叉光线，在三条传感器阵列板上留下两处阴影S1、S2；通过S1和S2的位置信息，可以计算出子弹的坐标数据，由此实现了报靶的功能。如图3所示，上方传感器阵列板5的两端为D、E，其和两个光源点的交叉连线焦点为C。当子弹经过三角形CDE区域时，会在正上方光电传感器阵列板5上同时形成两个阴影；本发明的特点就是可以在该条阵列板上采集在两个点光源照射下的重影信息。

本实施例的计算子弹坐标的步骤如下：如图5所示，设定A点光源与B点光源的距离为L，A点光源被遮挡的光束夹角为Ac，B点光源被遮挡的光束夹角为Bc，则弹着点的坐标为（x，y），

y = L / （ctg（Ac）+ctg（Bc））

x = y * ctg（Ac）。

以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。