CN103217066B - 一种双自准直光学***检调管 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双自准直光学***检调管，涉及以采用光学方法为特征的测量装置技术领域。包括壳体，所述壳体内设有两条自准直光学***，第一个自准直光学***和第二个自准直光学***分别经光学器件将光源发射的光照射到被测反光镜上，第一个自准直光学***和第二个自准直光学***所发射的两条光线所成的夹角为锐角。所述检调管采用分光原理和两组分光棱镜，在入射和出射面真空镭射增透膜，以弥补分光造成的光能量损失，在胶合层镀分光膜，控制膜层的厚度，使分光率达到1:1，一条光路提供高精度自准直目标，保证目标的清晰、稳定，解决十字分划板重合检定难题；另一条光路提供读数测微功能，解决零位误差的检定难题。
Description
技术领域
本发明涉及以采用光学方法为特征的测量装置技术领域，尤其涉及一种具有双自准直光学***的集成化处理装置。
背景技术
瞄准设备一般包括经纬仪、方位仪、校零光管、电气标杆仪、磁性水平仪等设备组成，其技术指标正常与否直接关系到导弹命中精度，需定期进行计量检定或校准。目前所有计量手段和方法都是采用多平行光管技术进行检定，此技术不能完全覆盖设备及参数，需要多次重复架设、重复调平，重复性、可靠性和一致性不能保证，计量设备非常庞大，造价昂贵，对环境要求非常严格，只能建在特殊环境下的实验室中，无法满足瞄准设备的遂行计量要求。
常规的检调管设计必须满足一个条件：检调管的焦距为被测瞄准仪焦距的2～3倍以上，如某型瞄准仪的焦距为172mm，检调管焦距就高达500mm，给检调管的小型化、可靠性设计带来极大的问题，不能满足遂行计量保障的需要；此外普通检调管不具备测微功能，无法实现“分划板重合”的检定，在检定工作过程中需配另外的设备如T3000A或T5100A，此设备高达几十万，检定代价极高。单光路设计的检调管无法提供定量测角和读数功能，无法实现方位仪和校零光管的零位误差的检定，也无法在一次调平、一次架设的情况下覆盖俯仰偏差的检定。
传统的瞄准设备检定装置中，瞄准目标组均采用分散式安装方法，即将多个平行光管通过各自固定件，分别安装在同一支架上，容易造成瞄准目标组的技术参数及相对位置发生变化，而且对使用环境温度要求非常严格，不能满足随行计量保障工作。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种双自准直光学***检调管，所述检调管具有体积小、重量轻、操作简单、功能强大、准直目标稳定性和精度高等优点。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种双自准直光学***检调管，包括壳体，其特征在于所述壳体内设有两条自准直光学***，第一个自准直光学***和第二个自准直光学***分别经光学器件将光源发射的光照射到被测反光镜上，第一个自准直光学***和第二个自准直光学***所发射的两条光线所成的夹角为锐角，被测反光镜位于两条光线的交汇处。
优选的：每条自准直光学***包括光源、十字分划板、第一分光棱镜、第一反光镜、第二反光镜、第一物镜、第二物镜和指示分划板，光源发出的光线照亮位于第一物镜和第二物镜组成的物镜组的焦平面上的十字分划板，再经过第一分光棱镜、第一反光镜和第二反光镜后被第一物镜和第二物镜汇聚成一束平行光束射向被测反光镜，如果被测反光镜的反射面垂直于光轴，光线仍按原路返回，经第二物镜、第一物镜、第二反光镜、第一反光镜和第一分光棱镜后成像在位于被测反光镜焦点上的指示分划板上，与指示分划线重合，人眼通过目镜组观察返回的十字现象。
优选的：第一个自准直光学***还包括位于所述十字分划板与第一分光棱镜间的第二分光棱镜。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：所述检调管采用分光原理和两组分光棱镜，在入射和出射面真空镭射增透膜，以弥补分光造成的光能量损失，在胶合层镀分光膜，控制膜层的厚度，使分光率达到1：1，一条光路提供高精度自准直目标，保证目标的清晰、稳定，解决十字分划板重合检定难题；另一条光路提供读数测微功能，解决零位误差的检定难题。利用双折返设计技术，在有限的空间和距离内，在同一外壳内集成设计了两条自准直光学***，解决了检调管焦距依赖被测设备焦距造成的体积庞大、可靠性和稳定性难题，同时满足俯、仰两位置的检定需求。
本发明具有体积小、重量轻、操作简单、功能强大、准直目标稳定性和精度高等一系列优点，解决了自准直目标组设计和瞄准设备检定的一系列难题，即解决了检调管焦距和被测设备焦距之间的难题；解决了多目标法进行瞄准设备计量检定过程的技术复杂、重复调平、重复架设，稳定性差、检定效率低等难题；解决了检调管不具备读数测微功能的难题，覆盖了零位误差和分划板重合检定难题；解决了瞄准设备遂行计量保障难题。此外，该检调管能消除外部结构变形及受环境温度变化影响，保证瞄准目标组指标的稳定性和可靠性，不仅能满足瞄准设备的所有检定需求，还能为其它测角仪器检定装置的设计提供新的方法和手段。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明的原理示意图；
图2是本发明的剖视结构示意图；
图3是自准直测角原理图；
其中：1、光源 2、十字分划板 3、第二分光棱镜 4、第一分光棱镜 5、目镜组 6、第一反光镜 7、第二反光镜 8、第一物镜 9、第二物镜 10、被测反光镜 11、指示分划板 12、物镜组 13、物镜。
具体实施方式
如图1所示，一种双自准直光学***检调管，包括壳体，所述壳体内设有两条自准直光学***。第一个自准直光学***和第二个自准直光学***分别经光学器件将光源发射的光照射到被测反光镜10上，第一个自准直光学***和第二个自准直光学***所发射的两条光线所成的夹角为锐角，被测反光镜10位于两条光线的交汇处，如果被测反光镜的反射面垂直于所述光学***的入射光，光线仍按原路返回。
每条自准直光学***包括光源1、十字分划板2、第一分光棱镜4、第一反光镜6、第二反光镜7、第一物镜8、第二物镜9和指示分划板11。光源1发出的光线照亮位于第一物镜8和第二物镜9组成的物镜组的焦平面上的十字分划板2，再经过第一分光棱镜4、第一反光镜6和第二反光镜7后被第一物镜8和第二物镜9汇聚成一束平行光束射向被测反光镜10，如果被测反光镜10的反射面垂直于光轴，光线仍按原路返回，经第二物镜9、第一物镜8、第二反光镜7、第一反光镜6和第一分光棱镜4后成像在位于被测反光镜10焦点上的指示分划板11上，与指示分划线重合，人眼通过目镜组5观察返回的十字现象。为了减小所述检调管的体积，所述第一个自准直光学***还包括位于所述十字分划板2与第一分光棱镜4间的第二分光棱镜3。
图3为自准直测角原理图，若被测反光镜的反射面不垂直于光轴且有一偏角 ，则反射光线将有的偏角，在目镜中的十字线像将偏移于指示分划线。
设偏移距离为y，则有：
，即：，式中为物镜的焦距，为以弧度表示的被测反光镜偏转角。
图2为检调管的结构剖视图，检调管主要由机械壳体和两路自准直光学***组成，***中光学零件通过各自的紧固件安装在检调管的机械壳体上，十字分划板和指示分划板均设计在物镜组的焦平面上，使其光学***具备两项功能，一项是：十字分划板可作为无穷远目标，当被检设备的望远镜***经过调焦后，能够清晰地瞄准目标从而实现检定的要求。另一项是：检调管具有目镜组及读数测微机构，通过目镜组分别瞄准激光经纬仪光电轴分划板和目镜分划板，读数测微机构可精确地读出两个指示分划板的不重合误差。
检调管的两路自准直光学***在不缩短焦距的前提下，通过光路的折转来实现设备的外形结构尺寸小型化，两个光学***设计为安装在一个铸铁壳体内的结构，使整体结构较小，两个主光轴的共面性和夹角经过精密装调保证，避免分体式光管易受外界因素干扰带来的误差，因装调过程中应力释放较充分，具有较高的稳定性。
壳体采用金属铸件结构，并在零件铸造后和机械加工的过程中进行多次的人工时效处理，以消除铸造及加工残余应力，减小零件变形。作为光学***的基体，在设计时合理布置筋板和加强筋，有效地增强了基体的结构刚度，使其具有较高的稳定性。***内部采用高性能冷光源照明装置，大大降低热失调效应带来的影响，既延长了光源的使用寿命，又避免了由于光源产生热量造成***局部受热变形，造成设备技术参数不稳定。检调管的主光路内分别装有无穷远和3m分划板，可实现对瞄准设备的视准轴与横轴的垂直度、横轴与竖轴的垂直度、调焦误差、自准直分划板与目镜分划板重合误差等绝大部分重要指标的检测。
所述检调管采用分光原理和两组分光棱镜，在入射和出射面真空镭射增透膜，以弥补分光造成的光能量损失，在胶合层镀分光膜，控制膜层的厚度，使分光率达到1：1，一条光路提供高精度自准直目标，保证目标的清晰、稳定，解决十字分划板重合检定难题；另一条光路提供读数测微功能，解决零位误差的检定难题。利用双折返设计技术，在有限的空间和距离内，在同一外壳内集成设计了两条自准直光学***，解决了检调管焦距依赖被测设备焦距造成的体积庞大、可靠性和稳定性难题，同时满足俯、仰两位置的检定需求。
本发明具有体积小、重量轻、操作简单、功能强大、准直目标稳定性和精度高等一系列优点，解决了自准直目标组设计和瞄准设备检定的一系列难题，即解决了检调管焦距和被测设备焦距之间的“瓶颈”难题；解决了多目标法进行瞄准设备计量检定过程的技术复杂、重复调平、重复架设，稳定性差、检定效率低等难题；解决了检调管不具备读数测微功能的难题，覆盖了零位误差和分划板重合检定难题；解决了瞄准设备遂行计量保障难题。此外，该检调管能消除外部结构变形及受环境温度变化影响，保证瞄准目标组指标的稳定性和可靠性，不仅能满足瞄准设备的所有检定需求，还能为其它测角仪器检定装置的设计提供新的方法和手段。
Claims (2)
1.一种双自准直光学***检调管，包括壳体，其特征在于所述壳体内设有两条自准直光学***，第一个自准直光学***和第二个自准直光学***分别经光学器件将光源发射的光照射到被测反光镜（10）上，第一个自准直光学***和第二个自准直光学***所发射的两条光线所成的夹角为锐角，被测反光镜（10）位于两条光线的交汇处；每条自准直光学***包括光源（1）、十字分划板（2）、第一分光棱镜（4）、第一反光镜（6）、第二反光镜（7）、第一物镜（8）、第二物镜（9）和指示分划板（11），光源（1）发出的光线照亮位于第一物镜（8）和第二物镜（9）组成的物镜组的焦平面上的十字分划板（2），再经过第一分光棱镜（4）、第一反光镜（6）和第二反光镜（7）后被第一物镜（8）和第二物镜（9）汇聚成一束平行光束射向被测反光镜（10），如果被测反光镜（10）的反射面垂直于光轴，光线仍按原路返回，经第二物镜（9）、第一物镜（8）、第二反光镜（7）、第一反光镜（6）和第一分光棱镜（4）后成像在位于被测反光镜（10）焦点上的指示分划板（11）上，与指示分划线重合，人眼通过目镜组（5）观察返回的十字现象。
2.根据权利要求1所述的一种双自准直光学***检调管，其特征在于第一个自准直光学***还包括位于所述十字分划板（2）与第一分光棱镜（4）间的第二分光棱镜（3）。
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