專利名稱：多光學(xué)系統(tǒng)組合裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及多光學(xué)系統(tǒng)組合裝置，是緊湊高精度的多光學(xué)系統(tǒng)組合裝置，屬于光機(jī)領(lǐng)域，特別適用于多光學(xué)系統(tǒng)和/或光電傳感器的組合應(yīng)用中對(duì)各光學(xué)系統(tǒng)視軸平行度和穩(wěn)定性要求較高的場合。
背景技術(shù)：
一些多光學(xué)系統(tǒng)集成的應(yīng)用中，例如利用激光調(diào)制技術(shù)進(jìn)行的激光通信設(shè)備中，由于部分光學(xué)系統(tǒng)的視場角很小，要保證在較寬的溫度變化范圍內(nèi)各光學(xué)系統(tǒng)精確貓準(zhǔn)同一目標(biāo)，并且具有很好的圖像質(zhì)量，通常需要復(fù)雜的調(diào)節(jié)裝置和溫度補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，從而導(dǎo)致裝置機(jī)構(gòu)復(fù)雜，且體積重量增大，適裝性能下降。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是，提供一種多光學(xué)系統(tǒng)組合裝置，該裝置既可廣角搜索和高精度跟蹤目標(biāo)，又能精確瞄準(zhǔn)跟蹤目標(biāo)細(xì)節(jié)，能在寬溫度變化范圍下保證多傳感器視軸高精度平行性、穩(wěn)定性，具有高質(zhì)量的圖像，整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定緊湊，體積小，重量輕，且工藝簡單，成本低。本實(shí)用新型多光學(xué)系統(tǒng)組合裝置技術(shù)方案為它包括柱體的軸向具有圓柱形孔的多棱柱形的傳感器支架及安裝在圓柱形孔中的精瞄傳感器；傳感器支架的外側(cè)面為若干個(gè)與中心圓柱形孔的軸線平行的安裝光電器件的平面，所述平面上安裝的其光軸與精瞄傳感器的光軸平行的光電器件包括粗瞄傳感器、導(dǎo)引發(fā)射器和通信發(fā)射器及呼叫發(fā)射器；傳感器支架的前端靠近精瞄傳感器的次鏡，相對(duì)的一端為后端，傳感器支架的后端安裝有控制電路模塊組。進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述的多光學(xué)系統(tǒng)組合裝置，所述的多棱柱形的傳感器支架其下側(cè)面為底面，與下側(cè)面相對(duì)的一面為上側(cè)面；導(dǎo)引發(fā)射器和通信發(fā)射器并排安裝在上側(cè)面上；呼叫發(fā)射器安裝在右側(cè)面上；粗瞄傳感器安裝在上側(cè)面與右側(cè)面之間的斜側(cè)面上。所述的多光學(xué)系統(tǒng)組合裝置，其精瞄傳感器有一個(gè)具有安裝端面和定位圓柱面的圓柱形的主鏡座；所述安裝端面與傳感器支架的后端面固定連接；定位圓柱面與傳感器支架的圓柱形孔間隙配合；精瞄傳感器的精瞄探測器與傳感器支架側(cè)面固定連接。所述的多光學(xué)系統(tǒng)組合裝置，其控制電路模塊組為U型結(jié)構(gòu)，與傳感器支架后端平面固定連接。所述的多光學(xué)系統(tǒng)組合裝置，其傳感器支架的外側(cè)平面上分布有用于安裝光電器件的矩形槽。所述的多光學(xué)系統(tǒng)組合裝置，其粗瞄傳感器由變焦光學(xué)系統(tǒng)和CCD組成，用于搜索和粗瞄目標(biāo)；精瞄傳感器包括大口徑反射式光學(xué)系統(tǒng)和棱鏡組、微調(diào)反射鏡機(jī)構(gòu)以及兩路接收探測器，構(gòu)成共光路的雙探測器系統(tǒng)；精瞄傳感器的光軸與粗瞄傳感器的主光軸相互平行。所述的多光學(xué)系統(tǒng)組合裝置，所述的通信發(fā)射器包括光學(xué)系統(tǒng)和微調(diào)反射鏡機(jī)構(gòu)以及光纖輸入準(zhǔn)直器，用于通過光纖和準(zhǔn)直器輸入通信光信號(hào)，通過微調(diào)反射鏡機(jī)構(gòu)精確瞄準(zhǔn)目標(biāo)。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是I、結(jié)構(gòu)為集成化傳感器支架既是精瞄傳感器基座，也是其它光學(xué)系統(tǒng)基座，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定緊湊，各光學(xué)系統(tǒng)視軸間距小，適應(yīng)于小型化應(yīng)用要求；2、傳感器采用環(huán)形布置傳感器支架采用中心為圓柱形孔的多棱柱形結(jié)構(gòu)，精瞄傳感器光學(xué)系統(tǒng)主鏡安裝于中心圓柱形孔腔內(nèi)，而其余各光學(xué)系統(tǒng)環(huán)形分布于精瞄傳感器上側(cè)及側(cè)面，各光學(xué)系統(tǒng)光軸之間距離達(dá)到最小化； 3、傳感器支架各平面上開設(shè)多個(gè)矩形槽，既減輕了傳感器支架重量，又可減少溫度變化導(dǎo)致的應(yīng)力變形，有利于保持各光學(xué)系統(tǒng)光軸之間平行度；4、控制電路模塊組采用U型結(jié)構(gòu)布置，充分利用精瞄傳感器后端光學(xué)系統(tǒng)周圍空間，并可以直接與傳感器支架后端平面固聯(lián)，減少空間占用，增加連接可靠性；5、采用粗瞄與精瞄組合，既可廣角搜索跟蹤目標(biāo)，又精確瞄準(zhǔn)跟蹤目標(biāo)細(xì)節(jié)，提高跟蹤精度；6、精瞄傳感器采用微調(diào)反射鏡控制技術(shù)，通過控制微調(diào)反射鏡，能以微弧度級(jí)控制視軸偏轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)高精度穩(wěn)定跟蹤；7、精瞄傳感器采用共光路技術(shù)，通過兩個(gè)獨(dú)立傳感器共用前端光學(xué)系統(tǒng)，能減少加工制造成本，減少整體體積，并提高兩個(gè)探測器光軸平行性。8、精瞄傳感器、粗瞄傳感器、導(dǎo)引發(fā)射器和通信發(fā)射器及呼叫發(fā)射器視軸在零下30攝氏度至零上65攝氏度變化范圍內(nèi)能保持穩(wěn)定的平行度。

圖I為多光學(xué)系統(tǒng)組合裝置示意圖；圖2為傳感器支架示意圖；圖3為精瞄傳感器有局部剖的主視示意圖；圖4為圖3的左視示意圖；圖5為控制電路模塊組主視示意圖；圖6為圖5的左視示意圖。圖中各附圖標(biāo)記名稱為I 一傳感器支架，I. O —圓柱形孔，I. I 一下側(cè)面，I. 2 —上側(cè)面，I. 3 —右側(cè)面，
I.4 一斜側(cè)面，I. 5 一前端，I. 6 一后端，2 —精瞄傳感器，2. I 一精瞄傳感器的次鏡，2. 2 一主鏡座，3 一通信發(fā)射器,4 一導(dǎo)引發(fā)射器,5 一控制電路模塊組,6 一粗貓傳感器,7 一呼叫發(fā)射器，8 —精瞄探測器，9 一主鏡座的定位圓柱面，10 一微調(diào)反射鏡機(jī)構(gòu)，11 一主鏡座的安裝端面，12—通信接收探測器。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明如下[0030]如圖1-6所示，一種多光學(xué)系統(tǒng)組合裝置，包括柱體的軸向具有圓柱形孔I. O的多棱柱形的傳感器支架I及安裝在圓柱形孔I. O中的精瞄傳感器2 ;傳感器支架I的外側(cè)面為若干個(gè)與中心圓柱形孔I. O的軸線平行的安裝光電器件的平面，所述平面上安裝的其光軸與精瞄傳感器2的光軸平行的光電器件包括粗瞄傳感器6、導(dǎo)引發(fā)射器4和通信發(fā)射器3及呼叫發(fā)射器7 ;傳感器支架I的前端I. 5靠近精瞄傳感器2的次鏡2. 1，相對(duì)的一端為后端I. 6,傳感器支架I的后端I. 6安裝有控制電路模塊組5。所述的多棱柱形的傳感器支架I其下側(cè)面I. I為底面，與下側(cè)面I. I相對(duì)的一面為上側(cè)面I. 2 ;導(dǎo)引發(fā)射器4和通信發(fā)射器3并排安裝在上側(cè)面I. 2上；呼叫發(fā)射器7安裝在右側(cè)面I. 3上；粗瞄傳感器6安裝在上側(cè)面I. 2與右側(cè)面I. 3之間的斜側(cè)面I. 4上。精瞄傳感器2有一個(gè)具有安裝端面11和定位圓柱面9的圓柱形的主鏡座2. 2 ;所述安裝端面11與傳感器支架I的后端面固定連接；定位圓柱面9與傳感器支架I的圓柱形孔I. O間隙配合；精瞄傳感器2的精瞄探測器8與傳感器支架I側(cè)面固定連接?？刂齐娐纺K組5為U型結(jié)構(gòu)，與傳感器支架I后端平面固定連接。傳感器支架I的外側(cè)平面上分布有用于安裝光電器件的矩形槽。粗瞄傳感器6由變焦光學(xué)系統(tǒng)和CCD組成，用于搜索和粗瞄目標(biāo)；精瞄傳感器2包括大口徑反射式光學(xué)系統(tǒng)和棱鏡組、微調(diào)反射鏡機(jī)構(gòu)10以及兩路接收探測器，構(gòu)成共光路的雙探測器系統(tǒng)；精瞄傳感器2的光軸與粗瞄傳感器6的主光軸相互平行，而精瞄傳感器具有更高的放大率，通過微調(diào)反射鏡機(jī)構(gòu)10實(shí)現(xiàn)高精度瞄準(zhǔn)目標(biāo)。所述的通信發(fā)射器3包括光學(xué)系統(tǒng)和微調(diào)反射鏡機(jī)構(gòu)10以及光纖輸入準(zhǔn)直器，用于通過光纖和準(zhǔn)直器輸入通信光信號(hào)，通過微調(diào)反射鏡機(jī)構(gòu)10精確瞄準(zhǔn)目標(biāo)。本實(shí)用新型技術(shù)參數(shù)及調(diào)整范圍精瞄探測器8的視場中心與無窮遠(yuǎn)目標(biāo)十字分劃線的中心重合精度小于等于2角秒；粗瞄傳感器6的視場中心與無窮遠(yuǎn)目標(biāo)十字分劃線的中心重合精度小于等于10角秒；導(dǎo)引發(fā)射器4和通信發(fā)射器3以及呼叫發(fā)射器7發(fā)出的光束中心分別與無窮遠(yuǎn)目標(biāo)十字分劃線的中心重合精度分別為導(dǎo)引發(fā)射器4為小于等于10角秒；通信發(fā)射器3為小于等于5角秒；呼叫發(fā)射器7為小于等于20角秒。所述高倍顯微鏡的倍數(shù)為大于等于40倍，小于等于100倍。本實(shí)用新型裝置的安裝和工作過程是首先通過傳感器支架I下平面I. I即底部的安裝面與安裝平臺(tái)固聯(lián)，再通過各光纖準(zhǔn)直器連接各光纖，通過控制電路模塊組5給本實(shí)用新型裝置供電。粗瞄傳感器6以及精瞄傳感器2的視頻輸出信號(hào)分別接入顯示器或監(jiān)視器。工作時(shí)，通過呼叫發(fā)射器7發(fā)射呼叫光信息，通過導(dǎo)引發(fā)射器4導(dǎo)引對(duì)方跟蹤和瞄準(zhǔn)本實(shí)用新型裝置。本實(shí)用新型裝置通過粗瞄傳感器6瞄向?qū)Ψ降膶?dǎo)引光束，通過水平或/和高低轉(zhuǎn)動(dòng)安裝平臺(tái)并觀察精瞄傳感器2，使精瞄傳感器2精確瞄準(zhǔn)對(duì)方的導(dǎo)引光束，通過通信發(fā)射器3發(fā)射通信光，同時(shí)通過精瞄傳感器2中的通信接收探測器12接收對(duì)方發(fā)來的通信光，從而建立起光通信鏈路。本實(shí)用新型的權(quán)利要求保護(hù)范圍不限于上述實(shí)施例。權(quán)利要求1.一種多光學(xué)系統(tǒng)組合裝置，其特征在于，包括柱體的軸向具有圓柱形孔(I. O)的多棱柱形的傳感器支架(I)及安裝在圓柱形孔(I. O)中的精瞄傳感器(2);傳感器支架(I)的外側(cè)面為若干個(gè)與中心圓柱形孔(I. O)的軸線平行的安裝光電器件的平面，所述平面上安裝的其光軸與精瞄傳感器(2)的光軸平行的光電器件包括粗瞄傳感器(6)、導(dǎo)引發(fā)射器(4)和通信發(fā)射器(3)及呼叫發(fā)射器(7);傳感器支架(I)的前端(I. 5)靠近精瞄傳感器(2)的次鏡(2. I)，相對(duì)的一端為后端(I. 6)，傳感器支架(I)的后端(I. 6)安裝有控制電路模塊組(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多光學(xué)系統(tǒng)組合裝置，其特征在于，所述的多棱柱形的傳感器支架(I)其下側(cè)面(I. I)為底面，與下側(cè)面(I. I)相對(duì)的一面為上側(cè)面(I. 2);導(dǎo)引發(fā)射器(4)和通信發(fā)射器(3)并排安裝在上側(cè)面(I. 2)上；呼叫發(fā)射器(7)安裝在右側(cè)面(I. 3)上；粗瞄傳感器(6)安裝在上側(cè)面(I. 2)與右側(cè)面(I. 3)之間的斜側(cè)面(I. 4)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多光學(xué)系統(tǒng)組合裝置，其特征在于，精瞄傳感器(2)有一個(gè)具有安裝端面(11)和定位圓柱面(9)的圓柱形的主鏡座(2.2);所述安裝端面(11)與傳感器支架(I)的后端面固定連接；定位圓柱面(9)與傳感器支架(I)的圓柱形孔(I. O)間隙配合；精瞄傳感器(2)的精瞄探測器(8)與傳感器支架(I)側(cè)面固定連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多光學(xué)系統(tǒng)組合裝置，其特征在于，控制電路模塊組(5)為U型結(jié)構(gòu)，與傳感器支架(I)后端平面固定連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多光學(xué)系統(tǒng)組合裝置，其特征在于，傳感器支架(I)的外側(cè)平面上分布有用于安裝光電器件的矩形槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多光學(xué)系統(tǒng)組合裝置，其特征在于，粗瞄傳感器(6)由變焦光學(xué)系統(tǒng)和CCD組成，用于搜索和粗瞄目標(biāo)；精瞄傳感器(2)包括大口徑反射式光學(xué)系統(tǒng)和棱鏡組、微調(diào)反射鏡機(jī)構(gòu)(10)以及兩路接收探測器，構(gòu)成共光路的雙探測器系統(tǒng)；精瞄傳感器(2)的光軸與粗瞄傳感器(6)的主光軸相互平行。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多光學(xué)系統(tǒng)組合裝置，其特征在于，所述的通信發(fā)射器(3)包括光學(xué)系統(tǒng)和微調(diào)反射鏡機(jī)構(gòu)(10)以及光纖輸入準(zhǔn)直器，用于通過光纖和準(zhǔn)直器輸入通信光信號(hào)，通過微調(diào)反射鏡機(jī)構(gòu)(IO )精確貓準(zhǔn)目標(biāo)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及多光學(xué)系統(tǒng)組合裝置，包括傳感器支架及安裝在其圓柱形孔中的精瞄傳感器，外側(cè)面為若干個(gè)與中心圓柱形孔的軸線平行的平面，所述平面上安裝的光電器件包括粗瞄傳感器、導(dǎo)引發(fā)射器和通信發(fā)射器及呼叫發(fā)射器；傳感器支架后端安裝有控制電路模塊組。本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)是組合裝置既可廣角搜索和高精度跟蹤目標(biāo)，又能精確瞄準(zhǔn)跟蹤目標(biāo)細(xì)節(jié)，能在寬溫度變化范圍下保證多傳感器視軸高精度平行性、穩(wěn)定性，具有高質(zhì)量的圖像，整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定緊湊，體積小，重量輕，且工藝簡單，成本低。
文檔編號(hào)G02B27/30GK202533658SQ20122020166
公開日2012年11月14日 申請日期2012年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月8日
發(fā)明者劉建新, 李君波, 艾宏山, 高有濤 申請人:中國船舶重工集團(tuán)公司第七一七研究所