CN104344943B - 全数字式小倍率瞄具物方角测试设备 - Google Patents

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全数字式小倍率瞄具物方角测试设备,属于光学测量领域。包括方位平面反射镜等。方位平面反射镜安装于方位数字转台上，两者构成方位读数及视场扩展组件；俯仰数字转台固定安装于X向数控平移台的上面；俯仰平面反射镜安装于俯仰数字转台上，两者构成俯仰读数及视场扩展组件；方位数字转台固定安装于X向数控平移台的上面；数字分划板组件通过平行光管主体固定安装于光学平台的上面，两者构成平行光管；Y向数控平移台固定安装于光学平台的上面，位于X向数控平移台的下面。本发明设备的通用性、灵活性、适用性很强，保证测试精度的同时，能够大大提高瞄具试验效率，降低人力及设备设施投入成本。

Description

全数字式小倍率瞄具物方角测试设备
技术领域
本发明属于光学测量领域，特别是涉及到小放大倍率白光与微光瞄准系统的物方角进行测量的测试设备。
背景技术
现有技术当中物方角测量广泛应用于测绘仪器检测及光学测量等领域。瞄具物方角泛指包括视准轴变化量、分辨率、装表精度、装表范围、视场等光学系统的物方空间角度参数，这些参数直接影响到瞄具的性能，因此，这些参数的检测对于瞄具是十分重要的，是使其能正常工作的基本保障。
目前，要实现这些参数的检测，通常需要多个仪器设备完成，例如专门测量视准轴变化量的零位仪、测量分辨率的平行光管、测量装表精度的经纬仪及测量装表范围和视场的视场仪等。即使现在已经研制出了可以同时测量多个参数的检测仪器，但由于被测参数的精度要求和对靶标图案要求的不同，这类仪器要根据被测参数更换分划板，这就很难保证高精度的检测。另外，物方角参数中，有的对检测仪器光学系统的分辨率要求高，如视准轴变化量、分辨率、装裱精度等，有的要求检测仪器光学系统具有大视场，而对于光学系统来讲大视场和高分辨率是互相矛盾的，也就是说，高分辨率的光学系统其视场不大，大视场的分辨率不高。因此，要在同一套仪器设备上实现物方角所有参数的检测是十分困难的。
综上所述，现有技术当中亟需要一种新的技术方案来解决此类问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题为：提供一种瞄具物方角多参数大视场高分辨率测量的检测仪。
全数字式小倍率瞄具物方角测试设备,其特征在于：包括方位平面反射镜、俯仰数字转台、俯仰平面反射镜、方位数字转台、平行光管主体、数字分划板组件、光学平台、X向数控平移台和Y向数控平移台，所述的方位平面反射镜安装于方位数字转台上，且方位平面反射镜和方位数字转台构成方位读数及视场扩展组件；所述的俯仰数字转台固定安装于X向数控平移台的上面；所述的俯仰平面反射镜安装于俯仰数字转台上，且俯仰数字转台和俯仰平面反射镜构成俯仰读数及视场扩展组件；所述的方位数字转台固定安装于X向数控平移台的上面；所述的数字分划板组件通过平行光管主体固定安装于光学平台的上面，且平行光管主体和数字分划板组件构成平行光管；所述的Y向数控平移台固定安装于光学平台的上面，且Y向数控平移台位于X向数控平移台的下面。
所述的方位平面反射镜、俯仰数字转台、俯仰平面反射镜、方位数字转台通过X向数控平移台和Y向数控平移台改变水平二维坐标位置。
所述的方位平面反射镜围绕方位数字转台的回转轴为轴产生旋转位移。
所述的俯仰平面反射镜围绕俯仰数字转台的回转轴为轴产生旋转位移。
所述的数字分划板组件由数字光处理器、有机发光二极管显示屏、硅上液晶器构成。
所述的光学平台安装有减振隔层。
通过上述设计方案本发明可以带来如下有益效果：本发明的数字分划板组件主要由高分辨率数字光处理(DLP)器件构成，此外还可以是有机发光二极管(OLED)显示屏或者是硅上液晶(LCOS)器件构成。可以在计算机控制下显示测量需要的分划图形，不用更换分划板的情况下，针对不同参数提供不同分划形式的图案，提高了灵活性的同时，避免了因更换分划板引入的重复安装误差，还节省了更换分划板的时间，极大地提高了检测效率。
本发明设备的通用性、灵活性、适用性很强，保证测试精度的同时，能够大大提高瞄具试验效率，降低人力及设备设施投入成本。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明：
图1是本发明的结构示意图。
图中1-方位平面反射镜、2-俯仰数字转台、3-俯仰平面反射镜、4-方位数字转台、5-平行光管主体、6-数字分划板组件、7-光学平台、8-X向数控平移台、9-Y向数控平移台。
具体实施方式
全数字式小倍率瞄具物方角测试设备主要组成包括：方位平面反射镜1、俯仰数字转台2、俯仰平面反射镜3、方位数字转台4、平行光管主体5、数字分划板组件6、光学平台7、X向数控平移台8和Y向数控平移台9(如附图1所示)。其中平行光管主体5和数字分划板组件6构成模拟无穷远目标的平行光管；方位数字转台4和方位平面反射镜1构成方位读数及视场扩展组件；俯仰数字转台2和俯仰平面反射镜3构成俯仰读数及视场扩展组件。
所述的数字分划板组件6主要由高分辨率数字光处理(DLP)器件构成，此外还可以是有机发光二极管(OLED)显示屏或者是硅上液晶(LCOS)器件构成。可以在计算机控制下显示测量需要的分划图形，不用更换分划板的情况下，针对不同参数提供不同分划形式的图案，提高了灵活性的同时，避免了因更换分划板引入的重复安装误差，还节省了更换分划板的时间，极大地提高了检测效率；
所述的方位数字转台4和方位平面反射镜1构成方位读数及视场扩展组件。如果平行光管主体5的光轴作为水平面的横轴，则方位数字转台4的回转轴为水平面的纵轴。方位平面反射镜1以方位数字转台4的回转轴为轴旋转，在方位数字转台4示数为零时，方位平面反射镜1与横轴成45°角，以此为方位角度零位，利用方位数字转台4对方位平面反射镜1转动角度进行读数。方位平面反射镜1还可实现平行光管在方位维度的视场扩展，等效于增加了平行光管在此维度上的视场，实现对大视场要求参数的检测；
所述的俯仰数字转台2和俯仰平面反射镜3构成方位读数及视场扩展组件。如果平行光管主体5的光轴作为水平面的横轴，则俯仰数字转台2的回转轴与横轴平行。俯仰平面反射镜3以俯仰数字转台2的回转轴为轴旋转，在俯仰数字转台2示数为零时，俯仰平面反射镜3与纵轴成45°角，以此为俯仰角度零位，利用俯仰数字转台2对俯仰平面反射镜3转动角度进行读数。俯仰平面反射镜3还可实现平行光管在俯仰维度的视场扩展，等效于增加了平行光管在此维度上的视场，实现对大视场要求参数的检测；
所述的X向数控平移台8和Y向数控平移台9实现对数字转台及平面反射镜进行水平二维数字电控调整；
所述的光学平台7作为上面设备的支撑，具有隔振作用，减小振动的影响。
进行瞄具物方角测试时，将瞄具置于纵轴方向并面对俯仰平面反射镜3，尽量靠近俯仰平面反射镜3，以不影响反射镜转动为宜，此处附近为平行光管的出瞳位置。不同参数的测量，其操作及读数方式不同，下面以视准轴变化量测量为例阐述具体实施方案。
1)放置好瞄具后，通过瞄具的目镜对视场中的分划进行观察，根据瞄具的倍率及分划形式，通过计算机控制数字分划板组件6显示线宽和形式匹配的分划图案，并控制分划图案的中心与瞄具分划的中心重合，此时通过程序计算并存储此中心点的位置；
2)当被测瞄具经过射击、高低温环境试验、运输、跌落或冲击试验后，再次装卡到设备的出瞳处，通过计算机控制数字分划板组件6再次将数字分划的中心显示在瞄具分划的中心上，程序计算并存储此中心点的位置；
3)按照GJB的试验计算方法，将步骤1)和步骤2)两次测量的数字分划中心位置值进行处理转换，即可测得被测瞄具的视准轴变化量；
4)当被测瞄具视准轴变化量很大时，第二次装卡后，通过被测瞄具可能看不到设备的数字分划图案，此时可以通过计算机控制方位数字转台4和俯仰数字转台2带动方位平面反射镜1和俯仰平面反射镜3转动，将平行光管的数字分划图案调整到被测瞄具的视场中，然后重复步骤1)和步骤2)的过程，将方位数字转台4和俯仰数字转台2的角度值及数字分划板组件6两次分划的中心值进行处理，即可以得出被测瞄具的视准轴变化量。
由以上可以看出，小视场情况下，直接通过数字分划板组件6显示分划位置并读数，大视场情况下，可以有两种读数方法：一是数字分划板组件6只是显示分划，仅使用数字转台对准读数；二是数字转台大范围粗调，数字分划板组件6小范围精调，两者协同对准读数。
其它参数的检测，可根据GJB的方法，参照上述方案变通实施即可。由此可见，设备的通用性、灵活性、适用性很强，保证测试精度的同时，能够大大提高瞄具试验效率，降低人力及设备设施投入成本。

Claims (5)

1.全数字式小倍率瞄具物方角测试设备,其特征在于：包括方位平面反射镜(1)、俯仰数字转台(2)、俯仰平面反射镜(3)、方位数字转台(4)、平行光管主体(5)、数字分划板组件(6)、光学平台(7)、X向数控平移台(8)和Y向数控平移台(9)，所述的方位平面反射镜(1)安装于方位数字转台(4)上，且方位平面反射镜(1)和方位数字转台(4)构成方位读数及视场扩展组件；所述的俯仰数字转台(2)固定安装于X向数控平移台(8)的上面；所述的俯仰平面反射镜(3)安装于俯仰数字转台(2)上，且俯仰数字转台(2)和俯仰平面反射镜(3)构成俯仰读数及视场扩展组件；所述的方位数字转台(4)固定安装于X向数控平移台(8)的上面；所述的数字分划板组件(6)通过平行光管主体(5)固定安装于光学平台(7)的上面，且平行光管主体(5)和数字分划板组件(6)构成平行光管；所述的Y向数控平移台(9)固定安装于光学平台(7)的上面，且Y向数控平移台(9)位于X向数控平移台(8)的下面；
所述平行光管主体(5)的光轴作为水平面的横轴，方位数字转台(4)的回转轴为水平面的纵轴；
所述平行光管主体(5)的光轴作为水平面的横轴，俯仰数字转台(2)的回转轴与横轴平行；
所述的方位平面反射镜(1)、俯仰数字转台(2)、俯仰平面反射镜(3)、方位数字转台(4)通过X向数控平移台(8)和Y向数控平移台(9)改变水平二维坐标位置。
2.根据权利要求1所述的全数字式小倍率瞄具物方角测试设备，其特征在于：所述的方位平面反射镜(1)围绕方位数字转台(4)的回转轴为轴产生旋转位移。
3.根据权利要求1所述的全数字式小倍率瞄具物方角测试设备，其特征在于：所述的俯仰平面反射镜(3)围绕俯仰数字转台(2)的回转轴为轴产生旋转位移。
4.根据权利要求1所述的全数字式小倍率瞄具物方角测试设备，其特征在于：所述的数字分划板组件(6)由数字光处理器、有机发光二极管显示屏、硅上液晶器构成。
5.根据权利要求1所述的全数字式小倍率瞄具物方角测试设备，其特征在于：所述的光学平台(7)安装有减振隔层。
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