CN217878282U - 一种可见光微光夜视仪器外场光学性能检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可见光微光夜视仪器外场光学性能检测装置，包括被测设备支架，所述被测设备支架上固定有安装座；所述安装座由设备座和测距座构成；所述安装座上安装有被测光电仪器和激光测距模块，所述激光测距模块检测端和被测光电仪器的目镜前端在同一水平面上；所述被测设备支架正后方设置有靶板调整模块，所述靶板调整模块上活动安装有可见光靶板和微光靶板；减光罩，所述减光罩固定于被测光电仪器物镜上。本实用新型的可见光微光夜视仪器外场光学性能检测装置，摒弃了传统的平行光管检测方法，在有限远距离上结合目标靶板，完成被测光电仪器的检测，提高光电仪器检测效率、降低检测装置成本有重要意义。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种光学性能检测方法，具体涉及一种可见光微光夜视仪器外场光学性能检测装置，属于光学性能检测方法技术领域。
背景技术
光电仪器是指综合运用了光学技术、光电技术、光电子技术、电子技术、计算机技术、精密机械技术为一体的，实现某种特定功能的仪器、设备或系统，承担了侦察、跟踪、探测、夜视、火控、预警、导航、制导、光电对抗、光通信和光电信息处理等任务，具有精度高、分辨率强、信息容量大、抗电磁能力强、保密性好等优点，在军事上有重要价值和重大发展前途，是实施精确打击和一体化信息作战的重要手段；光电仪器长时间野外环境下操作使用，受振动冲击、环境骤变等因素影响，难免会造成机构卡滞、分辨能力退化、零部件故障、轴系失调等主要性能指标下降等问题，从而影响光电仪器效能的正常发挥，因此研制光电仪器的检测装置对保证光电仪器主要性能指标和效能发挥显得尤显重要；现阶段光电仪器检测装置一般分为基地级光学性能检测装置和基层级光电检测装置；基地级光学性能检测装置一般配备在后方生产车间、修理工间或光学实验室，能够满足多种型号光电仪器光学性能指标检测，如HGH红外系统公司研制的通用光电仪器测试和维护系统(COPI)，CI纵向架体system公司研制的模块化光电测试系统(Modular纵向架体Electro-Optical纵向架体Test纵向架体System，METS)等；如METS包括了高度集成化的光学准直模块、数据处理软件和电源控制系统，光学准直模块将离轴抛物面主镜、面源黑体、积分球等通过电动靶轮进行了有机整合，检测指标包括了红外热像仪器的MRTD、NETD，可见光/微光夜视仪器的分辨力、MTF，激光测距仪器的激光发射能量、光束质量等；基层级光学性能检测装置体积小、重量轻，一般承担在线检测任务，实现外场条件下对光电仪器的伴随保障，外军研发了多种型号的基层级光电检测装置，如SBIR和Lockheed纵向架体Martin公司联合研制的，提供给美国海军的第三代测试装置(Third纵向架体echelon纵向架体test纵向架体set，TETS) 便携式多光谱检测设备(Portable纵向架体multi-spectral纵向架体test纵向架体system，PMTS)；PMTS采用模块化设计，包括光学准直模块、电源模块和目标光源，使用时快速组装，检测完成后快速拆解便于运输，检测对象涵盖了美海军各波段光电装备；另外，SBIR还研制了通用光电测试设备(Common纵向架体E-O纵向架体Test纵向架体Set，CEOTS)，CEOTS采用离轴抛物面作为主反射镜，通用转轮切换黑体或可见光光源，实现了美军AN/PAS系列热成像瞄准具MRTD和AN/PVS系列微光瞄准具分辨率等主要性能指标的检测；基地级光学性能检测装置检测精度高，可检测的光学性能指标也较多，但设备体积较大，不适合携运行，且对使用环境有一定要求，若要在外场环境条件下实现快速部署或伴随保障，则要求检测装置体积小、重量轻、环境适应性好；基层级光学性能检测装置体积小、重量轻、环境适应性好，能够满足外场条件下光电仪器主要光学性能指标的检测，但是不管基地级还是基层级光学性能检测装置，均采用了平行光管模拟无穷远目标实现主要性能指标的检测，而在外场条件下将平行光管应用于光学性能检测，一方面导致检测装置价格较高，另一方面还需考虑其环境适应性问题，如需对平行光管进行无热化设计、平行光管内部灌充干燥洁净氮气提高其防霉防雾效能等。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型提出了一种可见光微光夜视仪器外场光学性能检测装置，摒弃了传统的平行光管检测方法，在有限远距离上结合目标靶板，完成被测光电仪器的检测，提高光电仪器检测效率、降低检测装置成本有重要意义。
本实用新型的可见光微光夜视仪器外场光学性能检测装置，包括
被测设备支架，所述被测设备支架上固定有安装座；所述安装座由设备座和测距座构成；
被测光电仪器，所述被测光电仪器安装于设备座上；
激光测距模块，所述激光测距模块安装于测距座上；
所述激光测距模块检测端和被测光电仪器的目镜前端在同一水平面上；
可见光靶板，所述可见光靶板可拆卸安装于靶板调整模块顶部；
微光靶板，所述微光靶板可拆卸安装于靶板调整模块顶部；
靶板调整模块，所述靶板调整模块活动安装于被测光电仪器正前方；
减光罩，所述减光罩固定于被测光电仪器物镜上。
在被测光电仪器前方竖立刻蚀有分划图案的可见光/微光靶板，通过被测光电仪器目镜观察靶板的分划图案，当能够看清分划图案时对照分划图案与分辨力查找表，从而得到被测光电仪器的分辨能力指标，检测时，在有限远距离上结合目标靶板进行检测。
作为优选，所述可见光靶板由质薄铝板构成，所述可见光靶板表面涂覆白色漫反射涂层，分划图案为不同线宽的四条纹且符合JB/T9328-1999分辨率靶板标准；所述微光靶板由均质薄铝板构成，所述微光靶板的正反两面分别为85％和35％白色漫反射涂层，分划图案为不同线宽的四条纹且符合USAF-1951分辨率靶板标准。
作为优选，所述可见光靶板和微光靶板的显示面由OLED、LED或LCD电子显示器件构成。
进一步地，所述减光罩包括罩体，所述罩体上依次设置的物镜连接组件、测光和显示组件、渐变减光组件；所述物镜连接组件与被测光电仪器物镜安装；所述测光和显示组件为用于实时检测并显示减光罩内环境照度的检测模块；所述渐变减光组件由起偏光学玻璃与检偏光学玻璃的两片偏振光学镜片组成。
进一步地，所述靶板调整模块为三脚架；所述三脚架上安装有水准气泡，所述可见光靶板或微光靶板通过连接杆与三脚架连接；所述激光测距模块为激光测距机；靶板调整模块调整时，调整三脚架伸缩杆并实时观察水准气泡位置，当水准气泡居中时锁死伸缩杆，这时将靶板对准被测光电仪器，此时靶板与被检微光夜视仪器的视轴平行。
与现有技术相比，本实用新型的可见光微光夜视仪器外场光学性能检测装置，体积小、重量轻，安装撤收方便、操作简便、便于携行、无需电源供电，特别是对于微光夜视仪器检测，通过减光罩设计，使其可以在白天强光条件下进行检测，检测时机大大拓展，检测效率大大提高，对于提高光电仪器检测效率、降低检测装置成本有重要意义。
附图说明
图1为本实用新型的实施例1整体结构示意图。
图2为本实用新型的可见光靶板图案示意图。
图3为本实用新型的微光靶板图案示意图。
具体实施方式
实施例1：
如图1至图3所示的可见光微光夜视仪器外场光学性能检测装置，包括
被测设备支架1，所述被测设备支架1上固定有安装座2；所述安装座2由设备座和测距座构成；
被测光电仪器3，所述被测光电仪器3安装于设备座2上；
激光测距模块4，所述激光测距模块4安装于测距座上；
所述激光测距模块4检测端和被测光电仪器3的目镜前端在同一水平面上；
可见光靶板7，所述可见光靶板7可拆卸安装于靶板调整模块顶部；
微光靶板8，所述微光靶板8可拆卸安装于靶板调整模块顶部；
靶板调整模块，所述靶板调整模块活动安装于被测光电仪器正前方；所述靶板调整模块为三脚架5；所述三脚架5上安装有水准气泡6，所述可见光靶板 7或微光靶板8通过连接杆与三脚架5连接；所述激光测距模块4为激光测距机；靶板调整模块调整时，调整三脚架伸缩杆并实时观察水准气泡位置，当水准气泡居中时锁死伸缩杆，这时将靶板对准被测光电仪器，此时靶板与被检微光夜视仪器的视轴平行；
减光罩9，所述减光罩9包括罩体，所述罩体上依次设置的物镜连接组件、测光和显示组件、渐变减光组件；所述物镜连接组件与被测光电仪器物镜安装；所述测光和显示组件为用于实时检测并显示减光罩内环境照度的检测模块；所述渐变减光组件由起偏光学玻璃与检偏光学玻璃的两片偏振光学镜片组成；减光罩内主要为可调减光镜，其为两片高品质超高光洁度的光学偏振玻璃，在打开被测微光夜视仪器之前，首先将两片偏振玻璃的偏振角度调整为90°，然后通过人眼观察微光夜视仪器的目镜输出图像，缓慢旋转起偏光学玻璃与检偏光学玻璃之间的夹角，当人眼通过微光夜视仪器目镜能够看清微光靶板上的分划图案且亮度适中时，停止旋转起偏光学玻璃；当观察到能够看清的分划图案时，对照微光分辨力查找表找到对应的分辨力角值，从而确定被测微光夜视仪器的分辨力数值。
在被测光电仪器前方竖立刻蚀有分划图案的可见光/微光靶板，通过被测光电仪器目镜观察靶板的分划图案，当能够看清分划图案时对照分划图案与分辨力查找表，从而得到被测光电仪器的分辨能力指标，检测时，在有限远距离上结合目标靶板进行检测。
其中，所述可见光靶板7由质薄铝板构成，所述可见光靶板表面涂覆白色漫反射涂层，分划图案为不同线宽的四条纹且符合JB/T9328-1999分辨率靶板标准；所述微光靶板由均质薄铝板构成，所述微光靶板8的正反两面分别为85％和35％白色漫反射涂层，分划图案为不同线宽的四条纹且符合USAF-1951分辨率靶板标准。
再一实施例中，所述可见光靶板7和微光靶板8的显示面由OLED、LED或 LCD电子显示器件构成。
所述可见光靶板、微光靶板和减光罩设置如下：
1.靶板尺寸的确定：可见光/微光夜视仪器的视场一般约为8°，且受到光电仪器最近观察距离限制，靶板与被测仪器之间的相对距离不应小于30米，若靶板尺寸过大则不易展开操作，且易受风力影响晃动，甚至倾倒引发安全事故，因此选用不大于1°视场的靶板较为合适，靶板尺寸可由下式得到：
2×30×tan(1°/2)＝0.52米；
2.可见光靶板分划图案的确定：可见光靶板参照JB/T9328-1999制作分辨力板图案；可见光光学仪器自身分辨力较高；因此对其进行分辨力检测时；需要在可见光靶板上刻蚀图案更小、线宽更窄、更加细密的分划图案；而在一块固定尺寸的靶板上刻蚀较多的分划图案，对刻蚀工艺提出了更高要求，基于加工工艺问题，在金属薄板上加工如此密集的线条难度较大，为此可以较远距离作为分划图案的低分辨力基准，即在检测较高分辨力可见光光学仪器时，通过增加靶板与被测仪器的相对距离即可实现高分辨力光学仪器的分辨力检测，其具体为：设可见光靶板上的靶线宽度为P(m)，两条线宽中心相对距离为2P，观测距离为S(m)，则分辨率张角a(″)为：
根据公式可计算不同距离时的分辨力角值，计算结果如表1所示，
表1可见光靶板分辨力选取表
| 序号 | 30米宽度(mm) | 30米角值(″) | 100米角值(″) |
| 1 | 2.18 | 30.00 | 9.00 |
| 2 | 2.06 | 28.32 | 8.49 |
| 3 | 1.94 | 26.73 | 8.02 |
| 4 | 1.83 | 25.23 | 7.57 |
| 5 | 1.73 | 23.81 | 7.14 |
| 6 | 1.63 | 22.47 | 6.74 |
| 7 | 1.54 | 21.21 | 6.36 |
| 8 | 1.46 | 20.02 | 6.01 |
| 9 | 1.37 | 18.90 | 5.67 |
| 10 | 1.30 | 17.84 | 5.35 |
| 11 | 1.22 | 16.84 | 5.05 |
| 12 | 1.16 | 15.89 | 4.77 |
| 13 | 1.09 | 15.00 | 4.50 |
| 14 | 1.03 | 14.16 | 4.25 |
| 15 | 0.97 | 13.36 | 4.01 |
| 15 | 0.92 | 12.61 | 3.78 |
| 17 | 0.87 | 11.91 | 3.57 |
| 18 | 0.82 | 11.24 | 3.37 |
| 19 | 0.77 | 10.61 | 3.18 |
| 20 | 0.73 | 10.01 | 3.00 |
| 21 | 0.69 | 9.45 | 2.83 |
| 22 | 0.65 | 8.92 | 2.68 |
| 23 | 0.61 | 8.42 | 2.53 |
| 24 | 0.56 | 7.95 | 2.38 |
| 25 | 0.55 | 7.50 | 2.25 |
表1中分划图案宽度按照靶板与被测仪器相对距离30m选取，相邻靶板线条按照
等比级数计算，将靶板和被测光学仪器的相对范围距离从30m扩展至100m，可计算得到能够检测的分辨力角值范围扩展至2.25″～30″。
3.微光靶板分划图案的确定：微光靶板参照USAF-1951分辨率靶制作分辨力板图案；微光夜视仪器自身分辨力较可见光仪器低，因此单个分划图案面积较大，刻蚀较为方便，按照微光靶板与被测仪器相对距离20米计算，靶板分划线条宽度为8～18mm；按照微光夜视仪器最近观测距离分别移动靶板位置(10～80 米)，可实现0.2～3.6mrad的分辨力检测；同样，设微光靶板上的靶线宽度为P (mm)，两条线宽中心相对距离为2P，观测距离为S(m)，则分辨率张角a(mrad) 为：
根据公式可计算不同距离时的分辨力角值，计算结果如表2所示，
表2微光靶板分辨力选取表
表2中分划图案宽度按照靶板与被测仪器相对距离10m选取，相邻靶板线条按照
等比级数计算，将靶板和被测光学仪器的相对范围距离从5m扩展至 80m，可计算得到能够检测的分辨力角值范围扩展至0.2～5.71mrad；与可见光靶板不同的是,微光靶板表面涂有白色漫反射涂层，靶板为透空图案9，所述微光靶板正面背景采用0.85对比度的黑色衬板，所述微光靶板背面背景采用0.35 对比度的黑色衬板，在检测不同微光夜视仪器过程中，根据检测需求，选择靶板正面检测或靶板背面检测。
4.减光罩：减光罩内主要为可调减光镜，为两片高品质超高光洁度的光学偏振玻璃，在打开被测微光夜视仪器之前，首先将两片偏振玻璃的偏振角度调整为90°，然后通过人眼观察微光夜视仪器的目镜输出图像，缓慢旋转起偏光学玻璃与检偏光学玻璃之间的夹角，当人眼通过微光夜视仪器目镜能够看清微光靶板上的分划图案且亮度适中时，停止旋转起偏光学玻璃；
5.检测环境：检测环境为自然光条件下，靶板周围照度与靶板接近，对检测过程无明显影响；安排在晴朗的大气环境中，避开阳光直射或周边反射物的影响。
上述实施例，仅是本实用新型的较佳实施方式，故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。
Claims (5)
1.一种可见光微光夜视仪器外场光学性能检测装置，其特征在于，包括
被测设备支架，所述被测设备支架上固定有安装座；所述安装座由设备座和测距座构成；
被测光电仪器，所述被测光电仪器安装于设备座上；
激光测距模块，所述激光测距模块安装于测距座上；
所述激光测距模块检测端和被测光电仪器的目镜前端在同一水平面上；
可见光靶板，所述可见光靶板可拆卸安装于靶板调整模块顶部；
微光靶板，所述微光靶板可拆卸安装于靶板调整模块顶部；
靶板调整模块，所述靶板调整模块活动安装于被测光电仪器正前方；
减光罩，所述减光罩固定于被测光电仪器物镜上。
2.根据权利要求1所述的可见光微光夜视仪器外场光学性能检测装置，其特征在于：所述可见光靶板由质薄铝板构成，所述可见光靶板表面涂覆白色漫反射涂层，分划图案为不同线宽的四条纹且符合JB/T9328-1999分辨率靶板标准；所述微光靶板由均质薄铝板构成，所述微光靶板的正反两面分别为85%和35%白色漫反射涂层，分划图案为不同线宽的四条纹且符合USAF-1951分辨率靶板标准。
3.根据权利要求1所述的可见光微光夜视仪器外场光学性能检测装置，其特征在于：所述可见光靶板和微光靶板的显示面由OLED、LED或LCD电子显示器件构成。
4.根据权利要求1所述的可见光微光夜视仪器外场光学性能检测装置，其特征在于：所述减光罩包括罩体，所述罩体上依次设置的物镜连接组件、测光和显示组件、渐变减光组件；所述物镜连接组件与被测光电仪器物镜安装；所述测光和显示组件为用于实时检测并显示减光罩内环境照度的检测模块；所述渐变减光组件由起偏光学玻璃与检偏光学玻璃的两片偏振光学镜片组成。
5.根据权利要求1所述的可见光微光夜视仪器外场光学性能检测装置，其特征在于：所述靶板调整模块为三脚架；所述三脚架上安装有水准气泡，所述可见光靶板或微光靶板通过连接杆与三脚架连接；所述激光测距模块为激光测距机。
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| CN114993629A (zh) * | 2022-06-23 | 2022-09-02 | 中国人民解放军32181部队 | 一种可见光微光夜视仪器外场光学性能检测方法 |
| CN114993629B (zh) * | 2022-06-23 | 2024-06-07 | 中国人民解放军32181部队 | 一种可见光微光夜视仪器外场光学性能检测方法 |
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|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
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