CN114236167B - 一种可拼接类准直光幕光源装置及其拼接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光电测试技术领域，具体涉及一种可拼接类准直光幕光源装置及其拼接方法。本发明针对检测中如何形成大尺寸安全光幕以及光源准直性差的问题。所采用的技术方案包括鲍威尔棱镜支架、鲍威尔棱镜、点状激光器、菲涅尔透镜、上卡板、下卡板和光阑片；所述的光阑片设置于上卡板和下卡板之间，并可延下卡板左右移动，所述的菲涅尔透镜和鲍威尔棱镜分别设置于光阑片的前后两侧，并且菲涅尔透镜的焦点与鲍威尔棱镜的焦点重合，点状激光器设置于鲍威尔棱镜的前端，并且出射光线与鲍威尔棱镜的光轴重合，下卡板与上卡板将菲涅尔透镜、点状激光器、鲍威尔棱镜连接于一体。
Description
技术领域
本发明涉及光电测试技术领域，具体涉及一种可拼接类准直光幕光源装置及其拼接方法。
背景技术
在武器系统毁伤性能评价中，弹丸的飞行速度和着靶坐标参数是两个重要指标。目前针对弹丸速度测试的研究，主要是非接触式测试，如：光幕靶。
光幕靶作为一种目前被广泛应用的兵器和工业靶场上常见的区截测量仪器，由LED阵列光源、光电二极管阵列、信号处理电路以及支撑部件组成。具有测试精度高、测试靶面灵活定制、对测试环境要求低、可重复测试的特点，因此光幕靶被广泛应用于室内靶场。由于光幕靶是一种基于光电转换原理的测试设备，通过弹丸穿过光幕面时引起的光通量变化，将这一变化转换为电压信号输出，因此易受外界光信号影响。
鉴于此，对于本领域的技术人员而言，用光幕靶进行测速，如何消除光幕靶光源准直性差的问题，以及如何形成大尺寸的安全光幕问题，从而提高探测器的可靠性，是目前光幕靶测速系统发展的一个重要问题。
发明内容
有鉴于此，本发明针对检测中如何形成大尺寸安全光幕以及光源准直性差的问题，提供一种可拼接类准直光幕光源装置及其拼接方法。
为解决现有技术存在的问题，本发明所采用的技术方案为：一种可拼接类准直光幕光源装置，包括鲍威尔棱镜支架、鲍威尔棱镜、点状激光器、菲涅尔透镜、上卡板、下卡板和光阑片；所述的光阑片设置于上卡板和下卡板之间，并可延下卡板左右移动，所述的菲涅尔透镜和鲍威尔棱镜分别设置于光阑片的前后两侧，并且菲涅尔透镜的焦点与鲍威尔棱镜的焦点重合，点状激光器设置于鲍威尔棱镜的前端，并且出射光线与鲍威尔棱镜的光轴重合，下卡板与上卡板将菲涅尔透镜、点状激光器、鲍威尔棱镜连接于一体。
进一步，鲍威尔棱镜设置于鲍威尔棱镜支架上，鲍威尔棱镜支架设置于上卡板和下卡板的前端。
进一步，光阑片设置有2个，并并排设置。
一种可拼接类准直光幕光源装置的拼接方法，其特征在于：步骤为：
1)首先安装好点状激光器和鲍威尔棱镜，然后将点状激光器出射光线与鲍威尔棱镜的光轴重合；
2)将两个可以左右移动调整的光阑片安装在下卡板上；
3)接着安装菲涅尔透镜，将菲涅尔透镜焦点与鲍威尔棱镜的焦点重合；
4)通过左右移动光阑片，使得出射光束的尺寸与菲涅尔透镜尺寸匹配，得到需要大小的光源；
5)通过下卡板与上卡板将对焦后的菲涅尔透镜、点状激光器、鲍威尔棱镜及鲍威尔棱镜支架固定于一起，形成一个独立照明光源。
与现有技术相比，本发明包括以下有益效果：
1)本发明通过鲍威尔棱镜、光阑片以及菲涅尔透镜的组合，可以有效的解决光源准直性不好的问题，使经过处理后的光束具有更好的准直性；
2)本发明考虑到单一的模块形成的光幕相对较小，整个框架可以用多个模块拼接，形成大尺寸安全光幕。并且通过移动光阑片进行对光路的调整，使得光路照射到菲涅尔上，输出准直光源。
3)本发明当检测到光源有问题的时候，可以通过更换各部件，直接对装置进行调试，不需要整体更换。
附图说明
图1为本发明的光源结构示意图；
图2为光学系统的光路图；
图1中的，1-鲍威尔棱镜支架、2-鲍威尔棱镜、3-点状激光器、4-菲涅尔透镜、5-上卡板、6-下卡板、7-光阑片。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本实施例提供一种可拼接类准直光幕光源装置，如图1所示，包括鲍威尔棱镜支架1、鲍威尔棱镜2、点状激光器3、菲涅尔透镜4、上卡板5、下卡板6、光阑片7；光阑片7并排设置有2个，设置于上卡板5和下卡板6之间，并可延下卡板6左右移动，鲍威尔棱镜2设置于鲍威尔棱镜支架1上，鲍威尔棱镜支架1设置于上卡板5和下卡板6的前端，菲涅尔透镜4设置于上卡板5和下卡板6的后端，菲涅尔透镜4的焦点与鲍威尔棱镜2的焦点重合，点状激光器3设置于鲍威尔棱镜2的前端，并且出射光线与鲍威尔棱镜2的光轴重合，下卡板5与上卡板6将菲涅尔透镜4、点状激光器3、鲍威尔棱镜2连接于一体。
上述结构的出射光束在左右方向无遮挡，因此可以将单独模块通过简单拼接形成更大尺寸的照明光源，并且这些出射光束均为准直性光束。
一种可拼接类准直光幕光源装置的安装方法为：
1、首先安装好点状激光器3和鲍威尔棱镜2，然后将点状激光器3出射光线与鲍威尔棱镜2的光轴重合；
2、将两个可以左右移动调整的光阑片7安装在下卡板6上；
3、接着安装菲涅尔透镜4，将菲涅尔透镜4焦点与鲍威尔棱镜2的焦点重合；
4、通过左右移动光阑片7，使得出射光束的尺寸与菲涅尔透镜尺寸匹配，得到需要大小的光源；
5、通过下卡板6与上卡板5将对焦后的菲涅尔透镜4、点状激光器3、鲍威尔棱镜2及鲍威尔棱镜支架1固定在一起，形成一个单独照明光源。
本发明还可设置多个拼装于一体，形成更大的照明光源。
通过光学系统的光路图对其进行详细说明，如图2所示：
所述的点状激光器3位于鲍威尔棱镜2的后方作为光源，由于激光的准直性好且发散角小，可以近似将其看成是一个点光源，点状激光,3发出的激光出射后经过鲍威尔棱镜2，鲍威尔棱镜2可以使激光束通过后以最优化地划成光密度均匀、稳定性好、直线性好的一条直线，然后光束通过光阑片7，通过移动光阑位置来控制光束射出到菲涅尔透镜上光束的尺寸大小，使从鲍威尔棱镜2射出的光束与菲涅尔透镜重合。由几何光学成像规律知，位于焦面上的光源经透镜折射后形成一束平行光，因此，由鲍威尔棱镜2出射的直线性好的光线再经菲涅尔透镜4后，形成一束光平面，从而形成类准直光源。
本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。
Claims (4)
1.一种可拼接类准直光幕光源装置，包括鲍威尔棱镜支架（1）、鲍威尔棱镜（2）、点状激光器（3）、菲涅尔透镜（4）、上卡板（5）、下卡板（6）和光阑片（7）；所述的光阑片（7）设置于上卡板（5）和下卡板（6）之间，并可延下卡板（6）左右移动，所述的鲍威尔棱镜（2）和菲涅尔透镜（4）分别设置于光阑片（7）的前、后两侧，并且菲涅尔透镜（4）的焦点与鲍威尔棱镜（2）的焦点重合，点状激光器（3）设置于鲍威尔棱镜（2）的前端，并且出射光线与鲍威尔棱镜（2）的光轴重合，下卡板（5）与上卡板（6）将菲涅尔透镜（4）、点状激光器（3）、鲍威尔棱镜（2）连接于一体。
2.根据权利要求1所述的一种可拼接类准直光幕光源装置，其特征在于：所述的鲍威尔棱镜（2）设置于鲍威尔棱镜支架（1）上，鲍威尔棱镜支架（1）设置于上卡板（5）和下卡板（6）的前端。
3.根据权利要求1或2所述的一种可拼接类准直光幕光源装置，其特征在于：所述的光阑片（7）设置有2个，并并排设置。
4.根据权利要求1所述的一种可拼接类准直光幕光源装置的拼接方法，其特征在于：步骤为：
1）首先安装好点状激光器（3）和鲍威尔棱镜（2），然后将点状激光器（3）出射光线与鲍威尔棱镜（2）的光轴重合；
2）将两个可以左右移动调整的光阑片（7）安装在下卡板（6）上；
3）接着安装菲涅尔透镜（4），将菲涅尔透镜（4）焦点与鲍威尔棱镜（2）的焦点重合；
4）通过左右移动光阑片（7），使得出射光束的尺寸与菲涅尔透镜（4）尺寸匹配，得到需要大小的光源；
5）通过下卡板（6）与上卡板（5）将对焦后的菲涅尔透镜（4）、点状激光器（3）、鲍威尔棱镜（2）及鲍威尔棱镜支架（1）固定于一起，形成一个独立照明光源。
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