專利名稱:一種雙自準直光學系統檢調管的制作方法
技術領域：
本發明涉及以采用光學方法為特征的測量裝置技術領域：
，尤其涉及一種具有雙自準直光學系統的集成化處理裝置。
背景技術：
瞄準設備一般包括經緯儀、方位儀、校零光管、電氣標桿儀、磁性水平儀等設備組成，其技術指標正常與否直接關系到導彈命中精度，需定期進行計量檢定或校準。目前所有計量手段和方法都是采用多平行光管技術進行檢定，此技術不能完全覆蓋設備及參數，需要多次重復架設、重復調平，重復性、可靠性和一致性不能保證，計量設備非常龐大，造價昂貴，對環境要求非常嚴格，只能建在特殊環境下的實驗室中，無法滿足瞄準設備的遂行計量要求。
常規的檢調管設計必須滿足一個條件:檢調管的焦距為被測瞄準儀焦距的2 3倍以上，如某型瞄準儀的焦距為172mm，檢調管焦距就高達500mm，給檢調管的小型化、可靠性設計帶來極大的問題，不能滿足遂行計量保障的需要；此外普通檢調管不具備測微功能，無法實現“分劃板重合”的檢定，在檢定工作過程中需配另外的設備如T3000A或T5100A，此設備高達幾十萬，檢定代價極高。單光路設計的檢調管無法提供定量測角和讀數功能，無法實現方位儀和校零光管的零位誤差的檢定，也無法在一次調平、一次架設的情況下覆蓋俯仰偏差的檢定。
傳統的瞄準設備檢定裝置中，瞄準目標組均采用分散式安裝方法，即將多個平行光管通過各自固定件，分別安裝在同一支架上，容易造成瞄準目標組的技術參數及相對位置發生變化，而且對使用環境溫度要求非常嚴格，不能滿足隨行計量保障工作。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種雙自準直光學系統檢調管，所述檢調管具有體積小、重量輕、操作簡單、功能強大、準直目標穩定性和精度高等優點。
為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是:一種雙自準直光學系統檢調管，包括殼體，其特征在于所述殼體內設有兩條自準直光學系統，第一個自準直光學系統和第二個自準直光學系統分別經光學器件將光源發射的光照射到被測反光鏡上，第一個自準直光學系統和第二個自準直光學系統所發射的兩條光線所成的夾角為銳角，被測反光鏡位于兩條光線的交匯處。
優選的:每條自準直光學系統包括光源、十字分劃板、第一分光棱鏡、第一反光鏡、第二反光鏡、第一物鏡、第二物鏡和指不分劃板，光源發出的光線照亮位于第一物鏡和第二物鏡組成的物鏡組的焦平面上的十字分劃板，再經過第一分光棱鏡、第一反光鏡和第二反光鏡后被第一物鏡和第二物鏡匯聚成一束平行光束射向被測反光鏡，如果被測反光鏡的反射面垂直于光軸，光線仍按原路返回，經第二物鏡、第一物鏡、第二反光鏡、第一反光鏡和第一分光棱鏡后成像在位于被測反光鏡焦點上的指示分劃板上，與指示分劃線重合，人眼通過目鏡組觀察返回的十字現象。
優選的:第一個自準直光學系統還包括位于所述十字分劃板與第一分光棱鏡間的第二分光棱鏡。
采用上述技術方案所產生的有益效果在于:所述檢調管采用分光原理和兩組分光棱鏡，在入射和出射面真空鐳射增透膜，以彌補分光造成的光能量損失，在膠合層鍍分光膜，控制膜層的厚度，使分光率達到1:1，一條光路提供高精度自準直目標，保證目標的清晰、穩定，解決十字分劃板重合檢定難題；另一條光路提供讀數測微功能，解決零位誤差的檢定難題。利用雙折返設計技術，在有限的空間和距離內，在同一外殼內集成設計了兩條自準直光學系統，解決了檢調管焦距依賴被測設備焦距造成的體積龐大、可靠性和穩定性難題，同時滿足俯、仰兩位置的檢定需求。
本發明具有體積小、重量輕、操作簡單、功能強大、準直目標穩定性和精度高等一系列優點，解決了自準直目標組設計和瞄準設備檢定的一系列難題，即解決了檢調管焦距和被測設備焦距之間的難題；解決了多目標法進行瞄準設備計量檢定過程的技術復雜、重復調平、重復架設，穩定性差、檢定效率低等難題；解決了檢調管不具備讀數測微功能的難題，覆蓋了零位誤差和分劃板重合檢定難題；解決了瞄準設備遂行計量保障難題。此外，該檢調管能消除外部結構變形及受環境溫度變化影響，保證瞄準目標組指標的穩定性和可靠性，不僅能滿足瞄準設備的所有檢定需求，還能為其它測角儀器檢定裝置的設計提供新的方法和手段。
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明。
圖1是本發明的原理示意圖；
圖2是本發明的剖視結構示意圖；
圖3是自準直測角原理圖；
其中:1、光源2、十字分劃板3、第二分光棱鏡4、第一分光棱鏡5、目鏡組6、第一反光鏡7、第二反光鏡8、第一物鏡9、第二物鏡10、被測反光鏡11、指示分劃板12、物鏡組13、物鏡。
具體實施方式
如圖1所示，一種雙自準直光學系統檢調管，包括殼體，所述殼體內設有兩條自準直光學系統。第一個自準直光學系統和第二個自準直光學系統分別經光學器件將光源發射的光照射到被測反光鏡10上，第一個自準直光學系統和第二個自準直光學系統所發射的兩條光線所成的夾角為銳角，被測反光鏡10位于兩條光線的交匯處，如果被測反光鏡的反射面垂直于所述光學系統的入射光，光線仍按原路返回。
每條自準直光學系統包括光源1、十字分劃板2、第一分光棱鏡4、第一反光鏡6、第二反光鏡7、第一物鏡8、第二物鏡9和指不分劃板11。光源I發出的光線照亮位于第一物鏡8和第二物鏡9組成的物鏡組的焦平面上的十字分劃板2，再經過第一分光棱鏡4、第一反光鏡6和第二反光鏡7后被第一物鏡8和第二物鏡9匯聚成一束平行光束射向被測反光鏡10，如果被測反光鏡10的反射面垂直于光軸，光線仍按原路返回，經第二物鏡9、第一物鏡8、第二反光鏡7、第一反光鏡6和第一分光棱鏡4后成像在位于被測反光鏡10焦點上的指示分劃板11上，與指示分劃線重合，人眼通過目鏡組5觀察返回的十字現象。為了減小所述檢調管的體積，所述第一個自準直光學系統還包括位于所述十字分劃板2與第一分光棱鏡4間的第二分光棱鏡3。
圖3為自準直測角原理圖，若被測反光鏡的反射面不垂直于光軸且有一偏角Je，則反射光線將有I*的偏角，在目鏡中的十字線像將偏移于指示分劃線。
設偏移距離為y,則有:
1=2/31^,即:Jf=j/2/,式中/為物鏡的焦距I力以弧度表示的被測反光鏡偏轉角。
圖2為檢調管的結構剖視圖，檢調管主要由機械殼體和兩路自準直光學系統組成，系統中光學零件通過各自的緊固件安裝在檢調管的機械殼體上，十字分劃板和指示分劃板均設計在物鏡組的焦平面上，使其光學系統具備兩項功能，一項是:十字分劃板可作為無窮遠目標，當被檢設備的望遠鏡系統經過調焦后，能夠清晰地瞄準目標從而實現檢定的要求。另一項是:檢調管具有目鏡組及讀數測微機構，通過目鏡組分別瞄準激光經緯儀光電軸分劃板和目鏡分劃板，讀數測微機構可精確地讀出兩個指示分劃板的不重合誤差。
檢調管的兩路自準直光學系統在不縮短焦距的前提下，通過光路的折轉來實現設備的外形結構尺寸小型化，兩個光學系統設計為安裝在一個鑄鐵殼體內的結構，使整體結構較小，兩個主光軸的共面性和夾角經過精密裝調保證，避免分體式光管易受外界因素干擾帶來的誤差，因裝調過程中應力釋放較充分，具有較高的穩定性。
殼體采用金屬鑄件結構，并在零件鑄造后和機械加工的過程中進行多次的人工時效處理，以消除鑄造及加工殘余應力，減小零件變形。作為光學系統的基體，在設計時合理布置筋板和加強筋，有效地增強了基體的結構剛度，使其具有較高的穩定性。系統內部采用高性能冷光源照明裝置，大大降低熱失調效應帶來的影響，既延長了光源的使用壽命，又避免了由于光源產生熱量造成系統局部受熱變形，造成設備技術參數不穩定。檢調管的主光路內分別裝有無窮遠和3m分劃板，可實現對瞄準設備的視準軸與橫軸的垂直度、橫軸與豎軸的垂直度、調焦誤差、自準直分劃板與目鏡分劃板重合誤差等絕大部分重要指標的檢測。
所述檢調管采用分光原理和兩組分光棱鏡，在入射和出射面真空鐳射增透膜，以彌補分光造成的光能量損失，在膠合層鍍分光膜，控制膜層的厚度，使分光率達到1:1，一條光路提供高精度自準直目標，保證目標的清晰、穩定，解決十字分劃板重合檢定難題；另一條光路提供讀數測微功能，解決零位誤差的檢定難題。利用雙折返設計技術，在有限的空間和距離內，在同一外殼內集成設計了兩條自準直光學系統，解決了檢調管焦距依賴被測設備焦距造成的體積龐大、可靠性和穩定性難題，同時滿足俯、仰兩位置的檢定需求。
本發明具有體積小、重量輕、操作簡單、功能強大、準直目標穩定性和精度高等一系列優點，解決了自準直目標組設計和瞄準設備檢定的一系列難題，即解決了檢調管焦距和被測設備焦距之間的“瓶頸”難題；解決了多目標法進行瞄準設備計量檢定過程的技術復雜、重復調平、重復架設，穩定性差、檢定效率低等難題；解決了檢調管不具備讀數測微功能的難題，覆蓋了零位誤差和分劃板重合檢定難題；解決了瞄準設備遂行計量保障難題。此夕卜，該檢調管能消除外部結構變形及受環境溫度變化影響，保證瞄準目標組指標的穩定性和可靠性，不僅能滿足瞄準設備的所有檢定需求，還能為其它測角儀器檢定裝置的設計提供新的方法和手段。
權利要求
1.一種雙自準直光學系統檢調管，包括殼體，其特征在于所述殼體內設有兩條自準直光學系統，第一個自準直光學系統和第二個自準直光學系統分別經光學器件將光源發射的光照射到被測反光鏡(10)上，第一個自準直光學系統和第二個自準直光學系統所發射的兩條光線所成的夾角為銳角，被測反光鏡(10)位于兩條光線的交匯處。
2.根據權利要求
1所述的一種雙自準直光學系統檢調管，其特征在于每條自準直光學系統包括光源(I)、十字分劃板(2)、第一分光棱鏡(4)、第一反光鏡(6)、第二反光鏡(7)、第一物鏡(8)、第二物鏡(9)和指示分劃板(11)，光源(I)發出的光線照亮位于第一物鏡(8)和第二物鏡(9)組成的物鏡組的焦平面上的十字分劃板(2)，再經過第一分光棱鏡(4)、第一反光鏡(6)和第二反光鏡(7)后被第一物鏡(8)和第二物鏡(9)匯聚成一束平行光束射向被測反光鏡(10)，如果被測 反光鏡(10)的反射面垂直于光軸，光線仍按原路返回，經第二物鏡(9)、第一物鏡(8)、第二反光鏡(7)、第一反光鏡(6)和第一分光棱鏡(4)后成像在位于被測反光鏡(10)焦點上的指示分劃板(11)上，與指示分劃線重合，人眼通過目鏡組(5)觀察返回的十字現象。
3.根據權利要求
2所述的一種雙自準直光學系統檢調管,其特征在于第一個自準直光學系統還包括位于所述十字分劃板(2)與第一分光棱鏡(4)間的第二分光棱鏡(3)。
專利摘要
本發明公開了一種雙自準直光學系統檢調管，涉及以采用光學方法為特征的測量裝置技術領域：
。包括殼體，所述殼體內設有兩條自準直光學系統，第一個自準直光學系統和第二個自準直光學系統分別經光學器件將光源發射的光照射到被測反光鏡上，第一個自準直光學系統和第二個自準直光學系統所發射的兩條光線所成的夾角為銳角。所述檢調管采用分光原理和兩組分光棱鏡，在入射和出射面真空鐳射增透膜，以彌補分光造成的光能量損失，在膠合層鍍分光膜，控制膜層的厚度，使分光率達到1:1，一條光路提供高精度自準直目標，保證目標的清晰、穩定，解決十字分劃板重合檢定難題；另一條光路提供讀數測微功能，解決零位誤差的檢定難題。
文檔編號F41G1/54GKCN103217066SQ201310101560
公開日2013年7月24日 申請日期2013年3月27日
發明者雷正偉, 劉福, 馮廣斌, 華翔, 牛滿科, 張軍, 王勝磊, 耿斌, 劉海濤, 賈波 申請人:中國人民解放軍63908部隊導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan