瞄准仪平行光轴方位夹角标定装置
技术领域
本发明涉及光学瞄准系统领域,具体地指一种瞄准仪平行光轴方位夹角标定装置。
背景技术
在自动化光学瞄准系统中,为了实现方位基准传递,通常会使用瞄准仪,该瞄准仪常见的基本单元有两种:一种是测量头(带CCD测角功能的光学测量头,CCD的英文全称为charge-coupled device,中文为电荷耦合元件)与直角棱镜(直角棱镜DⅡ-180)的组合;另一种是两个测量头的组合。但由于基本单元的两光轴(测量头光轴指其准直光轴,直角棱镜光轴指其法线)之间不是绝对平行,存在方位夹角,所以瞄准仪需定期进行标定(即测量出方位夹角),以准确矫正测量的结果。
目前,一般采用自准直经纬仪和直角棱镜对瞄准仪进行标定,具体为:对于测量头与直角棱镜的组合,先架设自准直经纬仪让其光轴与测量头光轴等高,然后调整自准直经纬仪使其与测量头对瞄,最后将自准直经纬仪与直角棱镜准直即可测出方位夹角;对于两个测量头的组合,先使用两直角棱镜分别引出两个测量头的光轴,然后架设自准直经纬仪测量两直角棱镜法线间的方位夹角即可。但这种标定方法在实际使用时存在以下问题:
1、由于在标定前自准直经纬仪和瞄准仪都需调平,所以操作复杂且耗时费力;
2、由于标定方法需专用工装和平整的场地,且需要自准直经纬仪和瞄准仪调平,所以该标定方法无法适应瞄准仪在野外标定。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述背景技术存在的不足,提出一种操作简单且效率高的瞄准仪平行光轴方位夹角标定装置。
为实现上述目的,本发明所设计的一种瞄准仪平行光轴方位夹角标定装置,包括基座和安装在所述基座内的标定棱镜,所述标定棱镜用于将待标定瞄准仪的一测量头的准直光平行反向引导至所述待标定瞄准仪的另一测量头的CCD传感器上或所述待标定瞄准仪的直角棱镜的光轴处,所述标定棱镜包括直角屋脊棱镜DⅡj—180。通过采用所述标定棱镜将待标定瞄准仪的一测量头的准直光平行反向引导至所述待标定瞄准仪的另一测量头的CCD传感器上或所述待标定瞄准仪的直角棱镜的光轴处的技术方案,能很方便地测量出所述待标定瞄准仪的方位夹角,操作简单方便;而且,由于直角屋脊棱镜DⅡj—180的转动并不影响入射光轴与出射光轴的平行性,所以标定前无需调平本标定装置和待标定瞄准仪,从而提高了工作效率。
在上述方案中,所述标定棱镜还包括用于增加所述标定棱镜的引导距离H的辅助棱镜,所述标定棱镜的引导距离H与所述待标定瞄准仪的两光轴间距h相等。这样,当所述待标定瞄准仪的两光轴间距h较大时,可通过加设所述辅助棱镜的技术方案达到增长所述标定棱镜的引导距离H的目的,从而降低了所述标定棱镜的制造难度和成本。
在上述方案中,所述辅助棱镜包括至少一块斜方棱镜XⅡ—0,所述斜方棱镜XⅡ—0的反射面与所述直角屋脊棱镜DⅡj—180的反射面平行相对布置,相邻的两所述斜方棱镜XⅡ—0的反射面也平行相对布置。
在上述方案中,所述辅助棱镜还包括偶数块辅助直角屋脊棱镜DⅡj—180,所述辅助直角屋脊棱镜DⅡj—180与所述直角屋脊棱镜DⅡj—180的反射面平行相对布置,所述辅助直角屋脊棱镜DⅡj—180的反射面与所述斜方棱镜XⅡ—0的反射面平行相对布置,相邻的两所述辅助直角屋脊棱镜DⅡj—180的反射面也平行相对布置。
在上述方案中,所述辅助棱镜包括偶数块辅助直角屋脊棱镜DⅡj—180,所述辅助直角屋脊棱镜DⅡj—180与所述直角屋脊棱镜DⅡj—180的反射面平行相对布置,相邻的两所述辅助直角屋脊棱镜DⅡj—180的反射面也平行相对布置。
在上述方案中,所述辅助棱镜还包括至少一块斜方棱镜XⅡ—0,所述斜方棱镜XⅡ—0的反射面与所述直角屋脊棱镜DⅡj—180的反射面平行相对布置,所述斜方棱镜XⅡ—0的反射面与所述辅助直角屋脊棱镜DⅡj—180的反射面平行相对布置,相邻的两所述斜方棱镜XⅡ—0的反射面也平行相对布置。
在上述方案中,所述基座的两端分别设有用于保证所述直角屋脊棱镜DⅡj—180与所述待标定瞄准仪平行的基准面。通过加设的所述基准面便于本标定装置的安装。
在上述方案中,本装置还包括安装在所述待标定瞄准仪上的定位座,所述基座的两端外侧分别设有与所述定位座相配合的定位面。通过加设的所述定位座和定位面,进一步地简化了操作,提高了效率。
在上述方案中,所述基座的开口处设有用于保护所述标定棱镜的棱镜保护盖,所述棱镜保护盖覆盖所述标定棱镜的通光面的非工作部分。
在上述方案中,所述基座的背面设有把手。
本发明的优点在于:
1、通过采用所述标定棱镜将待标定瞄准仪的一测量头的准直光平行反向引导至所述待标定瞄准仪的另一测量头的CCD传感器上或所述待标定瞄准仪的直角棱镜的光轴处的技术方案,能很方便地测量出所述待标定瞄准仪的方位夹角,操作简单方便;
2、由于直角屋脊棱镜DⅡj—180和斜方棱镜XⅡ—02的转动并不影响标定棱镜的入射光轴与出射光轴的平行性,所以本标定装置在标定前无需调平本标定装置和待标定瞄准仪,从而提高了工作效率;
3、当所述待标定瞄准仪的两光轴间距h较大时,可通过加设所述辅助棱镜的技术方案达到增长所述标定棱镜的引导距离H的目的,从而降低了所述标定棱镜的制造难度和成本;
4、通过加设的所述基准面便于本标定装置的安装;
5、通过加设的所述定位座和定位面,进一步地简化了操作,提高了效率;
6、加设的所述棱镜保护盖能有效地保护所述标定棱镜,从而提高了本标定装置的使用寿命;
7、由于直角屋脊棱镜DⅡj—180的加工精度高,所以本标定装置的标定精度高。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为图1的侧视结构示意图;
图3为本发明用于标定采用测量头与直角棱镜组合的瞄准仪时的结构示意图;
图4为本发明用于标定采用两测量头组合的瞄准仪时的结构示意图;
图5为采用测量头与直角棱镜组合的瞄准仪的结构示意图;
图6为图5的侧视结构示意图;
图7为采用两测量头组合的瞄准仪的结构示意图;
图8为图7的侧视结构示意图;
图9为本发明中标定棱镜的一种组合方式结构示意图;
图10为本发明中标定棱镜的另一种组合方式结构示意图。
图中:基座1,基准面1a,标定棱镜2,直角屋脊棱镜DⅡj—1802a,斜方棱镜XⅡ—02b1,辅助直角屋脊棱镜DⅡj—1802b2,定位座3,定位面4,棱镜保护盖5,待标定瞄准仪6,测量头6a,直角棱镜6b,把手7。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述:
实施例1:如图1所示的一种瞄准仪平行光轴方位夹角标定装置,包括基座1和安装在所述基座1内的标定棱镜2,所述标定棱镜2用于将待标定瞄准仪6的一测量头6a的准直光平行反向引导至所述待标定瞄准仪6的另一测量头6a的CCD传感器上或所述待标定瞄准仪6的直角棱镜6b的光轴处,所述标定棱镜2包括直角屋脊棱镜DⅡj—1802a。通过采用所述标定棱镜2将待标定瞄准仪6的一测量头6a的准直光平行反向引导至所述待标定瞄准仪6的另一测量头6a的CCD传感器上或所述待标定瞄准仪6的直角棱镜6b的光轴处的技术方案,能很方便地测量出所述待标定瞄准仪6的方位夹角,操作简单方便;而且,由于直角屋脊棱镜DⅡj—180的转动并不影响入射光轴与出射光轴的平行性,所以标定前无需调平本标定装置和待标定瞄准仪6,从而提高了工作效率。
上述标定棱镜2还包括用于增加所述标定棱镜2的引导距离H的辅助棱镜,所述标定棱镜2的引导距离H与所述待标定瞄准仪6的两光轴间距h相等。这样,当所述待标定瞄准仪6的两光轴间距h较大时,可通过加设所述辅助棱镜的技术方案达到增长所述所述标定棱镜2的引导距离H的目的,从而降低了所述标定棱镜2的制造难度和成本。所述直角屋脊棱镜DⅡj—1802a和辅助棱镜的主截面在同一平面内。
如图9所示,辅助棱镜包括两块斜方棱镜XⅡ—02b1,所述两块斜方棱镜XⅡ—02b1分别布置在所述直角屋脊棱镜DⅡj—1802a的上方和下方,且所述两块斜方棱镜XⅡ—02b1反向布置,所述两块斜方棱镜XⅡ—02b1的反射面分别与所述直角屋脊棱镜DⅡj—1802a的反射面平行相对布置。当然,根据实际需要可只配置一块所述斜方棱镜XⅡ—02b1或配置多块斜方棱镜XⅡ—02b1;而且,还可同时配置斜方棱镜XⅡ—02b1和偶数块辅助直角屋脊棱镜DⅡj—1802b2,但要保证辅助直角屋脊棱镜DⅡj—1802b2的反射面与所述直角屋脊棱镜DⅡj—1802a的反射面平行相对布置,所述辅助直角屋脊棱镜DⅡj—1802b2的反射面与所述斜方棱镜XⅡ—02b1的反射面平行相对布置,相邻的两所述辅助直角屋脊棱镜DⅡj—1802b2的反射面也平行相对布置(参见图10),斜方棱镜XⅡ—02b1的反射面与所述直角屋脊棱镜DⅡj—1802a的反射面平行相对布置,相邻的两斜方棱镜XⅡ—02b1的反射面平行相对布置。
上述基座1的两端分别设有用于保证所述直角屋脊棱镜DⅡj—1802a与所述待标定瞄准仪6平行的基准面1a。通过加设的所述基准面1a便于本标定装置的安装。
本装置还包括安装在所述待标定瞄准仪6上的定位座3,所述基座1的两端外侧分别设有与所述定位座3相配合的定位面4。通过加设的所述定位座3和定位面4,进一步地简化了操作,提高了效率。所述基座1的开口处设有用于保护所述标定棱镜2的棱镜保护盖5。所述棱镜保护盖5覆盖所述标定棱镜2的通光面的非工作部分。所述基座1的背面设有把手7。
实施例2:如图1所示的一种瞄准仪平行光轴方位夹角标定装置,包括基座1和安装在所述基座1内的标定棱镜2,所述标定棱镜2用于将待标定瞄准仪6的一测量头6a的准直光平行反向引导至所述待标定瞄准仪6的另一测量头6a的CCD传感器上或所述待标定瞄准仪6的直角棱镜6b的光轴处,所述标定棱镜2包括直角屋脊棱镜DⅡj—1802a。通过采用所述标定棱镜2将待标定瞄准仪6的一测量头6a的准直光平行反向引导至所述待标定瞄准仪6的另一测量头6a的CCD传感器上或所述待标定瞄准仪6的直角棱镜6b的光轴处的技术方案,能很方便地测量出所述待标定瞄准仪6的方位夹角,操作简单方便;而且,由于直角屋脊棱镜DⅡj—180的转动并不影响入射光轴与出射光轴的平行性,所以标定前无需调平本标定装置和待标定瞄准仪6,从而提高了工作效率。
上述标定棱镜2还包括用于增加所述标定棱镜2的引导距离H的辅助棱镜,所述标定棱镜2的引导距离H与所述待标定瞄准仪6的两光轴间距h相等。这样,当所述待标定瞄准仪6的两光轴间距h较大时,可通过加设所述辅助棱镜的技术方案达到增长所述标定棱镜2的引导距离H的目的,从而降低了所述标定棱镜2的制造难度和成本。
如图10所示,辅助棱镜包括两块辅助直角屋脊棱镜DⅡj—1802b2,所述两块辅助直角屋脊棱镜DⅡj—1802b2分别布置在所述直角屋脊棱镜DⅡj—1802a的上方和下方,且所述两块辅助直角屋脊棱镜DⅡj—1802b2同向布置,所述两块辅助直角屋脊棱镜DⅡj—1802b2的反射面分别与所述直角屋脊棱镜DⅡj—1802a的反射面平行相对布置。当然,根据实际需要可配置更多偶数块辅助直角屋脊棱镜DⅡj—1802b2;而且,还可同时配置斜方棱镜XⅡ—02b1和偶数块辅助直角屋脊棱镜DⅡj—1802b2,但要保证辅助直角屋脊棱镜DⅡj—1802b2的反射面与所述直角屋脊棱镜DⅡj—1802a的反射面平行相对布置,所述辅助直角屋脊棱镜DⅡj—1802b2的反射面与所述斜方棱镜XⅡ—02b1的反射面平行相对布置,相邻的两所述辅助直角屋脊棱镜DⅡj—1802b2的反射面也平行相对布置,斜方棱镜XⅡ—02b1的反射面与所述直角屋脊棱镜DⅡj—1802a的反射面平行相对布置,相邻的两斜方棱镜XⅡ—02b1的反射面平行相对布置(参见图9)。
上述基座1的两端分别设有用于保证所述直角屋脊棱镜DⅡj—1802a与所述待标定瞄准仪6平行的基准面1a。通过加设的所述基准面1a便于本标定装置的安装。
本装置还包括安装在所述待标定瞄准仪6上的定位座3,所述基座1的两端外侧分别设有与所述定位座3相配合的定位面4。通过加设的所述定位座3和定位面4,进一步地简化了操作,提高了效率。所述基座1的开口处设有用于保护所述标定棱镜2的棱镜保护盖5。所述棱镜保护盖5覆盖所述标定棱镜2的通光面的非工作部分。所述基座1的背面设有把手7。
本发明使用时,
如图3所示,对于采用测量头6a与直角棱镜6b组合的瞄准仪:首先,通过所述基准面1a、定位座3和定位面4将本标定装置卡装在待标定瞄准仪6(所述定位座3分别安装在所述待标定瞄准仪6上对应测量头6a和直角棱镜6b的位置)上,以保证测量头6a的光轴与基座1上的基准面1a近似垂直,并保证测量头6a的准直光射在标定棱镜2的上反射面上,且在标定棱镜2的通光口径内;然后,测量头6a的准直光通过标定棱镜2引导进入直角棱镜6b,准直光由直角棱镜6b反射后,反射光再经标定棱镜2回到测量头6a中,形成测量光路,并在测量头6a的CCD传感器上成像,产生失准角(该失准角的绝对值即为测量头6a出射光与入射光与之间的方位夹角的一半),该失准角的绝对值与待标定瞄准仪6的光轴方位夹角大小相等。本标定装置使用时,其上下两端可调换。
如图4所示,对于采用两测量头6a组合的瞄准仪:首先,通过所述基准面1a、定位座3和定位面4将本标定装置卡装在待标定瞄准仪6(所述定位座3分别安装在所述待标定瞄准仪6上对应测量头6a)上,以保证测量头6a的光轴与基座1上的基准面1a近似垂直,并保证测量头6a的准直光射在标定棱镜2的上反射面上,且在标定棱镜2的通光口径内;然后,上测量头6a的准直光经标定棱镜2引导进入下测量头6a中,形成测量光路,在下测量头6a的CCD传感器上成像,产生失准角;同理,下测量头6a的准直光经标定棱镜2引导进入上测量头6a中,形成测量光路,在上测量头6a的CCD传感器上成像,产生失准角;这样,上测量头6a和下测量头6a的失准角绝对值的均值与待标定瞄准仪6的光轴方位夹角大小相等。
本发明通过采用所述标定棱镜2将待标定瞄准仪6的一测量头6a的准直光平行反向引导至所述待标定瞄准仪6的另一测量头6a的CCD传感器上或所述待标定瞄准仪6的直角棱镜6b的光轴处的技术方案,能很方便地测量出所述待标定瞄准仪6的方位夹角,操作简单方便;由于直角屋脊棱镜DⅡj—1802a和斜方棱镜XⅡ—02b1的转动并不影响标定棱镜2的入射光轴与出射光轴的平行性,所以本标定装置在标定前无需调平本标定装置和待标定瞄准仪6,从而提高了工作效率;当所述待标定瞄准仪6的两光轴间距h较大时,可通过加设所述辅助棱镜的技术方案达到增长所述所述标定棱镜2的引导距离H的目的,从而降低了所述标定棱镜2的制造难度和成本;通过加设的所述基准面1a便于本标定装置的安装;通过加设的所述定位座3和定位面4,进一步地简化了操作,提高了效率;加设的所述棱镜保护盖5能有效地保护所述标定棱镜2,从而提高了本标定装置的使用寿命;由于直角屋脊棱镜DⅡj—1802a和斜方棱镜XⅡ—02b1的加工精度高,所以本标定装置的标定精度高。