專利名稱：一種新型全息瞄具光路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種全息瞄具，尤其是涉及一種可適用于激光全息瞄準(zhǔn)器的新型全息瞄具光路。
背景技術(shù)：
全息瞄準(zhǔn)鏡的研究起源于70年代ERIM為美國國防部研制的全息瞄準(zhǔn)系統(tǒng)，主要用于作戰(zhàn)飛機(jī)中。照明光源為He-Ne激光器，由于光源的限制，當(dāng)時(shí)沒有形成裝備。到80 年代，這項(xiàng)技術(shù)成功的應(yīng)用在了戰(zhàn)斗機(jī)上，即衍射光學(xué)平視顯示器。而直到90年代，半導(dǎo)體激光器技術(shù)逐漸成熟，使這項(xiàng)技術(shù)才得以應(yīng)用在輕武器上。全息瞄具是目前市場上最為新型也最受歡迎的一種瞄具，它是全息術(shù)在輕武器上的第一次應(yīng)用，現(xiàn)在全息瞄具雖然有在部隊(duì)裝備和在戰(zhàn)場上使用的報(bào)導(dǎo)，但還沒有大量裝備部隊(duì)，主要是它的價(jià)格和對(duì)整機(jī)工藝精度控制要求都比較高。全息瞄具利用全息光學(xué)元件的衍射分化虛像進(jìn)行瞄準(zhǔn)，其中的光學(xué)部分是整個(gè)裝置的關(guān)鍵，光學(xué)部分的光學(xué)元件越少，瞄具的結(jié)構(gòu)可以做得越緊湊輕便，光學(xué)部分的設(shè)計(jì)越科學(xué)合理，整機(jī)的精度也就越高，調(diào)試也會(huì)更加方便快捷。本專利雖然也是使用全息透鏡對(duì)光束進(jìn)行準(zhǔn)直和偏折。但在平行度的調(diào)試和分化圖像的校準(zhǔn)上是相互獨(dú)立互不影響的，在專利 ZL200920218958. 2、專利 ZL200810071050. 3 及專利 201110037983. 2 中，全息透鏡出射的光直接照射到全息圖上，在調(diào)試全息透鏡出射光的平行度時(shí)，很容易會(huì)影響到入射到全息圖上的入射光的角度根據(jù)衍射原理，裝配時(shí)的全息圖是根據(jù)一定參數(shù)已經(jīng)制作好的，記錄和再現(xiàn)全息圖時(shí)參考光的角度是同一參數(shù)才能保證衍射圖像的亮度、清晰度最好， 一旦入射到全息圖上的入射光的角度發(fā)生變化，全息圖上衍射分化虛像的位置會(huì)相應(yīng)的發(fā)生漂移。入射到全息圖上的平行光的角度影響的是衍射圖像的瞄準(zhǔn)方向，而入射到全息圖上的光束的平行度可以保證視線在整個(gè)全息圖上移動(dòng)時(shí)瞄準(zhǔn)虛像瞄準(zhǔn)的目標(biāo)位置不會(huì)發(fā)生移動(dòng)，要使出射光的角度和平行度同時(shí)得到穩(wěn)定，就要保證這兩個(gè)參數(shù)能夠獨(dú)立進(jìn)行調(diào)節(jié)校準(zhǔn)，這樣才能保證全息瞄具的精度。另外，全息透鏡和全息圖完全平行放置，會(huì)造成整個(gè)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)豎向相對(duì)較長，透射式的光路樣式相對(duì)單一。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種調(diào)節(jié)校準(zhǔn)方便、光路樣式更為科學(xué)合理的全息瞄具光路，以解決現(xiàn)有全息透鏡瞄具中所存在的光路系統(tǒng)校準(zhǔn)困難和瞄準(zhǔn)精度較低的問題。為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種新型全息瞄具光路，包括提供光源的激光發(fā)射模塊，用于對(duì)該激光發(fā)射模塊發(fā)射的光進(jìn)行準(zhǔn)直、濾波和偏折的全息透鏡及帶有瞄準(zhǔn)分化圖像的全息圖，全息透鏡與激光發(fā)射模塊處于同一光軸上；全息透鏡和所述全息圖之間設(shè)置有用于將該全息透鏡的出射光反射到全息圖上的反射鏡；激光發(fā)射模塊中設(shè)有一激光二極管和用于把該激光二極管發(fā)出的光束的發(fā)散角進(jìn)一步擴(kuò)大的一擴(kuò)束器件。上述激光二極管是發(fā)射紅色可見光波的激光二極管或發(fā)射綠色可見光波的激光二極管。上述擴(kuò)束器件是半柱透鏡或凹面鏡。上述全息圖與所述平面反射鏡分別置放在所述激光發(fā)射模塊的光軸的兩側(cè)，所述全息透鏡的受光面與該全息圖的受光面垂直或平行。上述全息透鏡是反射式全息透鏡。上述全息圖是透射式全息圖或反射式的全息圖。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面1、本光路系統(tǒng)與其它全息透鏡瞄具光路不同的地方也是最為突出的一點(diǎn)就是在全息透鏡和全息圖之間加了一片反射鏡，這樣可以把全息透鏡出射光的平行度調(diào)節(jié)部分和全息圖入射光的校準(zhǔn)部分獨(dú)立的分開進(jìn)行，通過光源到全息透鏡之間的光程調(diào)節(jié)來校準(zhǔn)全息透鏡出射光的平行度，利用反射鏡的位置偏移來校準(zhǔn)全息圖入射光的角度，兩者獨(dú)立進(jìn)行互不影響，既滿足了調(diào)節(jié)系統(tǒng)的需要又提高了調(diào)節(jié)精度。2、由于整個(gè)光路利用擴(kuò)束器件對(duì)激光二極管的發(fā)射光進(jìn)行擴(kuò)束，能夠在短距離內(nèi)就達(dá)到足夠大的光束面積，有利于縮短系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)長度。3、本光路中的擴(kuò)束器件的選用比較靈活，該擴(kuò)束器件可以為半柱透鏡或凹透鏡。4、本光路中的激光二極管發(fā)出的光波可以為常規(guī)瞄具中應(yīng)用的紅色可見光波， 也可以是綠色的可見光波或藍(lán)色的可見光波，可以根據(jù)情況配合不同瞄具的應(yīng)用需要，即該光路系統(tǒng)即可以應(yīng)用于紅光全息瞄具也可以用于新型的綠光全息瞄具中，具有較多的樣式。5、光路中采用反射式全息透鏡，利用反射式全息透鏡，使得光束的傳播路徑可以折疊式進(jìn)行，使得結(jié)構(gòu)更為緊湊，這樣全息瞄具的結(jié)構(gòu)可以做得更為簡潔且重量會(huì)更輕。6、通過本光路，全息透鏡和全息圖可以進(jìn)行完全的角度補(bǔ)償，兩者放置的方位還能更加靈活，這樣使結(jié)構(gòu)更為緊湊。

圖1為擴(kuò)束器件為凹透鏡，反射式全息透鏡和透射式全息圖接近垂直放置時(shí)的光路示意圖；圖2為反射式全息透鏡和反射式全息圖平行放置時(shí)的光路示意圖。附圖標(biāo)記說明1、激光二極管，2、擴(kuò)束器件，3、全息透鏡，4、平面反射鏡，5、全息圖，6、觀察者，7、目標(biāo)。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型所提供的新型全息瞄具光路，包括提供光源的激光發(fā)射模塊，用于對(duì)該激光發(fā)射模塊發(fā)射的光進(jìn)行準(zhǔn)直、濾波和偏折的全息透鏡及帶有瞄準(zhǔn)分化圖像的全息圖，全息透鏡與激光發(fā)射模塊處于同一光軸上；全息透鏡和所述全息圖之間設(shè)置有用于將該全息透鏡的出射光反射到該全息圖上的反射鏡；激光發(fā)射模塊中設(shè)有一激光二極管和用于把該激光二極管發(fā)出的光束的發(fā)散角進(jìn)一步擴(kuò)大的一擴(kuò)束器件。其中，激光二極管可以是發(fā)射紅色可見光波的激光二極管或發(fā)射綠色可見光波的激光二極管；擴(kuò)束器件可以是半柱透鏡或凹面鏡；全息圖可以是透射式全息圖或反射式的全息圖，而全息透鏡是反射式全息透鏡。為有助于更好的理解本實(shí)用新型所提供的利用全息透鏡進(jìn)行光束準(zhǔn)直的新型瞄具光路，特提供以下實(shí)施案例實(shí)施例1 當(dāng)全息透鏡3與全息圖5接近垂直放置即二者的受光面接近垂直放置時(shí)，且當(dāng)全息圖5是透射式全息圖時(shí)，該全息光路如圖1所示，全息透鏡3設(shè)置在構(gòu)成激光發(fā)射模塊的擴(kuò)束器件2的正上方，帶有瞄準(zhǔn)分劃圖像的全息圖5設(shè)置在該全息透鏡3的左斜下方且置于反射鏡4的出射光路上，反射鏡4將經(jīng)全息透鏡3 (反射式全息透鏡)準(zhǔn)直反射后的光反射到全息圖5上，由于全息圖5是透射式全息圖，因此，觀察者6在全息圖5后方即左邊即可目視瞄準(zhǔn)目標(biāo)7。實(shí)施例2 當(dāng)全息透鏡與全息圖接近平行放置，帶有瞄準(zhǔn)分劃圖像的全息圖5是反射式全息圖時(shí)，該全息光路如圖2所示，全息透鏡3與帶有瞄準(zhǔn)分劃圖像的全息圖5平行放置即二者的受光面平行，帶有瞄準(zhǔn)分劃圖像的全息圖5置于反射鏡4的出射光路上，且與反射鏡4接近垂直放置。其中激光二極管1可以為發(fā)射綠色可見光波的二極管也可以為發(fā)射紅色可見光波的二極管，擴(kuò)束器件2用于把激光二極管1發(fā)出的光束的發(fā)散角進(jìn)一步擴(kuò)大， 使發(fā)散光束的面積在短距離內(nèi)就能照全全息透鏡3，而且調(diào)節(jié)全息透鏡出射光的平行度，只需要在光源處加上微調(diào)裝置，可以調(diào)節(jié)激光二極管1與全息透鏡3之間的光程，以保證全息透鏡3出射光的平行度，而在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)可以在全息透鏡3后的反射鏡4上加上微調(diào)裝置， 以保證全息圖5的入射光的角度，從而控制瞄準(zhǔn)精度。由圖1和圖2不難看出，全息圖5和平面反射鏡4分別放置在激光發(fā)射模塊的光軸的兩側(cè)。全息透鏡3選用的都是反射式全息透鏡。以上兩案例中的全息圖5、反射鏡4及全息透鏡3按一定角度關(guān)系放置，全息圖5 及全息透鏡3匹配使用，通過光柵方程和光路系統(tǒng)中的角度關(guān)系可以推導(dǎo)出具體角度補(bǔ)償關(guān)系，全息透鏡在該系統(tǒng)中除了起到對(duì)光束進(jìn)行準(zhǔn)直、濾波和偏折的作用外，在此還起到補(bǔ)償全息圖衍射角度隨波長漂移發(fā)生變化的作用。激光二極管波長發(fā)生漂移時(shí)全息透鏡和全息圖之間的衍射角度變化情況和具體補(bǔ)償關(guān)系為現(xiàn)有技術(shù)，在此就不具體推導(dǎo)了。值得注意的是，此實(shí)施例中的全息圖又稱全息干板。
權(quán)利要求1.一種新型全息瞄具光路，包括提供光源的激光發(fā)射模塊，用于對(duì)該激光發(fā)射模塊發(fā)射的光進(jìn)行準(zhǔn)直、濾波和偏折的全息透鏡及帶有瞄準(zhǔn)分化圖像的全息圖，其特征在于所述全息透鏡與所述激光發(fā)射模塊處于同一光軸上；所述全息透鏡和所述全息圖之間設(shè)置有用于將該全息透鏡的出射光反射到該全息圖上的反射鏡；所述激光發(fā)射模塊中設(shè)有一激光二極管和用于把該激光二極管發(fā)出的光束的發(fā)散角進(jìn)一步擴(kuò)大的一擴(kuò)束器件。
2.如權(quán)利要求1所述的全息瞄具光路，其特征在于所述激光二極管是發(fā)射紅色可見光波的激光二極管或發(fā)射綠色可見光波的激光二極管。
3.如權(quán)利要求1或2所述的全息瞄具光路，其特征在于所述擴(kuò)束器件是半柱透鏡或凹面鏡。
4.如權(quán)利要求1或2所述的全息瞄具光路，其特征在于所述全息圖與所述平面反射鏡分別置放在所述激光發(fā)射模塊的光軸的兩側(cè)，所述全息透鏡的受光面與該全息圖的受光面垂直或平行。
5.如權(quán)利要求4所述的全息瞄具光路，其特征在于所述全息透鏡是反射式全息透鏡。
6.如權(quán)利要求5所述的全息瞄具光路，其特征在于所述全息圖是透射式全息圖或反射式的全息圖。
7.如權(quán)利要求3所述的全息瞄具光路，其特征在于所述全息圖與所述平面反射鏡分別置放在所述激光發(fā)射模塊的光軸的兩側(cè)，所述全息透鏡的受光面與該全息圖的受光面垂直或平行。
8.如權(quán)利要求7所述的全息瞄具光路，其特征在于所述全息透鏡是反射式全息透鏡。
9.如權(quán)利要求8所述的全息瞄具光路，其特征在于所述全息圖是透射式全息圖或反射式全息圖。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種新型全息瞄具光路，包括提供光源的激光發(fā)射模塊，用于對(duì)該激光發(fā)射模塊發(fā)射的光進(jìn)行準(zhǔn)直、濾波和偏折的全息透鏡及帶有瞄準(zhǔn)分化圖像的全息圖，全息透鏡與激光發(fā)射模塊處于同一光軸上；全息透鏡和所述全息圖之間設(shè)置有用于將該全息透鏡的出射光反射到該全息圖上的反射鏡；激光發(fā)射模塊中設(shè)有一激光二極管和用于把該激光二極管發(fā)出的光束的發(fā)散角進(jìn)一步擴(kuò)大的擴(kuò)束器件。該全息瞄具光路在全息透鏡和全息圖之間加了平面反射鏡，通過光源到全息透鏡之間的光程調(diào)節(jié)來校準(zhǔn)全息透鏡出射光的平行度，利用平面反射鏡的位置偏移來校準(zhǔn)全息圖入射光的角度，提高了調(diào)節(jié)精度。
文檔編號(hào)G02B27/09GK202339440SQ20112042303
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2011年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月31日
發(fā)明者孫建華, 李雯 申請(qǐng)人:西安華科光電有限公司