CN102360117A - 一种新型全息瞄具光路 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种新型全息瞄具光路，包括提供光源的激光发射模块，用于对该激光发射模块发射的光进行准直、滤波和偏折的全息透镜及带有瞄准分化图像的全息图，全息透镜与激光发射模块处于同一光轴上；全息透镜和所述全息图之间设置有用于将该全息透镜的出射光反射到该全息图上的反射镜；激光发射模块中设有一激光二极管和用于把该激光二极管发出的光束的发散角进一步扩大的扩束器件。该全息瞄具光路在全息透镜和全息图之间加了平面反射镜，通过光源到全息透镜之间的光程调节来校准全息透镜出射光的平行度，利用平面反射镜的位置偏移来校准全息图入射光的角度，提高了调节精度。
Description
技术领域
本发明涉及一种全息瞄具，尤其是涉及一种可适用于激光全息瞄准器的新型全息瞄具光路。
背景技术
全息瞄准镜的研究起源于70年代ERIM为美国国防部研制的全息瞄准系统，主要用于作战飞机中。照明光源为He-Ne激光器，由于光源的限制，当时没有形成装备。到80年代，这项技术成功的应用在了战斗机上，即衍射光学平视显示器。而直到90年代，半导体激光器技术逐渐成熟，使这项技术才得以应用在轻武器上。
全息瞄具是目前市场上最为新型也最受欢迎的一种瞄具，它是全息术在轻武器上的第一次应用，现在全息瞄具虽然有在部队装备和在战场上使用的报导，但还没有大量装备部队，主要是它的价格和对整机工艺精度控制要求都比较高。
全息瞄具利用全息光学元件的衍射分化虚像进行瞄准，其中的光学部分是整个装置的关键，光学部分的光学元件越少，瞄具的结构可以做得越紧凑轻便，光学部分的设计越科学合理，整机的精度也就越高，调试也会更加方便快捷。本专利虽然也是使用全息透镜对光束进行准直和偏折。但在平行度的调试和分化图像的校准上是相互独立互不影响的，在专利ZL200920218958.2、专利ZL200810071050.3及专利201110037983.2中，全息透镜出射的光直接照射到全息图上，在调试全息透镜出射光的平行度时，很容易会影响到入射到全息图上的入射光的角度根据衍射原理，装配时的全息图是根据一定参数已经制作好的，记录和再现全息图时参考光的角度是同一参数才能保证衍射图像的亮度、清晰度最好，一旦入射到全息图上的入射光的角度发生变化，全息图上衍射分化虚像的位置会相应的发生漂移。入射到全息图上的平行光的角度影响的是衍射图像的瞄准方向，而入射到全息图上的光束的平行度可以保证视线在整个全息图上移动时瞄准虚像瞄准的目标位置不会发生移动，要使出射光的角度和平行度同时得到稳定，就要保证这两个参数能够独立进行调节校准，这样才能保证全息瞄具的精度。另外，全息透镜和全息图完全平行放置，会造成整个结构系统竖向相对较长，透射式的光路样式相对单一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种调节校准方便、光路样式更为科学合理的全息瞄具光路，以解决现有全息透镜瞄具中所存在的光路系统校准困难和瞄准精度较低的问题。
为达上述目的，本发明提供了一种新型全息瞄具光路，包括提供光源的激光发射模块，用于对该激光发射模块发射的光进行准直、滤波和偏折的全息透镜及带有瞄准分化图像的全息图，全息透镜与激光发射模块处于同一光轴上；全息透镜和所述全息图之间设置有用于将该全息透镜的出射光反射到全息图上的反射镜；激光发射模块中设有一激光二极管和用于把该激光二极管发出的光束的发散角进一步扩大的一扩束器件。
上述激光二极管是发射红色可见光波的激光二极管或发射绿色可见光波的激光二极管。
上述扩束器件是半柱透镜或凹面镜。
上述全息图与所述平面反射镜分别置放在所述激光发射模块的光轴的两侧，所述全息透镜的受光面与该全息图的受光面垂直或平行。
上述全息透镜是反射式全息透镜。
上述全息图是透射式全息图或反射式的全息图。
本发明的优点体现在以下几个方面：
1、本光路系统与其它全息透镜瞄具光路不同的地方也是最为突出的一点就是在全息透镜和全息图之间加了一片反射镜，这样可以把全息透镜出射光的平行度调节部分和全息图入射光的校准部分独立的分开进行，通过光源到全息透镜之间的光程调节来校准全息透镜出射光的平行度，利用反射镜的位置偏移来校准全息图入射光的角度，两者独立进行互不影响，既满足了调节系统的需要又提高了调节精度。
2、由于整个光路利用扩束器件对激光二极管的发射光进行扩束，能够在短距离内就达到足够大的光束面积，有利于缩短系统的结构长度。
3、本光路中的扩束器件的选用比较灵活，该扩束器件可以为半柱透镜或凹透镜。
4、本光路中的激光二极管发出的光波可以为常规瞄具中应用的红色可见光波，也可以是绿色的可见光波或蓝色的可见光波，可以根据情况配合不同瞄具的应用需要，即该光路系统即可以应用于红光全息瞄具也可以用于新型的绿光全息瞄具中，具有较多的样式。
5、光路中采用反射式全息透镜，利用反射式全息透镜，使得光束的传播路径可以折叠式进行，使得结构更为紧凑，这样全息瞄具的结构可以做得更为简洁且重量会更轻。
6、通过本光路，全息透镜和全息图可以进行完全的角度补偿，两者放置的方位还能更加灵活，这样使结构更为紧凑。
附图说明
图1为扩束器件为凹透镜，反射式全息透镜和透射式全息图接近垂直放置时的光路示意图。
图2为反射式全息透镜和反射式全息图平行放置时的光路示意图。
附图标记说明：1、激光二极管，2、扩束器件，3、全息透镜，4、平面反射镜，5、全息图，6、观察者，7、目标。
具体实施方式
本发明所提供的新型全息瞄具光路，包括提供光源的激光发射模块，用于对该激光发射模块发射的光进行准直、滤波和偏折的全息透镜及带有瞄准分化图像的全息图，全息透镜与激光发射模块处于同一光轴上；全息透镜和所述全息图之间设置有用于将该全息透镜的出射光反射到该全息图上的反射镜；激光发射模块中设有一激光二极管和用于把该激光二极管发出的光束的发散角进一步扩大的一扩束器件。
其中，激光二极管可以是发射红色可见光波的激光二极管或发射绿色可见光波的激光二极管；扩束器件可以是半柱透镜或凹面镜；全息图可以是透射式全息图或反射式的全息图，而全息透镜是反射式全息透镜。
为有助于更好的理解本发明所提供的利用全息透镜进行光束准直的新型瞄具光路，特提供以下实施案例：
实施例1：当全息透镜3与全息图5接近垂直放置即二者的受光面接近垂直放置时，且当全息图5是透射式全息图时，该全息光路如图1所示，全息透镜3设置在构成激光发射模块的扩束器件2的正上方，带有瞄准分划图像的全息图5设置在该全息透镜3的左斜下方且置于反射镜4的出射光路上，反射镜4将经全息透镜3（反射式全息透镜）准直反射后的光反射到全息图5上，由于全息图5是透射式全息图，因此，观察者6在全息图5后方即左边即可目视瞄准目标7。
实施例2：当全息透镜与全息图接近平行放置，带有瞄准分划图像的全息图5是反射式全息图时，该全息光路如图2所示，全息透镜3与带有瞄准分划图像的全息图5平行放置即二者的受光面平行，带有瞄准分划图像的全息图5置于反射镜4的出射光路上，且与反射镜4接近垂直放置。其中激光二极管1可以为发射绿色可见光波的二极管也可以为发射红色可见光波的二极管，扩束器件2用于把激光二极管1发出的光束的发散角进一步扩大，使发散光束的面积在短距离内就能照全全息透镜3，而且调节全息透镜出射光的平行度，只需要在光源处加上微调装置，可以调节激光二极管1与全息透镜3之间的光程，以保证全息透镜3出射光的平行度，而在结构设计时可以在全息透镜3后的反射镜4上加上微调装置，以保证全息图5的入射光的角度，从而控制瞄准精度。
由图1和图2不难看出，全息图5和平面反射镜4分别放置在激光发射模块的光轴的两侧。全息透镜3选用的都是反射式全息透镜。
以上两案例中的全息图5、反射镜4及全息透镜3按一定角度关系放置，全息图5及全息透镜3匹配使用，通过光栅方程和光路系统中的角度关系可以推导出具体角度补偿关系，全息透镜在该系统中除了起到对光束进行准直、滤波和偏折的作用外，在此还起到补偿全息图衍射角度随波长漂移发生变化的作用。激光二极管波长发生漂移时全息透镜和全息图之间的衍射角度变化情况和具体补偿关系为现有技术，在此就不具体推导了。
值得注意的是，此实施例中的全息图又称全息干板。
Claims (9)
1.一种新型全息瞄具光路，包括提供光源的激光发射模块，用于对该激光发射模块发射的光进行准直、滤波和偏折的全息透镜及带有瞄准分化图像的全息图，其特征在于：所述全息透镜与所述激光发射模块处于同一光轴上；所述全息透镜和所述全息图之间设置有用于将该全息透镜的出射光反射到该全息图上的反射镜；所述激光发射模块中设有一激光二极管和用于把该激光二极管发出的光束的发散角进一步扩大的一扩束器件。
2.如权利要求1所述的全息瞄具光路，其特征在于：所述激光二极管是发射红色可见光波的激光二极管或发射绿色可见光波的激光二极管。
3.如权利要求1或2所述的全息瞄具光路，其特征在于：所述扩束器件是半柱透镜或凹面镜。
4.如权利要求1或2所述的全息瞄具光路，其特征在于：所述全息图与所述平面反射镜分别置放在所述激光发射模块的光轴的两侧，所述全息透镜的受光面与该全息图的受光面垂直或平行。
5.如权利要求4所述的全息瞄具光路，其特征在于：所述全息透镜是反射式全息透镜。
6.如权利要求5所述的全息瞄具光路，其特征在于：所述全息图是透射式全息图或反射式的全息图。
7.如权利要求3所述的全息瞄具光路，其特征在于：所述全息图与所述平面反射镜分别置放在所述激光发射模块的光轴的两侧，所述全息透镜的受光面与该全息图的受光面垂直或平行。
8.如权利要求7所述的全息瞄具光路，其特征在于：所述全息透镜是反射式全息透镜。
9.如权利要求8所述的全息瞄具光路，其特征在于：所述全息图是透射式全息图或反射式全息图。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201110337232.2A CN102360117B (zh) | 2011-10-31 | 2011-10-31 | 一种新型全息瞄具光路 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109143750A (zh) * | 2018-09-08 | 2019-01-04 | 深圳阜时科技有限公司 | 一种光学组件、光学投影模组、感测装置及设备 |
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