專利名稱：遠場目標標志器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種遠場目標標志器。
技術(shù)背景遠場目標標志器，作為一種距離范圍較大的主動光學(xué)合作目標或主動光源標志， 比被動光學(xué)(目標)標志器作用距離范圍大，目前其光源多選用發(fā)光二極管(LEDs)，也有選 用激光二極管(LDs)的。但是，若光源選用LDs，不但要求復(fù)雜的熱控設(shè)備，穩(wěn)定性較差，而 且因其發(fā)散角小，難以滿足較大輻射角度的要求。所述遠場目標標志器的光源選用LEDs/ IREDs，不需要復(fù)雜的溫度控制設(shè)備，容易保障穩(wěn)定性高、壽命長、體積小、重量輕和功耗少 等優(yōu)點，并且其發(fā)散角大小可以選擇，可以保障較大的作用距離范圍。盡管LEDs光源的遠場目標標志器存在一系列優(yōu)點，但是根據(jù)目前的技術(shù)狀態(tài)，仍 然存在一些重要問題需要解決，例如1. 一只LED/IRED的輻射功率比較低，在I類降額使用情況下，遠場目標標志器的 光源一般需要20 40只LEDs，同時要求其輻射波束具有較大的角度和單峰、平滑、對稱的 特征。因此，為了有效地解決所用LEDs/IREDs的布局問題，首先要求研究遠場目標標志器 的結(jié)構(gòu)理論，以便使其輻射波束能實現(xiàn)所要求的特征；2.由于遠場目標標志器使用LEDs/IREDs光源，其輻射功率有限，即使其光源使用 20 40只LEDs/IREDs，總輻射功率也只有幾百mW，無法與陽光光強相比。因此，在通常的 實際應(yīng)用情況下，如何抑制陽光及其它雜散光的干擾就成為遠場目標標志器要解決的關(guān)鍵 問題；3.由于遠場目標標志器的實際輻射波束是由其光源所有發(fā)光器件的輻射波束的 合成，形成的波束角度一般很大，甚至達到士90°，遠遠大于實際應(yīng)用的角度范圍，這樣就 浪費很多光能。因此，如何提高其輻射功率在應(yīng)用角度范圍內(nèi)的集中度，即如何提高有效輻 射功率，是遠場目標標志器必須解決的應(yīng)用問題；4.為了使遠場目標標志器能在高低溫和強輻照等惡劣環(huán)境中工作，針對所選用的 發(fā)光器件等關(guān)鍵部件，需要進行高低溫和耐輻照等加固設(shè)計，以便使標志器能夠適應(yīng)較寬 的溫度變化和較強的輻照環(huán)境。目前使用LEDs光源的標志器，雖然具有體積小、重量輕、功耗少和壽命長等優(yōu)點， 但是其結(jié)構(gòu)設(shè)計不能保障輻射波束的單峰、平滑和對稱，也很難保障給定的輻射角。同時， 光源LEDs/IREDs的輻射功率在標志器應(yīng)用角度范圍內(nèi)集中度小、損失大，沒有進行消除陽 光效應(yīng)和耐高低溫、耐輻照等加固設(shè)計，所以不能適應(yīng)作用距離遠、范圍大的要求，也不能 在陽光及其它雜散光的強干擾環(huán)境以及在高低溫變化較寬和強輻照環(huán)境中正常工作。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種遠場目標標志器，能夠消除拋物反射鏡面在像斑中 引入的“鬼影”，并且穩(wěn)定性高，可靠性強，可以在強陽光、強輻射等惡劣環(huán)境中正常工作。[0010]上述目的通過以下的技術(shù)方案實現(xiàn)遠場目標標志器，其組成包括圓筒形殼體，所述的圓筒形殼體前段裝配高均勻性 光學(xué)纖維面板，所述的圓筒形殼體后段裝配有發(fā)光組合，所述的發(fā)光組合包括電路板，所述 的電路板上連接一組發(fā)光器件。所述的遠場目標標志器，所述的發(fā)光器件為發(fā)光二極管或者為近紅外發(fā)光二極管。所述的遠場目標標志器，所述的發(fā)光器件的排列方式為一只發(fā)光器件安裝在中 心，其余發(fā)光器件安裝在圍繞中心發(fā)光器件呈圓形布局且其軸向與中心發(fā)光器件軸向之間
具有一定傾角。所述的遠場目標標志器，所述的高均勻性光學(xué)纖維面板外具有耐輻照防護玻璃， 所述的高均勻性光學(xué)纖維面板與所述的耐輻照防護玻璃之間具有墊片，所述的上蓋外具有 保護罩，所述的圓筒形殼體后端具有后蓋，所述的后蓋上裝配電接線器，所述的圓筒形殼體 上具有貼耳圓環(huán)，所述的貼耳圓環(huán)上具有接地柱。所述的遠場目標標志器，所述的發(fā)光器件之間具有LED骨架，所述的LED骨架下面 具有LED支撐架，所述的電路板外圍具有擋環(huán)。本實用新型的有益效果1.本實用新型的發(fā)光器件使用發(fā)光二極管(LEDs)或近紅外發(fā)光二極管(IREDs)， 規(guī)格為Τ-13/4(Φ5πιπι)，其體積小、重量輕、功耗少、作用范圍大、穩(wěn)定性高、可靠性強，并且 對其工作狀態(tài)進行了 I類降額，壽命長(大于10年)。發(fā)光器件使用IREDs，容易消除陽光 及其它雜散光的干擾。2.根據(jù)陽光效應(yīng)分析，遠場目標標志器的采取了反陽光及其它雜散光干擾措施， 其中包括其發(fā)光器件使用IREDs，使其工作在近紅外波段，同時在光學(xué)成像敏感器的光路 系統(tǒng)中裝配相適配的窄帶干涉濾光片，能將陽光在像平面內(nèi)的干涉區(qū)域減小到很小的范圍 (只占整個圖象區(qū)域的二十分之一左右)。仿真實驗表明，只要陽光入射偏角大于3. 6度， 標志器的像點就可以從陽光強干擾區(qū)域分辨出來。因此，選用IREDs光源的遠場目標標志 器可以在陽光及其它雜散光的強干擾環(huán)境中正常工作。3.本實用新型的圓柱形的主體設(shè)計，其出光面呈圓形，不但能容易實現(xiàn)輻射波束 的平滑和對稱，而且容易實現(xiàn)各個縱剖面的一致性，并且在有效距離范圍內(nèi)，輻射波束的橫 剖面是圓面，其光強的分布對稱于圓心。4.遠場標志器的前端殼體內(nèi)光路涉及表面被根據(jù)要求設(shè)計成鍍金的拋物反射鏡 面，可以將大約90%的輻射功率集中在波束圓錐角有效角度范圍內(nèi)。5.本實用新型采用的高均勻性光學(xué)纖維面板即光纖面板是由數(shù)千萬根的光導(dǎo)纖 維規(guī)則排列后加溫、加壓熔合而成的，它在光學(xué)上具有零厚度，具有很高的集光能力和分辨 率，是性能優(yōu)良的光學(xué)成像和圖像傳輸元件。在結(jié)構(gòu)成分中，減少原有的吸收材料和適當增 加原缺少的抗輻照材料，可以提高所傳輸光波的均勻性，并且可以工作在強輻照等惡劣環(huán) 境中。6.本實用新型采用的高均勻性光學(xué)纖維面板即光纖面板，可以將所用數(shù)十只 LEDs/IREDs的點光源轉(zhuǎn)變擴展面光源，同時具有光路的聚集和增強作用。不但能增強輻射 光束的均勻性、損失小，能增強所用波束范圍內(nèi)的光強，并消除拋物反射鏡面在像斑中引入的“鬼影”。7.本實用新型采取了耐輻照加固設(shè)計，圓柱體殼體和后蓋采用一定厚度的金屬材料，前端面采用耐輻照玻璃，用于保護內(nèi)部發(fā)光器件和光纖面板免受強輻射影響，試驗表明 關(guān)鍵部件的耐輻照余度很大，足以滿足應(yīng)用要求；8.根據(jù)力學(xué)環(huán)境(沖擊、振動、加速度)適應(yīng)性的要求，按照標準，對部件連接面和 緊固螺釘都進行固封，試驗表明遠場標志器抗力學(xué)環(huán)境的余度很大，足以滿足應(yīng)用要求。9.進行了被動熱控設(shè)計，熱分析及熱循環(huán)試驗表明，在應(yīng)用中內(nèi)部發(fā)光器件局部 空間的溫度變化范圍很大，足以滿足應(yīng)用要求。10.由于進行了反陽光及其它雜散光、耐輻照、抗力學(xué)環(huán)境(沖擊、振動、加速度) 和熱控等加固設(shè)計，并且均通過相應(yīng)的試驗驗證，所以穩(wěn)定性高，可靠性強，遠場目標標志 器可以在強陽光、強輻射等惡劣環(huán)境中正常工作。

附圖1是本實用新型的主視結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2是本實用新型的俯視圖。
具體實施方式
實施例1 遠場目標標志器，其組成包括圓筒形殼體1，所述的圓筒形殼體前段裝配高均勻 性光學(xué)纖維面板2，所述的圓筒形殼體后段裝配有發(fā)光組合，所述的發(fā)光組合包括電路板 3，所述的電路板上連接熱敏電阻4和一組近紅外發(fā)光二極管5。實施例2:所述的遠場目標標志器，所述的發(fā)光器件為發(fā)光二極管實施例3 所述的遠場目標標志器，所述的發(fā)光器件的排列方式為一只發(fā)光器件安裝在中 心，其余發(fā)光器件安裝在圍繞中心發(fā)光器件呈圓形布局且其軸向與中心發(fā)光器件軸向之間 具有一定傾角。實施例4 上述的遠場目標標志器，所述的高均勻性光學(xué)纖維面板外具有耐輻照防護玻璃6， 所述的高均勻性光學(xué)纖維面板與所述的耐輻照防護玻璃之間具有墊片7，所述的圓筒形殼 體前段外具有上蓋8，所述的上蓋外具有保護罩9，所述的圓筒形殼體后段具有后蓋10，所 述的后蓋上連接電接線器11，所述的圓筒形殼體上具有貼耳圓環(huán)12，所述的貼耳圓環(huán)上具 有接地柱13。實施例5 上述的遠場目標標志器，所述的近紅外發(fā)光二極管之間具有LED骨架14，所述的 LED骨架下面具有LED支撐架15，所述的電路板外圍具有擋環(huán)16。
權(quán)利要求一種遠場目標標志器，其組成包括圓筒形殼體，其特征是所述的圓筒形殼體前段裝配高均勻性光學(xué)纖維面板，所述的圓筒形殼體后段裝配有發(fā)光組合，所述的發(fā)光組合包括電路板，所述的電路板上連接一組發(fā)光器件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠場目標標志器，其特征是所述的發(fā)光器件為發(fā)光二極管 或者為近紅外發(fā)光二極管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的遠場目標標志器，其特征是所述的發(fā)光器件的排列方 式為一只發(fā)光器件安裝在中心，其余發(fā)光器件安裝在圍繞中心發(fā)光器件呈圓形布局且其軸 向與中心發(fā)光器件軸向之間具有一定傾角。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠場目標標志器，其特征是所述的高均勻性光學(xué)纖維面板 外具有耐輻照防護玻璃，所述的高均勻性光學(xué)纖維面板與所述的耐輻照防護玻璃之間具有 墊片，所述的上蓋外具有保護罩，所述的圓筒形殼體后端具有后蓋，所述的后蓋上裝配電接 線器，所述的圓筒形殼體上具有貼耳圓環(huán)，所述的貼耳圓環(huán)上具有接地柱。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的遠場目標標志器，其特征是所述的發(fā)光器件之間具有 LED骨架，所述的LED骨架下面具有LED支撐架，所述的電路板外圍具有擋環(huán)。
專利摘要遠場目標標志器，目前使用的標志器，其結(jié)構(gòu)設(shè)計不能保障輻射波束的單峰、平滑和對稱，也很難保障給定的輻射角，沒有進行消除陽光效應(yīng)和耐高低溫、耐輻照等加固設(shè)計，所以不能適應(yīng)作用距離遠、范圍大的要求，也不能在陽光及其它雜散光的強干擾環(huán)境以及在高低溫變化較寬和強輻照環(huán)境中正常工作。本實用新型包括圓筒形殼體(1)，圓筒形殼體前段裝配高均勻性光學(xué)纖維面板(2)，圓筒形殼體后段裝配有發(fā)光組合，發(fā)光組合包括電路板(3)，電路板上連接熱敏電阻(4)和一組近紅外發(fā)光二極管(5)。本產(chǎn)品用作距離范圍較大的主動光學(xué)合作目標或主動光源標志，廣泛用于航空、航天、機場、碼頭、交通樞紐等領(lǐng)域。
文檔編號F21Y101/02GK201599596SQ20092024434
公開日2010年10月6日 申請日期2009年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月11日
發(fā)明者朱兵, 李冬冬, 李金宗, 楊學(xué)峰, 馬冬冬 申請人:李金宗