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基于反射光路的微光夜視儀分辨率檢測裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于反射光路設(shè)計的微光儀器分辨率檢測裝置，包括分辨率靶板、反射式光路、激光器、激光器功率控制模塊、保護(hù)玻璃，供電系統(tǒng)及殼體。反射式光路采用拋物面反射鏡，分辨率靶板置于拋物面反射鏡的像方焦平面上。本實用新型利用拋物面反射鏡構(gòu)成反射式光學(xué)系統(tǒng)，設(shè)計構(gòu)思巧妙，實用有效，有效改善了傳統(tǒng)檢測方法中設(shè)備工具無法便攜的缺點(diǎn)，提高了野外條件下微光儀器性能的快速精確、安全高效的檢測能力。
【專利說明】基于反射光路的微光夜視儀分辨率檢測裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于微光夜視儀技術(shù)性能檢測領(lǐng)域，具體涉及一種檢查微光儀器視場中心分辨率的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]視場中心分辨率是衡量微光夜視儀器技戰(zhàn)術(shù)性能的重要指標(biāo)，它體現(xiàn)了微光夜視儀器對目標(biāo)細(xì)節(jié)的分辨能力。視場中心分辨率會隨著微光儀器的配備、使用、維修、儲存時間的推移，出現(xiàn)性能老化、增益下降等分辨率降低問題，適時準(zhǔn)確地對視場中心分辨率進(jìn)行科學(xué)鑒定，對不合格的儀器進(jìn)行維修，是確保使用人員夜間訓(xùn)練和夜間戰(zhàn)斗能力的有力措施。
[0003]微光儀器視場中心分辨率需要借助標(biāo)準(zhǔn)的分辨率靶板進(jìn)行檢測，具體實施手段有兩種:一種是在距離較長的暗室內(nèi)進(jìn)行，將標(biāo)準(zhǔn)反射式靶板和微光儀器分別置于暗室的兩偵牝利用照度可調(diào)的積分球光源照明靶板，檢測人員通過微光儀器觀察照亮后靶板上的條紋圖樣，根據(jù)能看清的條紋組數(shù)和單元數(shù)來計算微光儀器的分辨率，這種方法通常適用于承研承制廠家，精度較高，但裝置較復(fù)雜；另一種測試手段是在距離較短的暗室內(nèi)進(jìn)行的，將分辨率靶板置于長焦距平行光管的焦平面上，此時，分辨率靶板圖樣成虛像于無窮遠(yuǎn)處，人員通過微光儀器觀察該靶板圖樣虛像，進(jìn)而確定能看清的條紋組別并計算分辨率，這種方法通常適用于部隊修理機(jī)構(gòu)，為了保證測試精度，要求平行光管的焦距比較長。
[0004]通過分析，以上兩種測試方法的測試裝置均較復(fù)雜，僅適宜在室內(nèi)操作，測試設(shè)備的體積和重量較大，不利于個人攜帶，也不利于在野外展開微光儀器的快速性能鑒定。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型提供一種基于反射光路設(shè)計的微光夜視儀器分辨率檢測裝置，用于野外或在非室內(nèi)環(huán)境下快速檢測微光夜視儀器視場中心分辨率。
[0006]本實用新型采用以下技術(shù)方案:基于反射光路的微光夜視儀分辨率檢測裝置，包括分辨率靶板、反射式光路、激光器、激光器功率控制模塊、保護(hù)玻璃、供電系統(tǒng)及殼體。
[0007]所述殼體采用加強(qiáng)工程塑料一次注塑成型設(shè)計，主要用于固定內(nèi)部光學(xué)系統(tǒng)、半導(dǎo)體激光器、靶板、保護(hù)玻璃以及提供與供電系統(tǒng)的接口。殼體表面設(shè)有按鍵、液晶顯示器等人機(jī)交互裝置，用于實現(xiàn)系統(tǒng)工作狀態(tài)切換、激光功率控制、狀態(tài)顯示等功能。激光器采用低功耗、紅光半導(dǎo)體激光器，輸出功耗為5mW,激光波長為650nm。
[0008]反射式光路采用拋物面反射鏡，分辨率靶板置于拋物面反射鏡的像方焦平面上。
[0009]所述光學(xué)系統(tǒng)是本實用新型的核心部分，采用反射式光路設(shè)計，大大減小裝置體積和重量。反射式光學(xué)系統(tǒng)的核心部件是凹面反射鏡，凹面反射鏡通常包括球面反射鏡和拋物面反射鏡，兩者都可實現(xiàn)光線的會聚、成像，區(qū)別在于，拋物面反射鏡可將平行其光軸的光線聚焦于一點(diǎn)，這就是焦點(diǎn)，而球面反射鏡卻無法做到，平行于其光軸的光線無法真正聚焦于一點(diǎn)。在本項目中，要確保分辨率檢測的精確性，必須使攜帶分辨率靶板信息的光束經(jīng)反射鏡反射后嚴(yán)格平行射出，從而確保所成的虛像位于無窮遠(yuǎn)處。因此，本方法選擇的是拋物面反射鏡。反射式光路的核心部件為拋物面反射鏡，靶板置于反射鏡的像方焦平面上。在保證分辨率靶板圖像清晰、不失真的條件下，合理利用有限空間，使鏡身的體積做到最小，視窗的觀察面積做到最大。
[0010]激光器功率控制模塊至少包括MCU控制單元、激光器功率調(diào)節(jié)穩(wěn)定單元、電源管理單元電路；電源管理單元系統(tǒng)主要包含電源變換和欠壓保護(hù)模塊。
[0011]激光器輸出功率可通過激光控制電路進(jìn)行調(diào)節(jié)，以便測定不同光照條件下的分辨率；
[0012]MCU為核心控制器，通過PWM脈沖指令，實現(xiàn)對半導(dǎo)體激光器的功率控制，MCU可以接收外界信息對系統(tǒng)進(jìn)行綜合控制；
[0013]電源管理單元系統(tǒng)主要包含電源變換和欠壓保護(hù)模塊，電池電壓輸出經(jīng)電源變換處理模塊供系統(tǒng)使用；欠壓保護(hù)單元電路可以實時監(jiān)測電池電量提示使用者更換電池；
[0014]激光功率穩(wěn)定控制單兀可以接收控制MCU指令來調(diào)節(jié)并且穩(wěn)定其輸出功率，保證激光器輸出穩(wěn)定光功率。
[0015]分辨率靶板包括兩只，通過機(jī)械手輪進(jìn)行轉(zhuǎn)換。微光儀器的分辨率檢測通常都是在一定條件下進(jìn)行的，這些條件主要有兩個:一是環(huán)境光照度(通俗的說就是環(huán)境亮度)，二是目標(biāo)的對比度(即靶板的對比度)。如IX KT1Ix的光照度，對應(yīng)的是滿月晴朗的夜晚亮度，如1Χ10_31χ的光照度，對應(yīng)的是無月星光晴朗的夜晚亮度，而靶板的對比度是指靶板上的條紋與靶板背景的對比度，通常用到的是35%和85%的對比度。微光儀器的分辨率鑒別通常在不同環(huán)境照度下檢測不同對比度的分辨率靶板，能分辨出的最小一組條紋對應(yīng)的角度值，就是微光儀器的分辨率。每種微光儀器出廠時，都會標(biāo)注不同環(huán)境照度、不同對比度下的分辨率，它代表了微光儀器在不同環(huán)境亮度下，對不同對比度的目標(biāo)的識別能力。因此，我們在使用中進(jìn)行分辨率鑒別時，最好也要檢測不同條件下的分辨率值，這樣才能全面地鑒定微光儀器的分辨性能。
[0016]所述供電系統(tǒng)采用兩節(jié)鋰離子電池串聯(lián)作為供電電源。可確保裝置在-40°C?+50°C的環(huán)境條件下能夠正常工作。
[0017]基于反射光路的微光夜視儀分辨率檢測方法，包括以下步驟:
[0018]a，將分辨率靶板置于拋物面反射鏡的像方焦平面上，分辨率靶板分高、低兩種對比度，通過機(jī)械手輪進(jìn)行轉(zhuǎn)換；
[0019]b，后方的半導(dǎo)體激光器發(fā)出的激光束照射到分辨率靶板上，透過的激光束便載有了分辨率靶板圖樣的相關(guān)信息，激光器輸出功率可通過激光控制電路進(jìn)行調(diào)節(jié)，以便測定不同光照條件下的分辨率；
[0020]C，透過光束經(jīng)反射鏡反射后平行射出，根據(jù)拋物面反射鏡成像原理，該反射平行光束可將靶板圖樣成虛像于無窮遠(yuǎn)處；
[0021]d，將待測儀器置于鏡體后，檢測人員便可通過微光儀器觀察靶板虛像，進(jìn)而測算儀器的視場中心分辨率。
[0022]本實用新型的突出特點(diǎn)在于巧妙利用拋物面反射鏡構(gòu)成反射式光學(xué)系統(tǒng)，實現(xiàn)靶板圖樣反射式成像和微光儀器的視場中心分辨率檢查。因此，相對兩種傳統(tǒng)的分辨率檢測手段，該裝置體積小、重量輕，便于攜帶，操作簡單，便于野外條件下儀器性能的快速準(zhǔn)確檢測。同時，由于本實用新型所成的分辨率靶板圖像為虛像，這種虛像只有檢測人員可見，因此在戰(zhàn)場環(huán)境中具有很好的隱蔽性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是本實用新型實施例的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計原理圖；
[0024]圖2是本實用新型實施例的分辨率檢測靶板示意圖；
[0025]圖3是本實用新型實施例的電路原理圖，
[0026]圖中:1、拋物面反射鏡，2、分辨率靶板，3、激光器，4、保護(hù)玻璃。
【具體實施方式】
[0027]—種基于反射光路設(shè)計的微光儀器分辨率檢測方法與便攜裝置，其主要光學(xué)成像系統(tǒng)由半導(dǎo)體激光器3、分辨率靶板2、拋物面反射鏡1、保護(hù)玻璃4等組成，如圖1和圖2所
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[0028]本實用新型的具體工作流程為:首先將分辨率靶板置于拋物面反射鏡的像方焦平面上，分辨率靶板分高、低兩種對比度，通過機(jī)械手輪進(jìn)行轉(zhuǎn)換；后方的半導(dǎo)體激光器發(fā)出的激光束照射到分辨率靶板上，透過的激光束便載有了分辨率靶板圖樣的相關(guān)信息，激光器輸出功率可通過激光控制電路進(jìn)行調(diào)節(jié)，以便測定不同光照條件下的分辨率；透過光束經(jīng)反射鏡反射后平行射出，根據(jù)拋物面反射鏡成像原理，該反射平行光束可將靶板圖樣成虛像于無窮遠(yuǎn)處；此時若將待測儀器置于鏡體后，檢測人員便可通過微光儀器觀察靶板虛像，進(jìn)而測算儀器的視場中心分辨率。
[0029]根據(jù)以上表述的工作流程，本實用新型實施例的電路原理圖如圖3所示。
【權(quán)利要求】
1.基于反射光路的微光夜視儀分辨率檢測裝置，其特征是:包括分辨率靶板、反射式光路、激光器、激光器功率控制模塊、保護(hù)玻璃，供電系統(tǒng)及殼體；激光器功率控制模塊至少包括MCU控制單元、激光器功率調(diào)節(jié)穩(wěn)定單元、電源管理單元電路；電源管理單元系統(tǒng)主要包含電源變換和欠壓保護(hù)模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于反射光路的微光夜視儀分辨率檢測裝置，其特征是:反射式光路采用拋物面反射鏡，分辨率靶板置于拋物面反射鏡的像方焦平面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于反射光路的微光夜視儀分辨率檢測裝置，其特征是:分辨率靶板包括兩只，通過機(jī)械手輪進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于反射光路的微光夜視儀分辨率檢測裝置，其特征是:兩只分辨率靶板的對比度分別為35%和85%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于反射光路的微光夜視儀分辨率檢測裝置，其特征是:所述供電系統(tǒng)采用兩節(jié)鋰離子電池串聯(lián)作為供電電源。
【文檔編號】G01M11/02GK203758723SQ201320423800
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年7月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月17日
【發(fā)明者】孫香冰, 展浩華, 陳爍, 方建華, 劉明明, 唐曉 申請人:中國人民解放軍濟(jì)南軍區(qū)72465部隊