本發(fā)明涉及激光射擊訓(xùn)練產(chǎn)品的光軸平行度檢查裝置，特別是涉及一種校準(zhǔn)或檢查激光發(fā)射機(jī)的激光發(fā)射軸方向與瞄準(zhǔn)鏡光軸方向平行度的棱鏡反射式校準(zhǔn)儀及其校準(zhǔn)方法。

背景技術(shù)：

在激光交戰(zhàn)訓(xùn)練中，在槍或炮等武器上加裝激光發(fā)射機(jī)，其激光束必須和瞄準(zhǔn)線（或瞄準(zhǔn)鏡）一致，激光才能打在瞄準(zhǔn)點(diǎn)上。因此通常應(yīng)將激光光軸和瞄準(zhǔn)線嚴(yán)格調(diào)整成平行關(guān)系，即能對遠(yuǎn)距離的目標(biāo)進(jìn)行準(zhǔn)確打擊。

為了校準(zhǔn)或檢查兩個光軸的平行度，通常使用在長距離通道上將激光束打在網(wǎng)格板上，用攝像頭觀察激光光斑中心與瞄準(zhǔn)點(diǎn)之間的相對位置尺寸的方法。此方法要求有相對較暗的環(huán)境，并且要求較遠(yuǎn)的空間場地才能達(dá)到一定的校準(zhǔn)精度。

在激光交戰(zhàn)產(chǎn)品使用中，一般環(huán)境都較為惡劣，空間和環(huán)境光都有很多的局限，無法在訓(xùn)練現(xiàn)場開展有效的檢查測量工作。

如何解決上述問題，并且方便進(jìn)行兩個光軸的平行度檢查，確保激光發(fā)射機(jī)瞄準(zhǔn)精度的準(zhǔn)確性，并能便捷使用，是激光交戰(zhàn)射擊訓(xùn)練產(chǎn)品生產(chǎn)和使用中急需解決的難題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是激光發(fā)射機(jī)中激光光軸和瞄準(zhǔn)光軸平行校準(zhǔn)的需求，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種棱鏡反射式校準(zhǔn)儀。

為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種棱鏡反射式校準(zhǔn)儀，包括顯示器，還包括箱體，箱體內(nèi)設(shè)有并排的攝像頭和平行光管，攝像頭與顯示器連接，平行光管可在暗背景下產(chǎn)生目標(biāo)瞄準(zhǔn)用的亮十字分劃線，箱體內(nèi)還設(shè)有第一三垂棱鏡，第一三垂棱鏡的兩端分別位于攝像頭與平行光管相鄰部位的正下方，第一三垂棱鏡具有三個相互垂直的反射面，第一三垂棱鏡的一端可接收從正上方投射下的平行光管的光束，另一端可將該光束平行反射至攝像頭內(nèi)，箱體上正對攝像頭遠(yuǎn)離第一三垂棱鏡的部位設(shè)有激光入射窗口，箱體外設(shè)有反射棱鏡組，反射棱鏡組包括入射口和出射口，入射口正對平行光管遠(yuǎn)離第一三垂棱鏡的部位，檢測時，被檢測激光發(fā)射機(jī)的激光發(fā)射筒正對激光入射窗口，被檢測激光發(fā)射機(jī)的瞄準(zhǔn)鏡正對出射口。

技術(shù)效果：校準(zhǔn)儀的箱體產(chǎn)生一個瞄準(zhǔn)用的無窮遠(yuǎn)亮十字分劃線目標(biāo)，以提供激光發(fā)射機(jī)的瞄準(zhǔn)對準(zhǔn)，被測激光發(fā)射機(jī)的瞄準(zhǔn)鏡對準(zhǔn)本發(fā)明裝置的亮十字分劃線，將激光射入激光入射窗口，當(dāng)激光入射進(jìn)校準(zhǔn)儀后，通過顯示器可以看到激光光斑的位置，查看亮十字線圖像和光斑中心的重合度，就可進(jìn)行激光發(fā)射機(jī)兩個光軸的校準(zhǔn)或平行性的檢查。本發(fā)明采用三垂棱鏡的光束反射設(shè)計，可以實現(xiàn)高精度的光束方向控制，達(dá)到高精度的雙光軸平行度校準(zhǔn)或檢查，使得整機(jī)校準(zhǔn)精度高、結(jié)構(gòu)簡單、加工工藝簡化、調(diào)整操作方便、可靠；此外，本發(fā)明的整機(jī)裝置在使用時只需在各種簡單的工作臺上即可進(jìn)行操作，無需環(huán)境、場地的光照、大小要求，生產(chǎn)、工作效率將大大提高。

本發(fā)明進(jìn)一步限定的技術(shù)方案是：

進(jìn)一步的，平行燈管包括燈管管體、分劃照明燈、分劃板和準(zhǔn)直鏡頭，分劃照明燈位于燈管管體的頂部，分劃板位于分劃照明燈的正下方，準(zhǔn)直鏡頭位于燈管管體的底部管口。

前所述的棱鏡反射式校準(zhǔn)儀，反射棱鏡組包括依次連接的出光筒、第二三垂棱鏡和第三三垂棱鏡，第一三垂棱鏡、第二三垂棱鏡和第三三垂棱鏡的結(jié)構(gòu)相同且外部均設(shè)有棱鏡殼，出光筒的筒口位于入射口位置，激光可從入射口入射，經(jīng)出光筒、第二三垂棱鏡和第三三垂棱鏡后，從出射口平行射出。

前所述的棱鏡反射式校準(zhǔn)儀，反射棱鏡組具有折疊旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，出光筒、第二三垂棱鏡和第三三垂棱鏡相互通過圓筒套接，且用鎖緊螺釘進(jìn)行緊固。

前所述的棱鏡反射式校準(zhǔn)儀，箱體內(nèi)還設(shè)有電源模塊，攝像頭、平行光管分別與電源模塊連接。

前所述的棱鏡反射式校準(zhǔn)儀，激光入射窗口設(shè)有衰減片。

前所述的棱鏡反射式校準(zhǔn)儀，衰減片配有可切換鏡片結(jié)構(gòu)，并可通過旋轉(zhuǎn)或套接更換不同衰減系數(shù)的衰減片。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種上述任意一項方案的棱鏡反射校準(zhǔn)儀的校準(zhǔn)方法，包括以下步驟：

s1、將攝像頭調(diào)焦在無窮遠(yuǎn)處；

s2、打開分劃照明燈，使平行光管產(chǎn)生暗背景下的亮十字分劃線，用作目標(biāo)瞄準(zhǔn)；第一三垂棱鏡將平行光管的部分光束反射至攝像頭內(nèi)，并在顯示器上形成對應(yīng)亮十字線圖像；

s3、打開被檢測的激光發(fā)射機(jī)，將激光發(fā)射機(jī)的瞄準(zhǔn)鏡對準(zhǔn)亮十字分劃線；

s4、發(fā)射激光束，激光束從激光發(fā)射筒經(jīng)激光入射窗口射入攝像頭內(nèi)，并在顯示器上呈現(xiàn)激光光斑，與亮十字線圖像合成組合圖形；

s5、觀察顯示器上的激光光斑中心與亮十字線圖像是否重合，若重合，則表示被測入射激光束和瞄準(zhǔn)線平行，若不重合，則判定被檢測激光發(fā)射機(jī)的兩個光軸不平行，并對被檢測激光發(fā)射機(jī)的發(fā)射和瞄準(zhǔn)光軸進(jìn)行調(diào)整；

s6、調(diào)整第二三垂棱鏡和第三三垂棱鏡之間的折疊夾角以及旋轉(zhuǎn)方向，改變瞄準(zhǔn)鏡與亮十字分劃線的相對位置，以使亮十字線能擺放到瞄準(zhǔn)鏡的正前方中央位置，便于瞄準(zhǔn)鏡良好觀察。

本發(fā)明的有益效果是：

（1）本發(fā)明中，反射棱鏡組采用兩個三垂棱鏡相對放置，將平行光管產(chǎn)生的瞄準(zhǔn)目標(biāo)的光路進(jìn)行了兩次改變方向反射，按原方向射出，通過兩個棱鏡間折疊夾角和轉(zhuǎn)角調(diào)整，可在任意位置將光線射出，可以實現(xiàn)大范圍任意位置的瞄準(zhǔn)目標(biāo)窗口布置需要，適應(yīng)了各種不同型號的產(chǎn)品激光窗口和瞄準(zhǔn)鏡窗口位置差異的需求，用于各種激光發(fā)射機(jī)的激光軸和瞄準(zhǔn)軸不同的相對位置使用；

（2）本發(fā)明中，攝像頭中亮十字線圖像來自平行光管，通過三垂棱鏡將平行光管的部分平行光反射到攝像頭，自動就能生成亮十字線圖像，無需另外制作顯示分劃；

（3）本發(fā)明中，攝像頭入射口徑采用分區(qū)設(shè)計，入射光中部分區(qū)域為分劃回射光，另外一部分區(qū)域為被測激光的入射光，實現(xiàn)了分區(qū)光束的圖像合成；

（4）本發(fā)明中，由于三垂棱鏡的反射光和入射光有嚴(yán)格的平行度關(guān)系，因此整機(jī)的光軸平行性具有可靠的精度，而且對其他零部件的制造和組裝的要求較低，產(chǎn)品最終的校準(zhǔn)光軸平行性能非常可靠；

（5）本發(fā)明中，激光束直射攝像頭時，激光的亮度過大，產(chǎn)生的圖像將失真，本發(fā)明設(shè)計了衰減窗口，窗口為衰減片，在保證不影響激光束的光斑和中心位置的前提下，對激光強(qiáng)度能進(jìn)行適當(dāng)?shù)臏p弱。

附圖說明

圖1為實施例1的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為實施例1的箱體內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為反射棱鏡組示意圖；

圖4為反射棱鏡組的分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為三垂棱鏡對光束反射的特性示意圖；

圖6為瞄準(zhǔn)線遠(yuǎn)離激光入射窗口的位置示意圖；

圖7為瞄準(zhǔn)線位于激光入射窗口上方的位置示意圖；

其中：1-顯示器；2-箱體；201-激光入射窗口；3-攝像頭；4-平行光管；401-燈管管體；402-分劃照明燈；403-分劃板；404-準(zhǔn)直鏡頭；5-第一三垂棱鏡；6-反射棱鏡組；601-入射口；602-出射口；603-出光筒；604-第二三垂棱鏡；605-第三三垂棱鏡；606-圓筒；607-鎖緊螺釘；7-電源模塊；8-衰減片；9-瞄準(zhǔn)鏡；10-激光發(fā)射筒；11-激光發(fā)射機(jī)。

具體實施方式

實施例1

一種棱鏡反射式校準(zhǔn)儀，結(jié)構(gòu)如圖1~7所示。

參照圖1、2，該校準(zhǔn)儀包括顯示器1，還包括箱體2，箱體2內(nèi)設(shè)有并排的攝像頭3和和平行光管4，還設(shè)有電源模塊7。顯示器1與攝像頭3連接，攝像頭3、平行光管4分別與電源模塊7連接。

平行燈管包括燈管管體401、分劃照明燈402、分劃板403和準(zhǔn)直鏡頭404，分劃照明燈402位于燈管管體401的頂部，分劃板403位于分劃照明燈402的正下方，準(zhǔn)直鏡頭404位于燈管管體401的底部管口。平行光管4可在暗背景下產(chǎn)生目標(biāo)瞄準(zhǔn)用的亮十字分劃線。

箱體2內(nèi)還設(shè)有第一三垂棱鏡5。第一三垂棱鏡5的兩端分別位于攝像頭3與平行光管4相鄰部位的正下方，一端可接收從正上方投射下的平行光管4的光束，另一端可將該光束平行反射至攝像頭3內(nèi)。箱體2上正對攝像頭3遠(yuǎn)離第一三垂棱鏡5的部位設(shè)有激光入射窗口201。

箱體2外設(shè)有反射棱鏡組6。反射棱鏡組6包括入射口601和出射口602，入射口601正對平行光管4遠(yuǎn)離第一三垂棱鏡5的部位，檢測時，被檢測激光發(fā)射機(jī)11的激光發(fā)射筒10正對激光入射窗口201，被檢測激光發(fā)射機(jī)11的瞄準(zhǔn)鏡9正對出射口602。

參照圖3、4，反射棱鏡組6包括依次連接的出光筒603、第二三垂棱鏡604和第三三垂棱鏡605。反射棱鏡組6具有折疊旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，出光筒603、第二三垂棱鏡604和第三三垂棱鏡605相互通過圓筒606套接，且用鎖緊螺釘607進(jìn)行緊固，可防止脫落和角度調(diào)整后的緊固。反射棱鏡組6經(jīng)出光筒603底部的四個螺釘安裝到箱體2的正面。出光筒603的筒口位于入射口601位置，其位置對應(yīng)于平行光管4的前方，其光路對應(yīng)于被第一三垂棱鏡5的棱鏡殼遮擋以外部分的平行光管4輸出光，激光可從入射口601入射，經(jīng)出光筒603、第二三垂棱鏡604和第三三垂棱鏡605后，從出射口602平行射出。第一三垂棱鏡5、第二三垂棱鏡604和第三三垂棱鏡605的外部均設(shè)有棱鏡殼。

參照圖5，第一三垂棱鏡5、第二三垂棱鏡604和第三三垂棱鏡605的結(jié)構(gòu)相同。包括a、b、c三個相互垂直的反射面，激光束從三垂棱鏡的底部入射后，經(jīng)a、b、c三個反射面發(fā)生三次全反射，仍然從底部出射。當(dāng)a、b、c三個反射面互相垂直時，即a⊥b、b⊥c、c⊥a，底部的出射光和入射光將完全平行，不隨入射角的變化而影響。因此棱鏡的姿態(tài)有滾動或搖擺等變化時，出射光的方向始終保持不變，保持高精度的平行性。整機(jī)設(shè)計了三個三垂棱鏡，用于對光路的分解和轉(zhuǎn)折傳遞。

參照圖6、7，反射棱鏡組6設(shè)計為折疊旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其第三三垂棱鏡605的出射口602能由第二三垂棱鏡604和第三三垂棱鏡605的折疊狀態(tài)和整體圍繞出光筒603旋轉(zhuǎn)而變化。在該出射口602內(nèi)，能清楚看到無窮遠(yuǎn)的瞄準(zhǔn)分劃目標(biāo)，為暗背景下的亮十字分劃線。出射口602的位置變化范圍為以出光筒603為中心，等于以第二三垂棱鏡604和第三三垂棱鏡605的反光軸間距為半徑的圓形區(qū)域的兩倍。

上述棱鏡反射式校準(zhǔn)儀的使用步驟如下：

s1、將攝像頭3調(diào)焦在無窮遠(yuǎn)處，用于進(jìn)行激光光斑的成像，顯示光斑的樣式；

s2、打開分劃照明燈402，使平行光管4產(chǎn)生暗背景下的無窮遠(yuǎn)的亮十字分劃線，用作目標(biāo)瞄準(zhǔn)；第一三垂棱鏡5將平行光管4的部分光束反射至攝像頭3內(nèi)，并在顯示器1上形成對應(yīng)亮十字線圖像；

s3、打開被檢測的激光發(fā)射機(jī)11，將激光發(fā)射機(jī)11的瞄準(zhǔn)鏡9對準(zhǔn)亮十字分劃線；

s4、發(fā)射激光束，激光束從激光發(fā)射筒10經(jīng)激光入射窗口201射入攝像頭3內(nèi)，并在顯示器1上呈現(xiàn)激光光斑，與亮十字線圖像合成組合圖形；

s5、觀察顯示器1上的激光光斑中心與亮十字線圖像是否重合，若重合，則表示被測入射激光束和瞄準(zhǔn)線平行，若不重合，則判定被檢測激光發(fā)射機(jī)的兩個光軸不平行，并對被檢測激光發(fā)射機(jī)的發(fā)射和瞄準(zhǔn)光軸進(jìn)行調(diào)整；

s6、調(diào)整第二三垂棱鏡604和第三三垂棱鏡605之間的折疊夾角以及旋轉(zhuǎn)方向，改變瞄準(zhǔn)鏡9與亮十字分劃線的相對位置，以使亮十字線能擺放到瞄準(zhǔn)鏡9的正前方中央位置，便于瞄準(zhǔn)鏡9良好觀察

實施例2

在特殊的激光發(fā)射機(jī)外形需求下，可將實施例1所述校準(zhǔn)儀側(cè)面向下，按立式的狀態(tài)工作。

實施例3

實施例1所述校準(zhǔn)儀與三維調(diào)節(jié)臺組合工作，方便被測激光發(fā)射機(jī)11的擺放和對準(zhǔn)，以提高工作效率。

除上述實施例外，本發(fā)明還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。